[汽車之家 深評]  自1979年鈴木首次量產(chǎn)三缸機車型以來，三缸機長期因為NVH的問題受到車企和消費者的排斥。但最近兩年國內(nèi)外各大車企紛紛上馬各種三缸機車型，三缸機軍團為何會愈加龐大,？日后會否成為家用車主流機型？其重獲生機的本質(zhì)原因到底是節(jié)能減排驅(qū)動,，還是成本制約,？甚至是電動化趨勢裹挾？諸多問題,，待我們一一來解析,。

●《深評問道》是什么？

　　《深評問道》是汽車之家首個面向行業(yè)端用戶打造的節(jié)目,，特約汽車行業(yè)資深從業(yè)者執(zhí)筆,，獨家解析／揭秘行業(yè)大事件。除了熱鬧表象,，我們更想向您呈現(xiàn)對事物本質(zhì),、因果以及未來可能性的探究和思考。

　　本期行業(yè)評論員——智電汽車專家團,，由一群擁有汽車專業(yè)碩,、博士學歷，十年以上汽車產(chǎn)業(yè)工作經(jīng)驗,，分布在高校,、汽車行業(yè)協(xié)會、零部件公司,、主機廠,、咨詢公司等不同產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)鏈條上的資深人士組建。在汽車產(chǎn)業(yè)向智能化,、電動化轉(zhuǎn)型升級之際,，向更多的人分享汽車產(chǎn)業(yè)的新科技。

　　本文作者：胡玉峰,，先后從事汽車電控開發(fā)、整車試驗,、節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)咨詢等工作,，曾參與國家863重大項目、工信部“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”,、中國工程院“汽車強國戰(zhàn)略”等10余項重大研究/行動,，擅長汽車產(chǎn)業(yè)評論分析與政策解析。

60秒快速了解核心論點：

●背景：自量產(chǎn)之后三缸機曾長期被打入冷宮,，關(guān)鍵原因在于NVH表現(xiàn)極差,。
●最近幾年三缸機突然“回光返照”,，美日歐中四大區(qū)域車企均在三缸機領域大力拓展,，令人錯愕。
●在三缸機業(yè)已被消費者強烈詬病的情況下,，到底是什么原因驅(qū)使主機廠“逆勢而為”？三缸機軍團是否會繼續(xù)擴大,、最終會達到什么結(jié)果也值得深入探究,。
●基于節(jié)能、減排,、成本,、電動化四大方面的探究，本文力圖摸清三缸機陣營擴大化的真實動因,。
●可以肯定的是,，三缸機將愈加普遍，但也將迎來更多的強力競爭對手,，其市場占比將呈駝峰式變化,。

一、背景：三缸機的前世

　　三缸機,，一個敏感的話題,。自1979年鈴木首次量產(chǎn)三缸機車型——fronte以來，各類三缸機車型惡劣的NVH（Noise噪音,、Vibration震動,、Harshness聲振粗糙度）表現(xiàn)給市場留下了“抖無止境”的極差口碑，消費者對其嗤之以鼻甚至在購車時絕對排斥,。

　　實際上,，三缸機的抖動問題是與生俱來的，由于始終存在一個缸沒有“對手”進行反向沖抵轉(zhuǎn)動慣量,，因此無法像偶數(shù)缸發(fā)動機一樣具有較好的先天NVH表現(xiàn),，只能通過后天優(yōu)化。 

　　三缸機的NVH惡劣口碑導致在很長時期內(nèi),，只有寥寥數(shù)個產(chǎn)品或者低端產(chǎn)品在堅持,，絕大多數(shù)車企都選擇“退避三舍”，這一現(xiàn)象一直持續(xù)到了2010年才有所緩解,。

二,、打破禁區(qū)：三缸機雨后春筍

　　原本被丟棄到“冷宮”的三缸機，在2010年后逐步迎來了“第二春”：從前期的幾個大廠象征性地展出成品,，到美國,、日本、歐洲、中國四大區(qū)域的主要車企都開始紛紛上馬三缸機項目,，而實車應用更是接二連三,。

　　但不可否認的是，目前推出的三缸機車型在不同程度都受到了市場的抵制,，銷量均不樂觀,。比如PSA那臺榮獲了全球十佳發(fā)動機稱號的1.2T三缸機，依然把標致嘔心瀝血開發(fā)的308S拖累至停售的慘況,。

　　影響三缸機車型銷量不振的核心原因,，還是一個字：“抖”。

三,、NVH后天優(yōu)化已今非昔比

　　但實際上,，當前三缸機在NVH后天優(yōu)化方面的提升已經(jīng)非常明顯，以通用那臺1.3T三缸機為例,，一共采取了12項減震措施來降低震動和噪音表現(xiàn),。其中最重要的是通過平衡塊來降低旋轉(zhuǎn)扭矩不平衡、通過平衡軸/橡膠減震齒輪/球墨鑄鐵曲軸來消除往復扭矩不平衡,、通過鐘擺式雙質(zhì)量飛輪來消除輸出連續(xù)性不平衡,。

　　此外，在整車部分還可以通過動力傳遞處減震,、增厚隔音棉等方式來提升NVH表現(xiàn),，也就是說三缸機先天抖動是存在的，但后天的優(yōu)化已經(jīng)基本實現(xiàn)在車內(nèi)難以察覺的地步,。 

　　實際上這些減震技術(shù)并不難,，也沒有技術(shù)專利限制，不止通用可以應用,，其它廠家也能輕松效仿,。這些技術(shù)本質(zhì)上的思路是“既然天生抖動無法避免，那就通過后天優(yōu)化讓消費者無法感知”,。

　　這里并非是給通用的三缸機背書,，實際上目前水平較高的三缸機都能通過類似的技術(shù)手段實現(xiàn)相近的NVH效果。筆者想表達的核心意思是：三缸機在NVH方面的劣勢已經(jīng)極為薄弱,，隨著后天優(yōu)化水平的進一步提高,，抖動不會成為其未來大規(guī)模推廣的關(guān)鍵障礙，但消除消費者心理障礙確實需要一段時間,。

　　那既然當前“抖”字已經(jīng)深入人心,，諸多車企究竟又為何會逆勢而動？寧愿冒天下之大不韙也要硬推三缸機,？而且還有逐漸加重的趨勢,？這個問題就值得深入探討。在筆者看來,，車企強推三缸機的原因主要有：油耗,、排放、成本,、電動化四大方面,。

四、油耗：三缸機優(yōu)勢明顯

　　2019年1月24日,，工信部公開發(fā)布強制性國家標準《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》（征求意見稿）,，標志著第五階段油耗管理辦法即將正式出臺。相比四階段油耗法規(guī),，五階段油耗管理目標進一步加嚴,，對于小型車而言更是必須降至5.0L/100km以下的水準，這個難度對于傳統(tǒng)車而言是非常大的,。

　　最重要的是,，五階段油耗法規(guī)要求按照WLTC工況進行測試，新工況屬于瞬態(tài)循環(huán),，持續(xù)時間1800s（比穩(wěn)態(tài)的NEDC工況多了620秒）,，與實際駕駛情況更為接近。雖然瞬態(tài)工況對小排量增壓技術(shù)路線并不友好,，但綜合來看,，減少一個氣缸的燃料消耗減少量比大排量的四缸機型還是更加有利（比如能夠大幅減少摩擦功），前提條件是應用于整車負荷偏低的小型車（避免小馬拉大車的現(xiàn)象）,。從實際情況來看,，目前三缸機的油耗能做到5L/100km以下，這基本上是除了混動技術(shù)以外唯一能達到該限值的車型種類,。

　　當然這只是在NEDC之下，行業(yè)是有做過不同機型在NEDC/WLTP下的測試對比的,，為了避免糾紛,，產(chǎn)品以國別代替：

　　可以看到，雖然大排量四缸機可以容納更多節(jié)能技術(shù),，但在NEDC向WLTC轉(zhuǎn)變過程中不僅自身油耗基數(shù)高,，增加量也不少；日系的混動更是悲慘,，WLTC怠速工況的減少使得混動的優(yōu)勢并不明顯,，當然這里面也有WLTC歐洲制訂背景的可能；小排量三缸機也有增加,，但相對來說基數(shù),、增加量都是可以容忍的程度。

　　所以從油耗的角度來講，雖然一味Downsizing（發(fā)動機小型化）的趨勢有所減弱,，同時增壓有同阿特金森循環(huán),、弱混系統(tǒng)、輕量化結(jié)合的勢頭,，但總體來看減缸的優(yōu)勢還是很明顯,，對于主機廠的吸引力還是很大。如果粗略的量化評估（滿分100分）,，主機廠基于油耗壓力而推行三缸機的推動力在25分左右,。

五、排放：三缸機不是必然

　　排放也是三缸機推行的一個因素,。根據(jù)國六排放標準要求,，一氧化碳相比國五標準約加嚴了30%，加嚴力度非常之大,，而且汽油車引入了PN的考核指標,。

　　最重要的是,，汽油機PN指標的提出,，使得汽油機增加尾氣GPF成為必選方案，否則PN極難甚至不可能達標,。但GPF的引入會導致排氣背壓加強,，進而導致殘余廢氣系數(shù)增大，再進一步導致排氣溫度升高,，從而惡化排放,。很顯然，三缸機比四缸機在這方面擁有明顯的優(yōu)勢,，能更容易的減小排氣背壓,，從而減少排放。

　　但如果說因為排放而將三缸機作為必選項則是“矯枉過正”,。因為除了三缸機外,，車企還可以選擇應用閉缸技術(shù)，比如在四缸機排氣背壓較大時,，通過ECU控制其中兩個缸體/氣門關(guān)閉,，只留剩下兩個缸體運轉(zhuǎn)，一樣能達到降低排放的目的,。實際上這樣的技術(shù)不止一家擁有,，凱迪拉克,、本田VCM、大眾AVS等都可以通過不同的方式實現(xiàn)這一功能,。

　　所以說從排放的角度來講,，三缸機并非是必然選項，這與油耗不同,，雖然四缸機、六缸機可以通過閉缸來減少燃油消耗,，但全缸運行時的摩擦功,、增加缸的重量、面積增大導致熱損耗增大等因素是沒有辦法通過閉缸技術(shù)一勞永逸的,。如果粗略的量化評估（滿分100分）,，主機廠基于排放壓力而推行三缸機的推動力僅在10分左右。

六,、成本：三缸機優(yōu)劣參半

　　當然,，三缸機原則上是比四缸機要便宜，但是便宜幅度并沒有同L4對比V6,、V6對比V12那么大,。主要減少的成本在于材料方面，大概在1000-2000元之間,。

　　但三缸機為了解決動力,、震動等方面的投入也在增加，一定形式上是要對沖減少的成本,。實際上在對沖之后,，三缸機并不見得比四缸機的成本低多少。

　　比如,，寶馬那臺B38三缸機在應用到整車上時,，除了發(fā)動機本體的NVH優(yōu)化，還要考慮到震動隔絕的問題,，會用到比較貴的RUF材料隔絕罩來隔絕震動和噪音傳遞到駕駛艙,；通用也會采用更貴的三點式液壓懸置來替代傳統(tǒng)的橡膠懸置。這些都會額外增加三缸機的綜合應用成本,。

　　至少在目前來看,，基于成本方面的考慮，三缸機沒有明顯的優(yōu)勢,，主機廠算完賬以后,，短時間內(nèi)更不可能主動因為成本的原因強推三缸機。量化一下,，成本因素基本接近0,，至少當前是這樣,。

七、電動化：三缸機最大優(yōu)勢所在

　　在筆者看來,，車企強推三缸機的最大動力來自于電動化趨勢,，這個分值至少要占到65分以上。其邏輯參照如下：

　　一是考慮到了電動化/禁燃的緩慢交替和互相融合進程,。毫無疑問,，純電驅(qū)動和傳統(tǒng)燃油車是截然不同的兩種技術(shù)路線，但車企已經(jīng)愈加清晰的認識到,，純電不會激進的取代傳統(tǒng)燃油車,，傳統(tǒng)燃油車也不會迅速“丟盔棄甲”，兩者之間在較長時間范圍內(nèi),，都會以一種相互融合,、緩慢更替的態(tài)勢存在。

　　二是基于上述場景下,，內(nèi)燃機必然從大排量向小排量轉(zhuǎn)移,、從多缸到少缸轉(zhuǎn)移。由于電動化趨勢加強,，內(nèi)燃機在整個動力系統(tǒng)里的地位和作用會逐漸減弱,，電能不管是以48V弱混還是以HEV普混甚至PHEV強混的形式介入，甚至直接通過增程式方式來切斷內(nèi)燃機的直接驅(qū)動,，都會壓縮內(nèi)燃機的生存空間,。內(nèi)燃機從100%動力介入向50%、20%動力介入的趨勢得到強化,，換而言之,，普通家用的內(nèi)燃機將越來越不需要大排量、多缸,，6缸—4缸—3缸甚至以后的2缸,、單缸成為可能的發(fā)展方向。

　　三是內(nèi)燃機和電池將在各自的優(yōu)勢領域工作,，必要時互相彌補對方不足,。內(nèi)燃機在高轉(zhuǎn)速情況下的效率通常高于電池（或者說整個電能系統(tǒng)），但內(nèi)燃機在起步,、低速加速等情況下的油耗,、排放、動力特性是普遍落后于電池的,，所以雙方各自在高效率區(qū)間發(fā)揮主力作用成為一種必然,。那么這里面就要著重考慮兩個工況：加速和高速工況。在加速工況下,，同等技術(shù)的三缸機肯定不如四缸機動力,，但電池的介入可以把這個劣勢彌補起來,；在高速工況時，三缸機的動力其實是夠用的,，而且更節(jié)省油耗,。所以通俗點講，四缸機的對手不是三缸機,，而是電池,，電池把缺的那個缸完美彌補了。 

　　四是輕量化和布置的要求,。對于混動車型而言,，電池、電機本身重量就較大,，輕量化是一個必然的方向。三缸機在重量上的優(yōu)化是顯而易見的,，減重15%甚至以上比較容易實現(xiàn),。另一方面，由于電池,、電機的增加,，特別是發(fā)動機和變速箱中間引入了電機、離合器,，導致混動車型的軸向尺寸很緊張,，要求發(fā)動機體積小、結(jié)構(gòu)更緊湊,，從這個角度來講,，三缸機的優(yōu)勢極為明顯。

　　五是法規(guī)的升級,。在四階段油耗法規(guī)里,，插混或增程式油耗是直接按0優(yōu)惠核算，在五階段則面臨電耗折算油耗的難題,，所以倒逼車企在做車型開發(fā)時,，不能像以前一樣只考慮電能介入就行了，發(fā)動機增加了降耗的要求,。

　　所以,，從電動化的趨勢來看，家用緊湊型車甚至中級車做三缸機方案的現(xiàn)象將會越來越多,，在大幅改觀（說絕對改觀是不切實際的）NVH表現(xiàn)后,，消費者會逐步接受三缸機。所以車企越早做,、越能積累先發(fā)優(yōu)勢,，但也會遭受一定的前期損失,。

八、三缸機的規(guī)模預測

　　既然三缸機會逐步擴大,，那三缸機會否通吃天下呢,？答案是否定的。

　　首先,，三缸機的優(yōu)勢在于緊湊型,，因此注定規(guī)模有限。在小型車領域,，純電動形式將會更加具有競爭優(yōu)勢,，因為帶電量小,；在中大型領域,，三缸機即便榨干了，也很難應付重負荷的要求,。最適合三缸機發(fā)揮優(yōu)勢的車型領域在于緊湊型,，不管是油耗、排放,、成本,、動力、空間布置,，三缸機都能優(yōu)于四缸機的表現(xiàn),。但緊湊型畢竟是一個細分市場之一，不能代表全體市場,。

『三缸發(fā)動機的別克英朗2019款』

　　其次,，三缸機占比將呈駝峰式變化。緊湊型是一個主力市場,，所以這個規(guī)模不容小覷,，三缸機占比將得以快速提升。與此同時,，短期內(nèi)兩缸機甚至單缸機還無法完全整車動力輸出需求,，所以三缸機的上升曲線將是平穩(wěn)—快速的形式。但在電池或者燃料電池技術(shù)根本性突破后,，三缸機將受到打壓,，兩缸機會取代其市場地位。所以先增長后下降的駝峰式發(fā)展可能性極大,。

　　由此來看,，三缸機的全球規(guī)模超過1000萬臺/年并非夸大其詞，雖然這個節(jié)點具體在什么時候出現(xiàn)還需要深入論證,，但其出現(xiàn)已是必然,。

九,、結(jié)語

　　寫這篇文章的起因是筆者在和多家主機廠人員交流時，他們自己表示都不清楚為什么自家會搞三缸機項目,。其實綜合來看,，我們可以基本判定，不是排放也不是成本,，最主要的還是為未來的電動化,、油耗加嚴做未雨綢繆，這更像是頗為無奈下采取的一種綜合最優(yōu)方案：反正遲早都要來,，晚做不如早做,，先于別人工程化、產(chǎn)業(yè)化就先把握了未來的競爭優(yōu)勢,。

『smart』

　　但站在消費者的角度,，筆者還是要嚴正的說一下：搞三缸機沒問題，但一定要把NVH問題解決好,，技術(shù)路線和法規(guī)的事情,，不能讓消費者的感受來買單。畢竟,，消費者沒有義務來“享受”你制造的“抖音”,。（文/汽車之家行業(yè)評論員 胡玉峰）

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