易車(chē)原創(chuàng) 為追求更優(yōu)的燃油經(jīng)濟(jì)性和NVH特性，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)正經(jīng)歷全新的技術(shù)迭代。我試駕過(guò)第四代奇駿，它搭載的1.5T VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)比想象中表現(xiàn)要好，動(dòng)力足夠，響應(yīng)快且平順。大家擔(dān)心的奇數(shù)缸抖動(dòng)、噪音問(wèn)題，日產(chǎn)工程師通過(guò)技術(shù)優(yōu)化，讓新車(chē)駕駛起來(lái)這類問(wèn)題感知并不明顯。

至今我仍記憶猶新測(cè)試第四代奇駿的動(dòng)力表現(xiàn)，這款1.5T VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)加速并不比它上一代車(chē)型搭載的2.5L自吸發(fā)動(dòng)機(jī)弱。

無(wú)論急加速還是高速行駛，它都不會(huì)將抖動(dòng)傳入車(chē)內(nèi)，胎噪、風(fēng)噪、發(fā)動(dòng)機(jī)噪音都被抑制得很好。

當(dāng)時(shí)我對(duì)第四代奇駿測(cè)試，實(shí)測(cè)其0-100km/h成績(jī)僅為9秒，已是同級(jí)陣營(yíng)里非常不錯(cuò)的成績(jī)了。

從這臺(tái)車(chē)的加速曲線來(lái)分析，即便它的初段加速G值較大，但是整體平滑，提速線性平順。

那么這款1.5T VC-TURBO發(fā)動(dòng)機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)力強(qiáng)勁爆發(fā)的同時(shí)，對(duì)抖動(dòng)和噪聲做到如此細(xì)膩的抑制呢？

日產(chǎn)花了20年時(shí)間研究可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然技術(shù)并非獨(dú)家獨(dú)創(chuàng)，但是真正實(shí)現(xiàn)大批量量產(chǎn)倒是全球首家，“技術(shù)日產(chǎn)”實(shí)至名歸。

日產(chǎn)開(kāi)發(fā)的型號(hào)為KR15的1.5T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其共享了天籟2.0T VC-TURBO可變壓縮比的模塊化設(shè)計(jì)。

未來(lái)這款發(fā)動(dòng)機(jī)還會(huì)與日產(chǎn)串聯(lián)式混合動(dòng)力e-Power匹配，可進(jìn)一步降低油耗及噪音振動(dòng)。

有網(wǎng)友評(píng)論說(shuō)這款KR15的1.5T三缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)是從天籟的2.0T VC-TURBO砍掉一缸得來(lái)的，是節(jié)省成本的行為。

其實(shí)從我了解到日產(chǎn)的規(guī)劃以及動(dòng)力研發(fā)進(jìn)程來(lái)看，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)和四缸發(fā)動(dòng)機(jī)都是同步開(kāi)發(fā)的。

只是小型化和混動(dòng)化是日產(chǎn)動(dòng)力發(fā)展的趨勢(shì)，也符合當(dāng)下汽車(chē)動(dòng)力滿足環(huán)保節(jié)能減排需要這么個(gè)大趨勢(shì)。

根據(jù)知名咨詢服務(wù)公司IHS預(yù)測(cè)，未來(lái)5年內(nèi)國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售三缸機(jī)的汽車(chē)品牌預(yù)計(jì)超過(guò)60個(gè)，而全球三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)份額將不斷增加，搭載三缸機(jī)的新車(chē)產(chǎn)量占比將會(huì)提升至35%以上。

第四代奇駿搭載的這款可變壓縮比三缸發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力參數(shù)和同級(jí)別同排量四缸發(fā)動(dòng)機(jī)相比，無(wú)論是發(fā)動(dòng)機(jī)功率、扭矩還是油耗表現(xiàn)方面都占有一定優(yōu)勢(shì)。

就以奇駿和CR-V同是1.5T排量動(dòng)力來(lái)比較，兩者功率和扭矩相差不大，但是同樣都是工信部綜合油耗，全新奇駿的表現(xiàn)就要好于CR-V。這反映出，奇駿搭載的這套動(dòng)力系統(tǒng)效率更高，或者車(chē)輛空氣動(dòng)力學(xué)綜合性能更有優(yōu)勢(shì)。

其實(shí)對(duì)于日產(chǎn)的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)大家在第七代天籟2.0T上也熟知了，發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)不同的動(dòng)力需求進(jìn)行調(diào)整，其最大的技術(shù)特點(diǎn)在于三個(gè)“可變”，雙循環(huán)可變、雙噴射可變以及活塞做功行程可變。

雙噴射技術(shù)和雙循環(huán)都是比較常見(jiàn)的技術(shù)，一個(gè)是能更精準(zhǔn)控制噴油量以及油氣混合程度，另一個(gè)則通過(guò)改變進(jìn)氣門(mén)閉合時(shí)間切換發(fā)動(dòng)機(jī)做功循環(huán)，這兩項(xiàng)技術(shù)都起到節(jié)油降低排放的功效。

活塞做功行程可變則通過(guò)一套由無(wú)刷電機(jī)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)組成的“可變曲軸裝置”改變連桿的做功行程，實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)壓縮比可變。

發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)逆向推動(dòng)連桿，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)使活塞行程加大，同時(shí)提早關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)，讓發(fā)動(dòng)機(jī)以14:1高壓縮比運(yùn)行，提升燃油經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)載時(shí)，電機(jī)順向推動(dòng)連桿，降低活塞高度和行程，并以正常時(shí)序關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)，讓發(fā)動(dòng)機(jī)以低壓縮比8:1運(yùn)行，釋放發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

從根源優(yōu)化三缸機(jī)的NVH來(lái)倒推分析，工程上無(wú)外乎通過(guò)優(yōu)化曲軸系、強(qiáng)化缸體結(jié)構(gòu)、優(yōu)化整車(chē)集成等手段來(lái)改善，但是關(guān)鍵還是在于對(duì)曲軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

相比三缸和四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，日產(chǎn)VCR可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)本身就是一個(gè)多連桿機(jī)構(gòu)，它能夠讓曲軸連桿擺動(dòng)較小，讓振動(dòng)得到抑制通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從源頭上根本解決了三缸機(jī)的振動(dòng)問(wèn)題。

這款VCR可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)有的連桿結(jié)構(gòu)，讓做功瞬間連桿幾乎垂直于氣缸，連桿的側(cè)向力較小，從而解決了旋轉(zhuǎn)慣性力產(chǎn)生的側(cè)向振動(dòng)。

據(jù)日產(chǎn)工程師介紹，VC-TURBO獨(dú)有的多連桿結(jié)構(gòu)，可抵消44%傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞側(cè)向力，讓整車(chē)NVH性能提升6%。

從內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程來(lái)分析，四缸機(jī)每循環(huán)點(diǎn)火4次，其振動(dòng)、噪聲、輸出扭矩等主階次為2階、4階、6階等。

三缸機(jī)每循環(huán)點(diǎn)火3次，其振動(dòng)、噪聲、輸出扭矩等主階次為1.5階、3階、4.5階等。

在轉(zhuǎn)速相同的情況下，三缸機(jī)的振動(dòng)和噪聲的頻率比四缸機(jī)要低。

不過(guò)，也正是因?yàn)闅飧讛?shù)存在差異，三缸機(jī)輸出扭矩波動(dòng)大，轉(zhuǎn)速均勻性會(huì)比四缸機(jī)差些，從而會(huì)影響與之硬鏈接的傳動(dòng)系統(tǒng)的NVH性能。

根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，大部分發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)傳導(dǎo)進(jìn)車(chē)內(nèi)都是從前懸架下擺臂的后橡膠襯套傳遞的。

除了懸置系統(tǒng)以外，發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)還可以通過(guò)變速器、暖風(fēng)水管、空調(diào)管路等路徑傳遞到車(chē)內(nèi)，從而引發(fā)車(chē)廂內(nèi)的振動(dòng)和轟鳴。

第四代奇駿采用了“漂浮式”發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)和在CVT變速箱中增加離心鐘擺減震器的方式，進(jìn)一步衰減發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。

另外，在進(jìn)排氣方面，日產(chǎn)這款KR15三缸發(fā)動(dòng)機(jī)還采用電控可變正時(shí)進(jìn)氣（排氣則采用液壓的）。

可變正時(shí)進(jìn)氣采用電動(dòng)控制有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是響應(yīng)快，二是控制角度大（一般液壓控制最大僅能實(shí)現(xiàn)75度曲軸轉(zhuǎn)角控制）。

這樣的設(shè)定帶來(lái)最大的好處是，這款KR15發(fā)動(dòng)機(jī)起步油門(mén)響應(yīng)快。

從我們實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)分析，第四代奇駿0-60km/h加速時(shí)間僅為4.2秒。這套動(dòng)力系統(tǒng)前段爆發(fā)力較足，提速線性。起步油門(mén)響應(yīng)快，開(kāi)起來(lái)感覺(jué)車(chē)輛較輕快。

日產(chǎn)不僅在VCR方面進(jìn)行了創(chuàng)新，第四代奇駿搭載的1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)還加入了不少降摩擦、提升其效能的技術(shù)。

早期有些車(chē)型例如奧拓、夏利等入門(mén)級(jí)車(chē)為了節(jié)省成本，搭載技術(shù)并不成熟的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，給大家?guī)?lái)不好的印象。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前國(guó)內(nèi)在售的如本田的1.0T三缸，吉利的1.5T三缸和寶馬的1.5T三缸使用起來(lái)其實(shí)表現(xiàn)都非常好。

不論三缸機(jī)還是四缸機(jī)，其實(shí)從技術(shù)層面來(lái)看都有其固有的屬性。只是，從技術(shù)層面我們應(yīng)該如何“趨利避害”，通過(guò)技術(shù)手段充分發(fā)揮機(jī)械素質(zhì)的最優(yōu)特性。

少了一缸并不是偷工減料，少一缸后發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦副少了一副，摩擦變小了，效率提高了，帶來(lái)的好處是燃油消耗優(yōu)化率提升了20%，這也是為什么第四代奇駿的綜合平均油耗比同排量的CR-V還低的直接原因吧。

按上海交通大學(xué)汽車(chē)工程研究院院長(zhǎng) 許敏教授的話來(lái)說(shuō)：“運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力提升了、重量減少了，空間騰出來(lái)了，油耗又降低了”，除了這些好處之外，最關(guān)鍵的一點(diǎn)是三缸發(fā)動(dòng)機(jī)更適合與電機(jī)拍檔組成混合動(dòng)力系統(tǒng)。

上海交通大學(xué)汽車(chē)工程研究院院長(zhǎng) 許敏教授

若將發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率比喻成珠穆朗瑪峰高峰的話，電機(jī)的效率則是蒙古高原。

三缸機(jī)“又小、又輕、又省油”，非常適合于電機(jī)組成混合動(dòng)力系統(tǒng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的協(xié)同，想辦法將內(nèi)燃機(jī)珠穆朗瑪峰的效率高峰變成高原，讓效率的高原越大越好。

天籟2.0T VC-TURBO可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)MAP圖

要知道，影響發(fā)動(dòng)機(jī)效率最重要的因素是壓縮比，壓縮比可變則能讓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率高峰攤平變成高原，讓效率范圍變得更大。

像日產(chǎn)VCR發(fā)動(dòng)機(jī)那樣，有可變壓縮比，讓一款內(nèi)燃機(jī)能夠省掉電機(jī)、電控、電池等一大堆高成本的機(jī)構(gòu)。例如三缸可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)和日產(chǎn)e-Power結(jié)合，最終讓車(chē)輛發(fā)揮動(dòng)力好、油耗低、續(xù)航長(zhǎng)、排放低、可擴(kuò)展功能多，售價(jià)還比純電動(dòng)車(chē)低等優(yōu)勢(shì)。

我的觀點(diǎn)：

有一說(shuō)一，第四代奇駿搭載的1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)，勝在它是一款可變壓縮比的三缸機(jī)。它并未消除三缸機(jī)固有的特點(diǎn)，只是日產(chǎn)工程師通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新的手段將三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化和放大。

紙上得來(lái)終覺(jué)淺，日產(chǎn)工程師花20年通過(guò)技術(shù)迭代研發(fā)出的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，花費(fèi)的成本其實(shí)根本不比研發(fā)一款四缸發(fā)動(dòng)機(jī)低。

從工程角度上來(lái)看，我欣賞這種踏踏實(shí)實(shí)通過(guò)技術(shù)手段去提升動(dòng)力水準(zhǔn)的做法。通過(guò)實(shí)際試駕和測(cè)試第四代奇駿也充分說(shuō)明了，新車(chē)確實(shí)做到了比上一代車(chē)型更好的動(dòng)力以及更有質(zhì)感的駕乘感受。

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