长期以来,三缸发动机主要是用在一些低价的微型车,如原来的天津夏利,大发面包车上,上点档次的车都不用这种发动机,而近几年,三缸发动机似乎咸鱼翻身了,宝马、福特、PSA等公司纷纷推出三缸发动机,宝马的1.5升三缸机还被评为世界最佳发动机。这些三缸机还有一个特点,都是涡轮增压的。
三缸机过去之所以不被上点档次的车使用,主要是它有两个缺点,一是发动机振动大,二是输出动力的平稳性差。
发动机运行时,活塞上下运动,必然会产生上下振动的惯性力,这种惯性力可分解为一阶惯性力,它振动的频率和发动机的转速一样,还有二阶惯性力,它的频率是发动机转速的两倍。如果是多缸机,那么这些惯性力加起来还会产生惯性力矩,如一阶惯性力矩,二阶惯性力矩等。
宾利慕尚V8发动机
多缸发动机的惯性力和惯性力矩与发动机的缸数和气缸的布置有关,直列四缸发动机的一阶惯性力、和惯性力矩相互抵消,但是有二阶惯性力。水平对置的四缸发动机有二阶惯性力矩,一阶和二阶惯性力抵消,直列六缸和水平对置六缸发动机的一阶二阶惯性力和惯性力矩都能相互抵消,90度角的V8发动机的一二阶惯性力和二阶惯性力矩相互抵消,而一阶惯性力矩可以直接通过曲轴上装平衡块来平衡掉。所以六缸发动机和V8发动机的平衡性好,振动小,在大马力高转速的发动机上得到广泛的应用。特别是直列6缸发动机,振动小,制造方便,所以那些货车用的大马力发动机很多都是六缸的。
当发动机的惯性力或力矩不能自行抵消时,还可以通过装平衡轴的办法来平衡它,如果要平衡一阶惯性力或力矩,那就要装两根平衡轴,两根轴的转速相等,方向相反,转速和曲轴的转速一样。如果要平衡二阶惯性力或力矩,那就要装两根平衡轴,转速是发动机转速的两倍。x像本田雅阁,广汽传祺的发动机是直列四缸的,为了平衡二阶惯性力,所以装了二阶平衡轴,而有的低价车为了降低造价就不平衡了。
对于三缸发动机来说,它产生的一阶和二阶惯性力相互抵消,但是有一阶和二阶惯性力矩,振动也就难免了,当然可以通过装平衡轴来平衡,但是如果要全部平衡掉那得装四根平衡轴,成本太高。