[汽車之家 深評]  自1979年鈴木首次量產(chǎn)三缸機(jī)車型以來，三缸機(jī)長期因?yàn)镹VH的問題受到車企和消費(fèi)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(jī)車型，三缸機(jī)軍團(tuán)為何會愈加龐大？日后會否成為家用車主流機(jī)型？其重獲生機(jī)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(dú)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(tuán)，由一群擁有汽車專業(yè)碩、博士學(xué)歷，十年以上汽車產(chǎn)業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，分布在高校、汽車行業(yè)協(xié)會、零部件公司、主機(jī)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(yàn)、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(xiàng)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(qiáng)國戰(zhàn)略”等10余項(xiàng)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(diǎn)：

●背景：自量產(chǎn)之后三缸機(jī)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(jī)突然“回光返照”，美日歐中四大區(qū)域車企均在三缸機(jī)領(lǐng)域大力拓展，令人錯愕。
●在三缸機(jī)業(yè)已被消費(fèi)者強(qiáng)烈詬病的情況下，到底是什么原因驅(qū)使主機(jī)廠“逆勢而為”？三缸機(jī)軍團(tuán)是否會繼續(xù)擴(kuò)大、最終會達(dá)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(jī)陣營擴(kuò)大化的真實(shí)動因。
●可以肯定的是，三缸機(jī)將愈加普遍，但也將迎來更多的強(qiáng)力競爭對手，其市場占比將呈駝峰式變化。

一、背景：三缸機(jī)的前世

　　三缸機(jī)，一個敏感的話題。自1979年鈴木首次量產(chǎn)三缸機(jī)車型——fronte以來，各類三缸機(jī)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(fèi)者對其嗤之以鼻甚至在購車時絕對排斥。

　　實(shí)際上，三缸機(jī)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(jìn)行反向沖抵轉(zhuǎn)動慣量，因此無法像偶數(shù)缸發(fā)動機(jī)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(jī)的NVH惡劣口碑導(dǎo)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(jiān)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(jī)雨后春筍

　　原本被丟棄到“冷宮”的三缸機(jī)，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(jī)項(xiàng)目，而實(shí)車應(yīng)用更是接二連三。

　　但不可否認(rèn)的是，目前推出的三缸機(jī)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(jī)稱號的1.2T三缸機(jī)，依然把標(biāo)致嘔心瀝血開發(fā)的308S拖累至停售的慘況。

　　影響三缸機(jī)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(shí)際上，當(dāng)前三缸機(jī)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(jī)為例，一共采取了12項(xiàng)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(fù)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(jī)先天抖動是存在的，但后天的優(yōu)化已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)在車內(nèi)難以察覺的地步。 

　　實(shí)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(yīng)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(fèi)者無法感知”。

　　這里并非是給通用的三缸機(jī)背書，實(shí)際上目前水平較高的三缸機(jī)都能通過類似的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)相近的NVH效果。筆者想表達(dá)的核心意思是：三缸機(jī)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(jìn)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(fèi)者心理障礙確實(shí)需要一段時間。

　　那既然當(dāng)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(jī)？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(qiáng)推三缸機(jī)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(jī)優(yōu)勢明顯

　　2019年1月24日，工信部公開發(fā)布強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《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(biāo)》（征求意見稿），標(biāo)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(biāo)進(jìn)一步加嚴(yán)，對于小型車而言更是必須降至5.0L/100km以下的水準(zhǔn)，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(jìn)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(shí)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(jī)型還是更加有利（比如能夠大幅減少摩擦功），前提條件是應(yīng)用于整車負(fù)荷偏低的小型車（避免小馬拉大車的現(xiàn)象）。從實(shí)際情況來看，目前三缸機(jī)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(dá)到該限值的車型種類。

　　當(dāng)然這只是在NEDC之下，行業(yè)是有做過不同機(jī)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(jī)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(dāng)然這里面也有WLTC歐洲制訂背景的可能；小排量三缸機(jī)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(jī)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(jī)廠的吸引力還是很大。如果粗略的量化評估（滿分100分），主機(jī)廠基于油耗壓力而推行三缸機(jī)的推動力在25分左右。

五、排放：三缸機(jī)不是必然

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

　　最重要的是，汽油機(jī)PN指標(biāo)的提出，使得汽油機(jī)增加尾氣GPF成為必選方案，否則PN極難甚至不可能達(dá)標(biāo)。但GPF的引入會導(dǎo)致排氣背壓加強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致殘余廢氣系數(shù)增大，再進(jìn)一步導(dǎo)致排氣溫度升高，從而惡化排放。很顯然，三缸機(jī)比四缸機(jī)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?yàn)榕欧哦鴮⑷�缸機(jī)作為必選項(xiàng)則是“矯枉過正”。因?yàn)槌�了三缸機(jī)外，車企還可以選擇應(yīng)用閉缸技術(shù)，比如在四缸機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)，一樣能達(dá)到降低排放的目的。實(shí)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(shí)現(xiàn)這一功能。

　　所以說從排放的角度來講，三缸機(jī)并非是必然選項(xiàng)，這與油耗不同，雖然四缸機(jī)、六缸機(jī)可以通過閉缸來減少燃油消耗，但全缸運(yùn)行時的摩擦功、增加缸的重量、面積增大導(dǎo)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(jī)廠基于排放壓力而推行三缸機(jī)的推動力僅在10分左右。

六、成本：三缸機(jī)優(yōu)劣參半

　　當(dāng)然，三缸機(jī)原則上是比四缸機(jī)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(jī)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(shí)際上在對沖之后，三缸機(jī)并不見得比四缸機(jī)的成本低多少。

　　比如，寶馬那臺B38三缸機(jī)在應(yīng)用到整車上時，除了發(fā)動機(jī)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(diǎn)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(jī)的綜合應(yīng)用成本。

　　至少在目前來看，基于成本方面的考慮，三缸機(jī)沒有明顯的優(yōu)勢，主機(jī)廠算完賬以后，短時間內(nèi)更不可能主動因?yàn)槌杀镜脑�因�?qiáng)推三缸機(jī)。量化一下，成本因素基本接近0，至少當(dāng)前是這樣。

七、電動化：三缸機(jī)最大優(yōu)勢所在

　　在筆者看來，車企強(qiáng)推三缸機(jī)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(jìn)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(rèn)識到，純電不會激進(jìn)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(jī)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(qiáng)，內(nèi)燃機(jī)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(qiáng)混的形式介入，甚至直接通過增程式方式來切斷內(nèi)燃機(jī)的直接驅(qū)動，都會壓縮內(nèi)燃機(jī)的生存空間。內(nèi)燃機(jī)從100%動力介入向50%、20%動力介入的趨勢得到強(qiáng)化，換而言之，普通家用的內(nèi)燃機(jī)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(jī)和電池將在各自的優(yōu)勢領(lǐng)域工作，必要時互相彌補(bǔ)對方不足。內(nèi)燃機(jī)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(jī)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(jī)肯定不如四缸機(jī)動力，但電池的介入可以把這個劣勢彌補(bǔ)起來；在高速工況時，三缸機(jī)的動力其實(shí)是夠用的，而且更節(jié)省油耗。所以通俗點(diǎn)講，四缸機(jī)的對手不是三缸機(jī)，而是電池，電池把缺的那個缸完美彌補(bǔ)了。 

　　四是輕量化和布置的要求。對于混動車型而言，電池、電機(jī)本身重量就較大，輕量化是一個必然的方向。三缸機(jī)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(shí)現(xiàn)。另一方面，由于電池、電機(jī)的增加，特別是發(fā)動機(jī)和變速箱中間引入了電機(jī)、離合器，導(dǎo)致混動車型的軸向尺寸很緊張，要求發(fā)動機(jī)體積小、結(jié)構(gòu)更緊湊，從這個角度來講，三缸機(jī)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(jī)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(jī)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(shí)際的）NVH表現(xiàn)后，消費(fèi)者會逐步接受三缸機(jī)。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(jī)的規(guī)模預(yù)測

　　既然三缸機(jī)會逐步擴(kuò)大，那三缸機(jī)會否通吃天下呢？答案是否定的。

　　首先，三缸機(jī)的優(yōu)勢在于緊湊型，因此注定規(guī)模有限。在小型車領(lǐng)域，純電動形式將會更加具有競爭優(yōu)勢，因?yàn)閹щ娏啃�；在中大型領(lǐng)域，三缸機(jī)即便榨干了，也很難應(yīng)付重負(fù)荷的要求。最適合三缸機(jī)發(fā)揮優(yōu)勢的車型領(lǐng)域在于緊湊型，不管是油耗、排放、成本、動力、空間布置，三缸機(jī)都能優(yōu)于四缸機(jī)的表現(xiàn)。但緊湊型畢竟是一個細(xì)分市場之一，不能代表全體市場。

『三缸發(fā)動機(jī)的別克英朗2019款』

　　其次，三缸機(jī)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(jī)占比將得以快速提升。與此同時，短期內(nèi)兩缸機(jī)甚至單缸機(jī)還無法完全整車動力輸出需求，所以三缸機(jī)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(jī)將受到打壓，兩缸機(jī)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(jī)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(diǎn)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(jī)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(jī)項(xiàng)目。其實(shí)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(yán)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(fèi)者的角度，筆者還是要嚴(yán)正的說一下：搞三缸機(jī)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(fèi)者的感受來買單。畢竟，消費(fèi)者沒有義務(wù)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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