为什么越来越多的新车开始搭载三缸发动机( 四 )


所以发动机在实际运转时,曲轴的转速是不均匀的,在做功冲程转速加快,在其他三个冲程转速减慢 。在这个过程中,由于燃料在气缸中燃烧产生的压力、曲轴高速旋转产生的离心力、活塞往复运动的惯性力、活塞在上下止点突然换向的惯性力等,这些力不平衡,就使发动机产生了向某一个方向倾倒的趋势,外观表现就是发动机产生了振动 。对于单缸发动机来说,这些力是绝对无法平衡的,所以单缸发动机振动最大;而二缸发动机有两个活塞反向运动,可以平衡一部分的惯性力,因此发动机的振动就小了很多,但还做不到完全的平衡;四缸发动机有四个活塞,做功可以实现首尾相连,四个活塞分两组相向运动,惯性力在理论上可以完全互相抵消,所以它的振动就非常小了,如果再加上平衡轴,几乎可以将振动完全抵消;而直列六缸发动机的平顺性和振动是所有型式发动机中最好的,它可以实现做功的重叠,并且发动机在运转过程中各种力完全互相抵消,几乎感觉不到振动 。早期的奔驰和宝马的六缸发动机,就是这种原理的极致应用 。
那么三缸发动机在工作中是怎样的呢?由于三缸发动机有三个活塞,在工作中这三个活塞的相位相差240°,因此它们运转产生的惯性力永远不会抵消,所以它的振动是不可避免的 。此外,三个气缸做功相差240°,这样每一缸做功结束后,就会有一个60°的空窗期,在这个期间,发动机是只消耗动力的,所以曲轴运转的不均匀度会更加明显,这也会导致发动机振动增大 。就是由于上述两个原因,导致三缸发动机的振动要明显大于四缸发动机和六缸发动机 。
对于第一种因素来说,可以在发动机中设计平衡轴来抵消往复惯性力;对于第二个因素来说,一般都是给发动机安装更大尺寸的飞轮 。不过,当发动机使用一段时间后,各气缸工作不平衡度增大,发动机的振动会更加明显 。这也是很多人对三缸发动机有所顾忌的原因 。