既然三缸机因为不平衡会抖动，那为什么车企不直接研发两缸机？

因为最近几年来、排放及油耗规则日益的严苛，所以各大车企纷纷开始研发三缸发动机，所以各位朋友也都对三缸发动机或多或少的产生一些了解，当然三缸机先天抖动问题也被大家所了解（先天抖可以通过后天平衡来抑制）！三缸机抖，难道双缸机就不抖？实际上三缸机抖、双缸机抖得更厉害，除了抖之外、双缸机的性能方面同样存在问题！

现如今、各大车企都将着面临平均油耗不得超过5.6L的这个坎，所以三缸的研发其实就是一个必然；突破这个坎、即便造出的三缸机非常抖（假如不做处理），也能凑合用；而如果没办法突破这个坎，那么连发动机都没办法去生产，所以连用的都没有，这就是规则制约的残酷，所以三缸机是唯一的出路（只是拉低平均油耗，不代表四缸机就不生产了），所以如丰田、本田这样有混动技术的企业、也开始研发三缸机，如丰田三缸1.5T、本田三缸1.0T，其它车系当然也有！

未来内燃机的发展趋势，必然朝着小型化、轻量化、少缸数化、低转速化、高性能化、低排量化去不断发展，而要朝这个方向发展、发动机的高增压化是必然！若是要减少缸数、降低排量、降低转速，那么等同于淘汰自然吸气发动机，因为在这个框架下、自然吸气已经失去了实用性！比如1.5T、可以拽动b、c级车，而1.5L是不可能的（限制高转速、因为会影响排放，这样一来小排量自吸榨取马力、将更加困难）！

当然未来的内燃机恐怕会被纯电所取代，但未来的事情谁又能说得准？而现如今小排量的三缸增压机这是最好的过渡方式；三缸机虽然抖动，但它至少能实现高效率、高性能、以及更低的油耗，造内燃机、首先要保证这几点框架对吧？至于NVH，那是在内燃机达到上述几点标准后才会去做的事情、是后话；而双缸机连最起码的性能都做不到，还谈什么抖不抖（实际上很抖）；未来内燃机避不开涡轮增压、而双缸和涡轮增压天生不适合，所以某车企造出了双缸0.9T增压发动机，马力84匹、试问这机器给什么车用合适？kcar毕竟不是全世界都流行对吧？所以现在双缸机不是为什么不造、而是为什么要造？

涡轮增压系统是依靠废气来推动的，而各个气缸点火又是有先后顺序的，所以只有各个气缸连续保持不间断的排气效果，才能使增压系统持续、稳定、高效的运行，从这个角度去审视问题可以得出的结论就是缸数越多、越容易保证排气连续性，而三缸机、实际上刚刚做到每循环、全曲轴角度覆盖，所以缸数少到三个还可以勉强保证排气连续性，而双缸、单缸配备涡轮，排气连续性都跟不上、那么涡轮系统效率非常低，所以增压化的意义就不存在了！

假如现在有一款单缸、四冲程发动机（吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程），完成一个循环（四冲完成），曲轴要转两圈、也就是720度；而四个冲程各占曲轴角度180，也就是说排气冲程覆盖曲轴180度，那么剩余的540度在做另外3个冲程，而这三个冲程是没有任何排气的、也就是排气真空期，那么这个阶段该如何维持涡轮系统的功率？简单点说这个过程如何维持废气端涡轮的旋转？

排气冲程排出高压废气、刚让涡轮转起来，之后的540度曲轴角度、则没有一点废气，那么排气端涡轮的转速会瞬间下降；只有等到下一个排气冲程的到来，才能再次让涡轮转速得到提高；这样一来涡轮效率就上不去了，伴随着的就是歧管压力提不上去、燃烧室平均有效压力提不上去、扭矩表现不会好，此时的性能根本没有、燃油经济性也好不了，这时候还要去考虑它是否抖么、这心得多大？这样的机器是没有研发价值的，抖不抖是后话，要明白机械研发的优先级！

实际上双缸机配备增压系统，同样面临排气连续性问题，上文提到、单缸机只能覆盖180度的排气角度，而存在540度的排气真空期；而双缸能好一些，若单缸排气覆盖180度、那么双缸可以达到360度，也就是发动机在一个循环、曲轴转720度中、有360C是可以保证产生废气推动，可依然还有360度、出于没有废气排出的状态，那么此时该如何保证有动力去推动涡轮系统运行？同样还是存在整整一圈的排气真空期！

即便现如今排气系统先进，利用排气端可变气门正时技术，可以将排气门提前开启、延后关闭，假设排气门提前30度开启、延后30度进行关闭，那么排气冲程覆盖角度可以从180度增加60度而达到240度，这样一来双缸可以覆盖到480度的排气阶段，可以曲轴两圈720度一循环、终究还是剩下240度没有废气排出，依然造成了排气真空期，也就是说在每循环两圈中仍然有三分之一是没有废气排出的，所以双缸机配涡轮、很尴尬，当然可以解决问题、配个小惯量涡轮，可以减少排气真空所造成的问题，可性能也没了；这就是菲亚特打造的那款0.9T双缸涡轮机twinAir弊端，只有84匹的马力，而1.0T三缸可以达到130匹！

正如鄙人上文所言，如今1.0T三缸、可以轻松实现130PS、甚至更高的马力，它至少可以带动a级车、甚至b级车；而它每个气缸排气可覆盖240度，3个气缸依次可以覆盖3个240C、也就是720度，这样一来就做到全面覆盖，而不存在单缸、双缸的排气真空期，所以即便三缸机有先天抖的问题、但它有实际价值；先保证性能、油耗达标，然后再想办法去抑制抖动问题，这样就可以了；而双缸呢？那根本就不是抖不抖的问题，关键造出个0.9T双缸、只有这84匹马力，这机器给谁用？当然80几匹的马力很适合哈雷摩托，但不适合汽车，或许可以用在kcar，可这玩意适合全球么？朋友们是不是想问为什么不可以打造大排量双缸？单缸最优解是0.5L左右，单缸超过这个排量、排放及燃油经济性又上不去了！

都说三缸机抖，没错、不经处理的三缸机确实很抖（后天可以平衡，各大车企谁也不会将没平衡过的三缸机卖给消费者），而双缸机会更抖，摩托没骑过么？骑上一会甚至能把手震得发麻，这是不是抖？实际上双缸机分为同步双缸、异步双缸，如下图所示、这就是异步双缸发动机（两个活塞同上、同下），同步双缸机存在一阶惯性力不为0、而力矩为0，三缸机则是一阶惯性力为0、而力矩不为0，所以三缸机存在的抖动、双缸机同样存在；而当发动机转速相同时，三缸机存在的扭振、远比双缸机要小！所以同样是不做处理的双缸机、三缸机，双缸机比三缸机还要抖，当然抖不抖根本不是阻碍双缸机普及的关键，重点在于双缸机目前的使用场景太低；单缸最优框架下、要求当今发动机单缸排量在0.5L左右，而因为双缸机存在排气真空问题，所以配备的涡轮自然不能大（大了推不动，每次断气期间都减速、那么迟滞就没完没了，车还怎么开？），所以涡轮带来的增益太少，所以菲亚特弄出了0.9T双缸机，而马力只有可怜的84匹，这样的性能、不适合当今99%的家用车，拽1.03吨的飞度、这个马力都不够用，所以双缸机目前没有存在意义，只算是个别车企的一种尝试罢了！

既然三缸机因为不平衡会抖动，那为什么车企不直接研发两缸机？

壹车热评，100%原创，谢绝搬运！在回答这个问题之前，我们需要先了解一下发动机为什么会产生抖动，那么我们就先从发动机气缸的运转方式及点火顺序来进行讲解。先来说四缸发动机

现在的汽车发动机基本都是直列L发动机，常见的四缸发动机就是它的四个气缸呈一条直线排列，且每个气缸在工作时都会经历：进气冲程-压缩冲程-做功（点火）冲程-排气冲程，这四个阶段，也就是我们所谓的“四冲程发动机”。

既然有4个气缸，这就存在着一定的点火顺序，如果汽车只是纯粹的追求发动机的输出马力，那么你可以采用4缸同时点火的方式，但这就存在几个问题。首先是发动机的动力的输出范围会很小，动力的提升所受的局限性会很大；其次由于四冲程发动机有四个不同的运转阶段，4个气缸如果同时点火，相邻气缸间的荷载会增加，无法保证发动机的平稳运转，容易出现动力的不连续性。

所以为了保证发动机每个气缸在运转一个周期后，始终会有至少1个气缸的运转状态能够无缝衔接上，并减小相邻气缸间所带来的影响，我们就会让四缸发动机采用单缸顺序点火或者双缸点火的方式。

单缸点火：为了让发动机有一个平稳的运行状态，保证动力的输出性，以及降低相邻气缸间的相互影响，4缸发动机的点火顺序一般都是：1-2-4-3或者1-3-4-2。

双缸同时点火：指的是两个气缸共用一个点火线圈，且只能用于气缸数为偶数的发动机。当两个气缸的活塞同时接近气缸的上止点时（其中一个气缸进行压缩冲程，另一个气缸则进行排气冲程），两个火花塞共用同一个点火线圈会同时点火。

这时进行压缩冲程的气缸由于处于高压低温的混合可燃混合气中，该气缸会产生有效点火，而另外一个处于排气冲程的气缸，由于下一个冲程是进气冲程，它此时的点火则是无效点火。由于两者的火花塞电极间的电阻完全不一样，所产生的能量也不一样，因此有效点火的所产生更多的点火能量。

汽车的抖动主要来自于活塞上下做功的整个过程以及旋转扭矩变化，这被称为“一阶震动”，但四缸发动机由于是偶数，它从结构上可以平衡掉大部分的“一阶震动”。不过四缸发动机在运转时，除了会产生“一阶震动”以外，还会产生“二阶震动”。“二阶震动”主要是由曲轴带动活塞运转过程中的不同行程所带来的，虽然“二阶震动”发生的比例不高，但它却很难被气缸间的相互运动所平衡，这也是发动机运转抖动的主要来源。

三缸发动机由于是奇数，且其他气缸可能还未做完一个完整的冲程，就会发生一次点火，因此多个气缸间很难做到用同向冲程去抑制抖动，再加上依旧存在无法完全被抑制的“二阶震动”，因此我们常说三缸发动机的抖动是娘胎里就带来的，没法改变。但三缸发动机的抖动我们还是可以通过外部手段来加以改善，比如添加平衡杆去抑制三缸机头的抖动幅度。至于加平衡杆抑制抖动的原理，不是本文介绍的内容，这里就不累述了。

壹车热评可以负责的告诉你，两缸发动机只会让你觉得更抖。

双缸发动机虽然是偶数，它看似可以通过相对应位置上的气缸通过同向冲程的方式来抵消相互间的震动，但曲轴在完成一个完成四冲程做功是需要旋转720°，但两缸发动机的两个气缸之间，它们的点火间隔只有360°，也就是说当一个气缸处于点火冲程时，另外一个气缸则处于吸气冲程。

在这种情况下，虽然两缸活塞都处于同向冲程的位置，也就是运行方向相同，但由于一个会产生点火能量释放，另外一个没有，就算其他震动可以通过同向冲程完全抵消，但这个能量释放所产生的震动确是无法抵消的。而缸数越多，未产生能量释放的气缸会通过自己的冲程做功去抵消产生能量释放气缸所带来的抖动，所以从发动机的结构和运转原理上来说，两缸发动机的抖动只会比三缸更加厉害。

那么说到这里可能会有人说现在已经有车企在生产，带有两缸发动机的汽车了，比如菲亚特500所搭载的TwinAir发动机，而且有的车型还可以发动机处于低功率输出的状态下主动关闭一定数量的气缸，只留两个气缸保持运转。但这些车型在处于两缸运转时都有一个共同特点，那就是低功率输出。

也就是在两缸运转时尽量将发动机的运转功率降到最低限度，比如菲亚特500的这款两缸发动机，它的马力输出只有区区的84匹，这个动力也就仅够两个人出门随便转转罢了，说白了也就相当于买了个家里玩耍的“宝贝”而已。所以今后车企如果为了获得更低的排放，以及更好的燃油经济性，开始研发和生产两缸发动机，那么这类发动机的排量注定不会太大，否则那真的会让车主被抖得怀疑人生。

既然三缸机因为不平衡会抖动，那为什么车企不直接研发两缸机？

双缸两个气缸同上同下，要么两汽缸同上同下，车就像过去捶地用的蛤蟆鉖，震动得能把车带起来。要么两气缸做功不圴匀，咚咚……咚咚……咚咚，和三缸机仅是抖动不可相提并论。三缸比四缸好的一点是二阶往复惯性力是平衡的。三缸机因曲轴沿圆周均布，三个缸的往复惯性力可以抵消五分之一。剩下的可以用平衡轴平衡掉大部分。

双缸机，我宁愿套两匹马来拉车。

既然三缸机因为不平衡会抖动，那为什么车企不直接研发两缸机？

发动机抖不抖不是看它缸数的奇偶，而是看在一个循环过程中做功的程度覆盖。比如转一圈360度，四缸机一个缸90度，三缸机一个缸就要覆盖120度，同理两缸得180度。一个循环发力越绵密，当然越平顺。就比如你用锤子钉钉子，你是轻敲四下比较稳定，还是猛敲两下震动小？所以那种豪车，发动机缸数更多，什么六缸八缸十二缸，马力大而且更舒适

既然三缸机因为不平衡会抖动，那为什么车企不直接研发两缸机？

内燃式热机并非「奇数缸共振·偶数缸平稳」≤3缸的体验均不理想

• 内容概述：点火间隔角概念，同步双缸与异步双缸，三缸发动机的特点。

【L3型·直列三缸内燃式热机】的两度走热带来了这样的思考：奇数缸发动机是不是一定抖动，为什么不能用双缸替代。然而这种理解是错误的，决定发动机运行平稳程度的核心因素并不是缸数是奇数还是偶数，而是点火间隔角和同步与异步的关系。

1：双缸发动机主要应用于摩托车，曾经也有菲亚特126P的汽车使用。然而最终汽车还是淘汰了这种机器，充其量会有些柴油双缸机作为增程器（发电机）使用；原因为双缸机的振动是非常难以控制的，即使是异步双缸也达不到理想的效果。

异步双缸机的曲轴错开180度，点火间隔角则有360度。每一组气缸单独做功时都会产生惯性作用力，等待间隔后的另一组气缸做功的中间时间为惯性作用的时间；机体通过机脚与车架固定则等于有较大程度的冲击，作用力的交替出现会产生明显的振动。

2：同步双缸发动机的振动要更加明显一些，因为两组气缸的“进压爆排”四冲程动作是同步的，区别只是一组气缸进气时另一组气缸做功（冲程相差两步骤）。然而曲轴带动活塞上下往复运转的动作是相同，那么两组气缸产生的惯性作用力自然也是相同的；结果只能是两个方向的作用力都很强，机体颤动的幅度更大所以振动更明显，这是双缸发动机的缺点。

知识点1：点火间隔角指各组气缸点火做功的曲轴运转间隔角度，三缸发动机的间隔角为240度。也就是说一组气缸点火后，要等待曲轴旋转240度后再次点火；曲轴的旋转肯定是需要时间的，间隔角越大以相同转速旋转的度数越大则时间越长。

但是三缸机的240度要比双缸机小一些，做功后留给惯性力作用的时间也会短一些；所以双缸摩托车其实比三缸摩托车更抖动，这就可以否定偶数缸发动机更平顺的说法了。

知识点2：四缸发动机的点火间隔角低至180度，毫无疑问这种机器要比三缸机更加平稳，不过这还不是唯一的优势。

四缸发动机的特点为「1·4/2·3气缸」分别同步动作，但成组后的“1/4”与“2/3”确却是异步运行。这种结构的优势是非常非常突出的，首先单组气缸做功时会有另一组对称位置的气缸做出相同的动作，这能够均衡两端的作用力以达到接近平稳的状态；另外两组气缸异步动作可以“上下抵消”做功两缸的作用力，气缸的振动幅度会被拉低到相当理想的标准，参考下图。

重点：直列四缸发动机平顺的原因在于“同步＋异步”，然而这是三缸发动机做不到的。因其三组气缸是交替点火做功，四冲程的动作完全不一致；结果必然是交替出现作用力，发动机就像跷跷板一样左右摇摆。通过机脚胶固定后则作用力成为冲击车架的动能，从而引起车身共振以及噪音。

说明：并不是所有奇数缸发动机都会抖动，比如直列五缸机就会相当平顺。虽然这种机器也是交替做功，但是点火间隔角只有144度；也就是说一组气缸做功后另一组会快速衔接，没有留给机体摇摆的时间空间则会足够平顺。

所以并不能以武断的说奇数缸抖动偶数缸不抖，只能说在汽车领域三缸机确实是很差的选项，因为每一台三缸动力汽车的同级竞品都有四缸版本可选，懂了吧。

编辑：天和Auto

内容：原创发布

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既然三缸机因为不平衡会抖动，那为什么车企不直接研发两缸机？

应该这么说：既然解决不了三缸的抖动，何不发扬柴单缸。。。。技术成熟稳定，动力无上限