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这篇文章大约有1万字，读起来大约需要20分钟。

6月，2018第20届国际发动机年度大奖评审结果出炉，年度最佳发动机被法拉利3.9LV8发动机摘得。

然而，在许多国内媒体和自媒体的报道中，更多关注的是1.8升以下不同排量的三组最佳发动机都细分为三缸发动机。即使在年度最佳发动机的排名中，也有3台3缸发动机占据了前9名，其余的主要是V6-V8大发动机。它甚至包括特斯拉的全电动列车，被称为“绿色引擎”。但是在大多数关于这个奖项的文章中，Jacky在这里给你一个深入的了解这个奖项和三缸扫描背后的故事。

A.什么是年度发动机奖(InternationalEngineoftheYear)

国内关于该奖项的介绍有些混乱，简单来说，这个奖项是由UKIPMediaEvents旗下的汽车媒体主办，具体是由EngineTechnologyInternationalMagazine主办的《国际发动机技术杂志》。由于UKIPMediaEvents在欧洲、北美和亚洲开展业务，他们邀请来自世界各地的汽车记者对今年的车型进行评论和评分。

在今年邀请的70位资深汽车媒体中，共有4位中国评委。根据驾驶体验，所有媒体成员将从燃油经济性、乘坐舒适性、发动机性能、噪音和主观驾驶体验等方面进行1-15分的评分。

本年度中国区评委

由此可见，国际年度发动机奖本身更注重驾驶员的主观感受，这与美国杂志《Ward'sAutoWorld》在每年年初评选出的Ward十大发动机榜单相对应。沃德十佳发动机评委以07555 -79000的内部评委(含杂志邀请的专业评委)为主，更注重动力系统的技术特点。

当然，另一个很大的不同是，沃德排名前十的发动机明确针对在美国销售的车型，明确排除了奢侈品牌；对于国际年度发动机奖，虽然其媒体介绍经常用“国际”来与沃德专注于北美市场相比，认为国际年度发动机奖更广泛，评委来自世界各地，但实际上，由于UKIPMediaEvents的总部位于英国，国际年度发动机奖的重点是在欧洲市场销售的主要车型。这就是为什么每年这两个榜单之间经常会有很大的反差。然而，在这样的背景条件下，这两个具有国际影响力的奖项仍然可以给我们很多值得学习和思考的地方。

B. 1.8L以下年度最佳三缸发动机屠龙器榜单中的屠龙技术是什么？

在国内乘用车1.8L以下动力系统应用最广泛的发动机中，国际年度发动机奖分为1.0L以下(含1.0L)、1.0-1.4L和1.4-1.8L三组。这三组的前5大引擎如下：

2018年度国际引擎奖

1.0 l及以下均为3缸机。

这一点很容易理解。随着发动机排量的减小，发动机的气缸直径也在不断缩小。但是，作为一种先进的燃烧系统设计，气门/凸轮轴机构/燃烧室和气道造型/火花塞结构等，都不能少，这就是要在螺旋壳中做道场。此外，先进燃烧所依赖的气流组织也需要相当大的气流运动空间，否则在实际量产波动的情况下，容易导致燃烧不良、燃烧积碳、用户车辆汽油湿壁造成活塞和活塞环过度磨损等一系列不良影响，造成严重的油耗等。在此基础上，将难以实现高热效率。

ECOTEC1.3T缸盖详图

一般认为0.8-1.3L排量范围主要采用三缸设计，以保证单缸排量和燃烧结构。4缸机一般在达到1.2L时难以维持，因为1.2L以下均衡的4缸容积均小于0.3L，小于横杆容积合理范围0.33L的下限，势必在发动机性能和性能的其他方面做出牺牲。

我在b百度优开上一篇关于中国ECOTEC发动机技术的文章中做了如下对比：

“…例如：丰田的1.2涡轮增压T4发动机，热效率为36%，被宣传为其最大卖点，在185NM时输出功率为85KW。类似于Ecotec3气缸1.0版本的数据。尽管引擎本身已经牺牲一些性能达到高热效率的目的，由其可怜的单缸音量范围有限，尽管丰田做出了很多有效的努力和优化，但难怪甚至公众认为的热效率只有36% +没有亮点的权力为什么广告(事实上，它是非常困难的单缸条件，我再说一遍，单缸排量范围越大，就越容易达到更高的热效率。对于一款1.2L的四缸发动机来说，这款发动机已经很棒了，这也是它在1.0-1.4L发动机中排名第五的原因。ecotec3缸机与BMW1.5T轻松实现小排量、高性能、高燃油效率的结合。或者那句话：“避开逃避的天堂，反对劳动的天堂。”……”

VW1.0T的典型技术特征

此次夺冠的VW1.0T发动机已陆续安装在《Up!》Polo等车型尚未进入中国市场。该发动机采用了许多新一代三缸发动机的最新技术，如轻型曲柄连杆机构、集成排气管、分体式冷却和电子执行器涡轮。

这里值得一提的是，排名第六的通用汽车999cc三缸发动机，是1.0T三缸发动机的欧洲版。而最早在中国市场使用的采用新型双喷射技术的Ecotec1.0T/1.3T三缸发动机家族，也是目前中国市场上规模最大的。由于通用汽车在欧洲市场的战略决策(在出售欧宝并退出欧洲市场后)，它没有在欧洲市场推出，因此在本次PK名单中，没有考虑该发动机家族。熟悉我的百度驾驶专栏的人都知道，我之前专门做过一个关于通用ECOTEC三缸发动机系列新技术的专栏。在过去的几个月里，我在线下专业论坛做动力系统控制技术讲座时，专门根据ECOTEC的数据整理了目前三缸发动机的技术积累。其实可以发现，各大主机厂在三缸存储领域先进技术上的努力是惊人的。

Ecotec1.0T/1.3T三缸发动机系列技术特点

Ecotec1.0T/1.3T三缸发动机系列技术特点

Ecotec1.0T/1.3T三缸发动机系列技术特点

另一个有趣的引擎是宝马的647cc双缸发动机。这款发动机是宝马i3(进口)增程式混合动力车的小型版本。

宝马647cc双缸发动机

宝马647cc双缸发动机

宝马647cc双缸发动机

发动机被设计得非常小，可以轻轻放在后轴上，在后备箱里占用一点空间。结合扁平电池，紧凑的BMWi3s实现了空间，能量和行驶里程的平衡。宝马的设计突破对于增程混合动力领域的意义，就像福特的1.0T发动机证明了小型增压三缸发动机的可行性一样。对于混合动力，小排量三缸/双缸发动机工作在最优经济油耗区可以取消传输，一方面可以减少电池的使用，通过高能量密度燃料+小引擎处理里程焦虑，另一方面，因为引擎只在最优区工作，即使发动机运行，燃料消耗远低于当PHEV动力耗尽力量。如果考虑总原始排放量，中国增程混合动力汽车的实际排放量甚至低于纯电动汽车。

当然，令人遗憾的是，在新能源领域，增程式混合动力并没有受到包括中国政府在内的大多数国家的青睐。在中国，中国工程院院士杨玉生教授目前建议国家在新能源补贴和扶持政策中重视增程混合动力技术。但这一观点目前并不是政府政策或行业方向的主流。

b.1.0-1.4L, PSA1.2T继续守住胜利。

PSA1.2T继2015年取代大众1.4T后，连续4年成为该系列最佳发动机。PSA发动机进入中国已有一段时间。为了使这款欧洲开发的发动机的燃烧与中国的燃油质量相匹配，根据中国的实际情况，对发动机压缩比和PSA1.2T标定进行了修改和优化。

PSA1.2T

我对中国版PSA1.2T发动机进行了多次试驾和评分，给我的第一印象是车辆的动态平顺性令人印象深刻，动力十足。我相信在欧洲会更好。当时试驾唯一的缺点是在20kmh以下的爬行条件下，即在城市拥堵的道路上跟车，意外造成了一些晃动。这促成了我最终的低评级车辆在时间。但是，这不是PSA1.2T引擎。我将在本文的最后进行总结。

c.1.4-1.8L, BMW1.5T三缸机，争议与荣耀并存

自2015年以来，BMW1.5T一直是该类别中最好的发动机，由BMWi8混合动力车型提供动力。有趣的是，混合动力版本的得分远高于纯燃料版本，因此车辆匹配方面有助于用户真正体验发动机的本质。

BMWi8

BMW1.5T发动机是宝马将0.5L最优单缸+模块化设计制造策略应用于三缸发动机的典型代表。这里，最优单缸的确切术语是：宝马工程开发所考虑的最优单缸。

如果把这个故事扩展一下，就相当于这篇文章的长度。简单来说，所谓最优的0.5L单缸，大概是从2008年开始出现的，其基本思路是正确的。也就是说，更大的单缸排量意味着更好的燃烧组织，更好的摩擦功控制，更好的轻量化应用(具有相同的总排量)，更小的排量有利于振动和噪音性能。经过各种平衡，宝马工程师确定在目前的技术条件下，0.5L应该是单缸排量的最佳解决方案。这个故事已经讲了大约十年了，直到现在。

但实际上，最优单缸是更精确的一个范围，即使存在最优单缸，在近十年来，技术领域对发动机燃烧方式、气流分布、新技术特性带来的新认识、新材料和新涂层技术对关键摩擦副的颠覆性变化已经颠覆了十年前的基础。直到今天，如果有人问我为什么最佳单缸容积是0.5L，我都会笑着回答：因为宝马在最佳单缸容积范围内选择了一个很好的小数作为第一个小数。

0.5升单缸发动机并不是最佳发动机效率的平衡，而是一个现实的决定，让宝马的技术团队更容易专注于做好一件事。0.5L与其说是发动机性能的最佳单缸，不如说是模块化的最佳单缸。

用于早期燃烧开发的单缸机试验台

在发动机性能和排放压力大的今天，内燃机技术的发展早已是跨学科技术的成果。特别是内燃机先进燃烧技术的研究是主机厂动力总成部门的工作重点。发动机燃烧发展的最小单位是单缸。根据自身的技术特点和经验数据分析，选择单缸进行燃烧开发和改进，并以组合方式推广到3、4、6、8缸，形成系列发动机家族，从而实现又好又快的发展。这是宝马最优单缸+模块化发展的核心理念。

在这一理念的支持下，宝马已经能够共享60%以上的3/4/6缸发动机零件和40%以上的汽油和柴油家庭零件，并在一定程度上实现了3/4/6缸发动机生产线的可能性。

宝马1.5 t发动机对中国人来说并不陌生，因为它去年与X1一起引入中国，引起了争议和惊人的结果。去年10月，媒体听说宝马铁西工厂计划拆除一条三缸发动机生产线，这引发了人们对宝马将放弃使用1.5T发动机的猜测。去年，我在一篇专栏文章和其他来源中发表了评论：

“…此前网上传闻宝马将出售三缸生产线。事实上，如果你仔细想想，91%的宝马1系3和64%的X1销量来自1.5T。月销量在1万辆左右，占宝马全系列销量的15%-20%。我认为相信宝马会出售1.5T并停止生产三缸发动机是愚蠢的。出售的是一条较老的国产生产线，主要生产1.2T三缸发动机。华晨从宝马工厂转移了一条生产线，以提高其制造能力。其最新的德国进口生产线仍在满负荷生产1.5T发动机.”——2017-10-18

我开过BMWX11.5T版本，中低速和高速的驾驶体验都很好，动力十足。唯一的缺陷是涡轮迟滞明显，这与缺乏低惯性小涡轮和电子控制有一定关系，与三缸机本身关系不大。另一个方面是空转时轻微的刹车抖动。另一个有趣的方面是排气噪音。X1的排气噪音是研究，非常有趣。

此前，针对BMW1.5T发动机批评其三缸大抖动的原因，采用了所谓的“水杯试验”方法，即在发动机盖上放置一杯水，启动后看到水杯液体表面飞溅抖动的情况。结果表明，三缸发动机怠速抖动严重受损。

不过，在GL6和别克英龙上市的时候，不少媒体也在引擎盖上做了空转水杯测试，在车架和车内做了硬币测试(最近像酒测+盲测？他们也会玩。怠速抖动与四缸发动机没有什么不同，甚至比一些比较品牌的四缸发动机更好。我相信如果在PSA1.2T和Civic 1.0T上做同样的实验，会得到相似的结果。

另一方面，很多四缸机甚至六缸机，如果按照之前的媒体宝马水杯测试做盖摇，会有很多结果甚至不如宝马1.5T。因为它关系到车辆悬架(挂架)的设计。有些车辆的悬架刚性设计是软的(可能是一些方向性的)，同时，启动力矩比较大，所以在汽车初始启动时会出现抖动。但这并不意味着车里有晃动。

同样，去年仅X1就占宝马总销量的23.6%，而1.5T版本占X1销量的70%。1系三箱占总销量的8.8%，1.5T占总销量的93.2%。前面提到的可选配置，其实只要现场真正试驾几个配置，大多数都会比较现实地选择1.5T三缸版。

宝马X11.5T版本出来的时候，很多媒体都说这是针对中国的特别版本。事实是，宝马X1仍然是欧洲的主要驱动力之一，1.5T版本。2017年，BMWX1在欧洲的销量约为12万辆，其中大部分为1.5T三缸版本，代号为BMWX1sDrive18i，在欧洲也很受欢迎。

更有趣的是，发动机震动是动力总成和整车调校不好时常见的问题，甚至存在很多质量问题。百度“引擎抖动”，词条数高达646万条，其中大部分与三缸机无关。

而我们把几台三缸机的情况分析到这里，我们可以看到一个很有趣的现象，那就是同样的三缸机，但实际上即使有晃动投诉，其实实际的风险区域是不一样的，甚至完全不是一个速度段。如果真的像网上描述的那样，三缸机的抖动小于一个缸，为什么会有这么大的差别呢？

C.三缸机晃动是因为气缸数少，冲击力更强吗？事情没那么简单。

引擎恐慌吗？用一个词打败一群人很容易，但当你把它分解时，就没那么简单了。

我特别取了新浪汽车《Ward'sAutoWorld》这篇文章，它目前在b百度中“三缸发动机抖动”排名第四。文章是这样解释的：

网文介绍“三缸机抖动”

“…众所周知，四冲程发动机要完成一个工作循环(进气、压缩、做功、排气)，发动机的曲轴要转两次，两转720度。所有四冲程发动机都有这样的工作循环。当一个四缸发动机完成一个工作循环时，每个气缸燃烧一次，当每个气缸燃烧时，总是有另一个气缸同时做功。两个气缸产生的扭矩是平衡的.”

文章还做了一个特别的动图。

它是否专业且有说服力？如果作者花时间制作gif来阅读内燃机07555 -79000的基本入门课程，我敢肯定会有很多剩余。那么这种描述有什么问题呢？

1. 作者甚至不明白什么是四冲程。“当每个汽缸着火时，总会有另一个汽缸同时做功，两个汽缸同时做功。”发动机点火后活塞向下的冲程称为动力冲程(当然点火通常是在压缩冲程的末端)，此时只有一个气缸在做动力冲程，而另一个相同高度的气缸在做排气。因此，在一台4缸的机器中，不存在两个气缸同时做功的情况。看看作者自己附加的动图，看一两个。

2. “四缸机…火一旦……由此产生的扭矩是平衡的”。很明显，作者完全混淆了燃烧激波和不平衡力矩的概念。你知道四缸机的燃烧冲击扭矩图吗？如果连燃烧冲击都是平衡的，那么发动机的NVH团队是否都在干食物上进行四缸优化？

四缸发动机燃烧扭矩冲击装配原理

3.甚至不知道四缸机器是什么，甚至不看三缸机器的描述。

回顾一下：

如果我们谈论燃烧冲击，无论几个气缸，都有扭矩冲击。所谓三缸机和四缸机的区别，无非是发动机转两次，得到3个锤头或4个锤头。当然，对于相同的位移，由于相同的功率扭矩，三缸机分配给单缸的能量要大于四缸机，因此锤击的能量要大于四缸机，但本质上存在冲击的特性。因此，对于硬连接手动变速器，根据冲击程度和系统转速波动的控制要求，选择具有适当转动惯量的飞轮来平衡燃烧冲击。这种做法适用于四缸机，甚至六缸机。而在目前的三缸机配套中，一般会进一步选择双质量飞轮来进一步消除冲击负荷，更疯狂的主机厂家会进一步加大双质量飞轮上的减震器。对于自动变速器，大部分变工况以液压方式传递，通过良好的设计可以平衡燃烧冲击。

真正造成三缸发动机和四缸发动机乘坐舒适性差异的是惯性不平衡力和力矩。详细的技术对比，我有一个驱动栏百度zhuanlan.zhihu.com/p/25106333(https://) 《三缸发动机抖动为何不能避免？这里有两个动图自己看》的详细介绍。简单来说：

3缸机自带的，是一阶(约78%)和二阶(约22%)往复惯性力，而4缸机自带的，是二阶往复惯性力，6缸机可以实现惯性不平衡力/力矩的平衡，而8缸机(V-90度)虽然有一阶不平衡力矩，但可以通过曲轴的平衡块设计消除。

今天的增压3缸发动机的技术路径与几十年前从6缸转向4缸发动机时最初受到质疑的路径相同，目前3缸发动机中使用的改进NVH实践与4缸发动机中使用的相同。

1. 大型推进机构的轻量化，特别是曲柄连杆机构的轻量化。目前大量的三缸机被推，超高性能材料占比空前。在零件的开发设计中，包括全动态仿真和自动迭代算法也深入渗透到设计中。

2. 轻量化的直接结果是，新一代三缸机的一些品牌的高性能材料的力学性能，与市场上老一代四缸机的同级别部件相比，普遍提高27%-35%甚至更高，而与往复惯性相关的质量下降30%以上。如果对比一些特定的欧洲车型，甚至可以达到45%以上。

3.这带来的直接影响是，虽然是三缸机器，但由于惯性质量的大规模减少，即使是一阶不平衡扭矩发动机也被减少到车辆的减震可控范围内，而仅占总能量22%的二阶不平衡扭矩则更小。因此，对于排量低于1.2的三缸发动机，采用轻量化技术对整车隔离/减震技术进行优化。对于排量1.2以上的三缸发动机，在轻量化技术的基础上，增加平衡轴，消除一级不平衡扭矩，并进一步优化剩余的二级不平衡扭矩，进行隔震/减震。这与1.8L以下排量的四缸发动机依靠整车隔震/减震、1.8L以上排量匹配平衡轴的优化策略相同。(4缸机使用两根平衡轴是消除不平衡力的必要条件，4缸机不能采用一根平衡轴的策略，这与3缸机不同)。同时，许多新一代三缸发动机都配套了原本用于高端高性能柴油发动机的橡胶减震轮(目前全球只有少数几家公司可以提供，拥有垄断专利)，进一步消除啮合的影响。

4. 同时，零件的耐磨性提高了200%-1000%(摩擦副的大量金属表面被超高性能涂层覆盖，如无氢DLC)，关键零件的30万公里持久磨损在某些情况下甚至降低了95%以上。该技术带来的直接效果是，用户感知到的机器主要部件在整个生命周期内的特性都是稳定的，特别是与燃油消耗和机器燃油消耗相关的指标。这一系列成果是2013年以后材料科学突破带来的最新成果。

D.三缸机，整车匹配是关键，不劳而获。

不得不承认，目前在市场上，仍然存在一些三缸车在特定条件下确实存在局部抖动的投诉，特别是一些2015年之前推出的品牌模式化。造成这种情况的部分原因是前浪在海滩上，没有充分展示最新的技术功能，部分原因是整车厂在车辆匹配方面的工作。从本段顶部的图片可以看出，变速器匹配、悬架匹配、整车模态匹配等方面都会对车辆抖动产生影响。这对于三缸机和四缸机都是一样的，而且三缸机是新东西，所以不同oem的结果可能会有很大的不同。

对于专业人士来说，这是一个非常清晰的画面。横轴表示发动机转速，纵轴表示振动频率。有三个条带，代表了一些关键子系统部件的模式。所谓模态可以理解为子系统的固有频率特性，所以当振动频率接近其固有频率时，就会引起系统共振，从而使振动更容易穿透阻尼结构，被驾驶员感觉到。

两条蓝线分别表示三缸发动机一阶不平衡主振动和1.5阶燃烧冲击振动的振动频率随发动机转速增加的特征。红线表示4缸机的2不平衡力和燃烧激励。

此表表示一个典型的现有车辆平台的状态，您可以看到，车辆平台在与四缸发动机匹配时表现良好。这是因为怠速与普通发动机转速段和二阶振动段的交集避免了车辆的临界模式。

但是，当直接更换三缸机时，可以看到怠速时，怠速与三缸机的一阶/1.5阶振动和车辆的关键模态3相吻合。在普通转速范围内，一阶和1.5阶振动与车辆的关键模态1/2重合。然后用户自然会感到抖动。

所以关键的结论是：

如果主机厂只把3缸机作为4缸机的廉价版，直接把3缸机放在整车上而不做任何悬挂调整，且不说这些3缸机的技术比4缸机差，且不说即使发动机做得好，匹配整车而不做调整的结果就是用户会感到抖动。这是上个世纪奥拓、夏利、比亚迪F0等三缸机配套的最终结果。

最近，一些原始设备制造商已经开始对三/四缸车辆进行盲测。如果你真的感兴趣，你可以注册，自己感受一下。

不怕浮云，人权就是沧桑

在今年3月28日举行的上海AVL发动机技术论坛年会上，国内某自主企业技术总工程师在介绍国内自主研发的1.0T三缸直喷发动机时，提到NVH他表示：我们经历了很多NVH的优化和改进，我可以告诉你，整机的NVH性能不输四缸机，请您一定要帮我们对外宣传，三缸机真的不摇。业内所有人都笑了。

其实挺有意思的是，一个简单的抖动问题，业内的技术评价结果和公众听到的“技术意见”甚至会有根本的方向性差异。无论是市场还是其他任何事情，我们总是愿意说：“用户毕竟是对的”，“群众毕竟是对的”。现在在开放的互联网和媒体环境下，其实各种意见的自由表达，并不是民意的民主表达。汽车技术的最终目的是为用户服务，为社会服务，为人类的长远利益服务。

但是正如我们说民主主义和民粹主义的区别一样，如果民主表达的背后，没有充分的信息背景，没有开诚布公的辩论，不尊重讨论本身的科学性和程序，那么就会变为盲目性决策的民粹政治。

勒庞在《内燃机学》 中这样说道：“从长远看，不断重复的说法会进入我们无意识的自我的深层区域，而我们的行为动机正是在这里形成的。到了一定的时候，我们会忘记谁是那个不断被重复的主张的作者，我们最终会对它深信不移。”

目前市场舆论中对于三缸机的恐慌情绪正在蔓延，而其事实上导致的结果是这种言论正在延缓采用全新一代的高性能、高技术特征、高耐久性和低油耗的三缸机去取代在现有的技术老旧和功率性能较低的小排量四缸机的速度。而事实在于，目前在三缸机领域的产品技术领域，多家主机厂之间甚至存在技术代差。因此，即便在目前，小增压三缸机的技术趋势已经一再的被反复证明可行、可靠，但是到了公众技术宣传领域，依然有杂音。甚至在百度搜索排名的首页，你都可以看到如此可笑的文章在误导公众的三缸机观念。

用户需要的是充沛的动力和良好的响应，并不是3缸还是4缸。我在汽车行业学习、工作了十几年了，我驾驶过烂的一塌糊涂的V6和V8大SUV和皮卡，我也驾驶过动态响应优越的3缸机甚至2缸机。

正如我在百度有驾专栏文章《浅答发动机“平顺性”》 中，从1960s至今动力系统发展趋势可见，随着动力系统的性能提升，发动机可以在很小的排量就实现满足大部分家用车的功率扭矩需求，在有限的前舱空间内还能布置出有效的提升车辆的动力性和加速性的动力系统。去维持使用上一代技术的动力系统，仅仅是因为一个4缸，这是用户的选择自由，但是请确保，在作出这个决定的时候，作为用户，您得到了完整的信息。

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