三缸机车型的机遇与挑战

金璐　曹一哲　李宏伟

摘 要：为应对日益严格的油耗法规，发动机的小型化、少缸化已成为企业节能技术的重要手段。截止2019年，国产三缸机车型市场规模达到113.50万辆，占汽油车型总销量的5.90%;三缸发动机通过增加双质量飞轮、正时系统和双模扭转减振器等零部件，以及搭配混动系统、可变压缩比和停缸等技术，其NVH综合表现、可靠性和燃油经济性等方面均有大幅提升。但消费者对三缸发动机的固有印象不佳，导致三缸机车型上市后表现不一。其中，主打高性价比的凌派、以价換市的宝马X1，有效拉动了市场需求;而全系换搭三缸发动机的英朗、福克斯则难抵消费者转向其他品牌，导致整体销量一路走低。步入2020年后，面对着五阶段油耗法规越加严苛、WLTC工况切换、消费者偏好及部分企业战略转回四缸发动机，三缸机车型或将面临更大的机遇与挑战。

关键词：三缸发动机 三缸机车型 混动系统 可变压缩比 停缸

Opportunities and Challenges of 3-cylinder Engine Models

Jin Lu，Cao Yizhe，Li Hongwei

Abstract：In order to meet the increasingly stringent fuel consumption regulations， miniaturization of engines and reduction of cylinders seem to have been an significant method for enterprises to save energy. As of 2019， there were 1.135 million vehicles powered by 3-cylinder engines hitting the market， accounting for 5.90% of the total sales of gasoline-powered models. Equipped with components such as dual-mass flywheel， CVVT and dual-mode torsion damper， as well as the technologies like hybrid system， variable compression ratios， cylinder deactivation， etc.， the 3cylinder engines have been greatly enhanced in NVH performance， reliability， fuel economy， etc. However， lots of consumers have poor impression upon the 3-cylinder engines， which has caused inconsistent performance since the 3-cylinder engine models were put into the market. Among them， the Honda Crider， which features best cost-effectiveness， and BMW X1 which uses cheap price for good market size， have effectively driven the market demands， while the Excelle and Focus， with their entire fleet equipped with 3-cylinder engines， have failed to stop consumers from chasing other brands， resulting in sales going downhill. In 2020， under the circumstances of the more stringent fuel consumption regulations under Stage 5， switching to WLTC， consumer preferences and strategic re-adoption of 4-cylinder engines by some enterprises， the 3-cylinder models will be confronted with greater opportunities and challenges.

Key words：3-cylinder engine， 3-cylinder engine models， hybrid system， variable compression ratio， cylinder deactivation

1 引言

我国经济快速发展对能源的需求急速增加，原油进口量由2006年的1.45亿吨增长至2018年的4.62亿吨，年复合增长率超过10%，2018年原油对外依存度已升至70.8%，创历史新高。原油是重要的战略物资，其进口量的不断攀升对我国的能源安全构成重大隐患。

得益于汽车工业的快速发展和居民可支配收入的持续增加，截止2018年，我国汽车保有量达到2.4亿辆[1]。据中国汽车技术研究中心有限公司·中汽数据有限公司测算[2]，2018年中国车用汽、柴油消费量达2.40亿吨，占社会汽、柴油表观消费总量的85.0%，汽车保有量的持续增长直接推高了我国的原油消费量及对外依存度。

传统能源汽车节能技术的大规模推广，成为降低汽、柴油消费量的途径之一，其中发动机小型化、少缸化是目前节能技术的重要手段。国产三缸发动机可以追溯到20世纪90年代的天津夏利和长安铃木奥拓，其中奥拓全球累计销量突破千万。但同时，早期的三缸发动机也给消费者留下了廉价、抖动、噪音大等不良印象。

近年来，本田1.0T、通用1.3T和吉利1.5T等新一代三缸增压发动机，通过增加双质量飞轮、正时系统、双模扭转减振器，调整车身结构、悬置系统、防火墙及隔音垫等[3]，促使其NVH综合表现可媲美四缸发动机，有效提升了三缸机车型的可靠性和舒适性[4]。

国产三缸机车型[ 本文三缸机车型指三缸增压汽油车型]销量持续走高，市场占有率大幅提升。2019年，国产三缸机车型销量已达到113.50万辆，占汽油车型总销量的5.90%，如图1所示。市场在售三缸机车型接近60款，其中，上汽通用旗下英朗销量达到25.03万辆，市场份额高达22.06%;随着吉利1.0T和1.5T三缸增压发动机普及率提高，销量已突破26万辆;广汽本田以全新换代凌派单一车型挤入销量前三，可以窥见其市场的认可度。

2 三缸发动机

与四缸发动机相比，由于零件减少，三缸发动机运转时机械摩擦损失降低，相应的散热损失更低，促使发动机的热效率提升、车型的燃油经济性升高;三缸发动机的小型化有利于空间排布，为发动机前置的A0/A级、混动系统等车型提供了更合理的轴荷分配;受益于更小的排气干扰，三缸发动机搭配低惯量涡轮技术，使其具有更好的低转扭矩和更小的涡轮迟滞。目前市场主流三缸增压发动机如表1所示。

在混合喷射、可变气门正时（VVT）、进排气双可变正时系统（DVVT）、双涡管涡轮增压等技术加持下，三缸增压发动机拥有更快的动力响应和更强的动力性能。如图3所示，三缸增压发动机可潜在替换1.0L-2.5L排量段四缸自吸发动机。

企业对三缸增压发动机发展前景态度不一，通用、本田、福特、吉利等企业积极推进，宝马、上汽乘用车等发展缓慢，广汽乘用车、沃尔沃、捷豹路虎等处于起步阶段，而奔驰、长城等企业尚未无规划动向。

3 三缸机车型市场表现

凌派全新换代车型于2018年9月上市，全系搭载1.0T三缸增压发动机，上市后月均销量达1.27万辆，增幅58.82%（同1.8L四缸车型相比）。相比于相似配置的1.8L四缸车型，三缸版售价下降11.13%，入门车型的终端售价更下探至7.5万元以下;在整车动力性无明显下滑的情况下，燃油经济性提升22.22%;外观更加年轻动感，车身长度接近B级车型（车身长度增加92mm），内部空间及舒适度提升明显。凌派已成为继雅阁之后，广汽本田的第二大支柱型产品。

宝马X1自2016年5月起增搭1.5T三缸增压发动机，该款B38系列发动机很好的承接了B系列发动机的家族优良特征，如Valvetronic电子气门、高精度缸内直喷、涡轮增压等核心技术。相比于相似配置的2.0T四缸车型，宝马X1三缸版售价降幅超10%，月均销量接近4400辆，占总销量的58.58%。宝马X1三缸版通过以价换市、空间优势、品牌效应等，有效拉动了市场需求。

2018款英朗已全系换搭1.0T和1.3T三缸增压发动机，以取代1.5L和1.4T四缸发动机。英朗三缸版在终端售价、燃油经济性和整车动力性等方面均有较大改善，但由于同级别竞品车型众多（如朗逸、宝来等），且动力总成选择单一，消费者转向其他品牌，导致月均销量下滑了30%。英朗虽然稳居三缸机车型销量冠军，但整体销量下滑趋势十分明显。

2018年11月，第四代福克斯全新上市，搭载1.0T、1.5T和1.5L三款三缸发动机。与相似配置的第三代1.5T四缸车型相比，1.5T三缸版的售价降幅8.68%，油耗降幅12.70%，且动力性能更加强劲;但由于10-15万元的A级轿车市场竞争越加激烈，导致车型吸引力减弱，部分消费者转向高尔夫、朗逸、卡罗拉等竞品车型。

4 三缸发动机未来发展方向

4.1 搭配混动系统

由于三缸增压发动机体积小、重量轻，便于混动系统的布局。受益于混动系统的介入，电动涡轮得以应用，在消除涡轮迟滞的同时，提升三缸机车型低速时整车的平顺性，并在起步时提供助力。目前，国内市场在售搭载三缸增压发动机的48V轻混车型有10款、非插电式混合动力车型（HEV）仅1款、插电式混合动力车型（含增程式，PHEV）达15款，三缸增压发动机配合混动系统应用已成为行业发展趋势。

北京奔驰、吉利汽车、一汽-大众和奇瑞捷豹路虎四家企业推出的48V轻混车型市场占有率达99%以上;其中吉利汽车、通用汽车和奇瑞捷豹路虎（已上公告）推出了三缸增压发动机+48V轻混车型。通过测算发现，仅仅搭载三缸发动机或第一代48V轻混系统的车型均无法满足《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》中2021-2023年低油耗车型要求，但同时搭载1.0T/1.2T/1.3L三缸发动机和第一代48V轻混系统的车型，预计可满足2021-2023年低油耗车型标准[5]。292-325批公告，三缸机车型、48V轻混车型测算结果见图4，缤瑞（1.0T三缸增压发动机+48V轻混系统）是目前唯一一款可满足2021-2023年低油耗车型要求的车型。

国内HEV市场由日系企业掌控，其市场占有率高达97%。自主企业中，仅吉利旗下领克01混动版于2019年11月上市，搭载1.5T三缸增压发动机和P2.5混动系统，车型油耗为4.8L/100km，相比于三缸汽油版（未上市）油耗下降18.64%。

PHEV市场在售车型多达60款，其中15款车型搭载了三缸增压发动机（含理想ONE增程式）。吉利汽车、华晨宝马、上汽乘用车为PHEV三缸機车型市场主力供应方，旗下畅销车型的典型参数见表4。2019年，荣威ei6三缸版销量达到1.15万辆，以出租租赁市场为主，多销往杭州、上海和等城市;博瑞和宝马X1则以个人市场为主，主要销往深圳、广州、上海等一线城市。

4.2 技术迭代

为追求更优的燃油经济性和NVH特性，三缸发动机正经历全新的技术迭代。日产正在加快开发MR15DDT型号的1.5T三缸增压发动机，其共享天籁2.0T VC-Turbo可变压缩比的模块化设计，预计将率先搭载于逍客、奇骏的入门级车型。同时，日产表示，该1.5T VC-Turbo可变压缩比发动机与旗下串联混合动力e-Power的兼容性较好，可进一步降低油耗及噪音震动。福特在欧洲上市的第7代嘉年华ST搭载了1.5L三缸汽油发动机，采用了与舍弗勒共同开发的停缸系统，即在轻负荷及高速巡航时将汽缸减少到两缸，油耗改善4-6%。

5 结语

截止2019年，国产三缸机车型市场规模达到113.50万辆，占汽油车型总销量的5.90%，三缸机车型已跻身主流市场，成为企业节能降耗的重要手段之一。以本田1.0T、通用1.3T和吉利1.5T等新一代三缸增压发动机为代表，通过增加双质量飞轮、正时系统和双模扭转减振器等，促使其NVH综合表现、可靠性和舒适性媲美于四缸发动机。同时，三缸发动机搭配混动系统、可变压缩比和停缸等技术趋势初现。

但消费者对三缸发动机的固有印象不佳，导致三缸机车型上市后表现不一。其中，主打高性价比的凌派、以价换市的宝马X1，有效拉动了市场需求;而全系换搭三缸发动机的英朗、福克斯则难抵消费者转向其他品牌，导致整体销量一路走低。汽车市场呈现 “跷跷板”形态，油耗法规加严与消费者偏好正成为跷跷板两端。

步入2020年后，我们也看到了一些企业的战略转变，如1.5L四缸版英朗（重新搭载）、1.5L四缸版科鲁泽（新增）和1.4T四缸版缤越（新增）等。面对着五阶段油耗法规越加严苛、WLTC工况切换、消费者偏好及部分企业重启四缸发动机，三缸机车型或将面临更大的机遇与挑战。

参考文献：

[1]中华人民共和国公安部，2018年全国小汽车保有量首次突破2亿辆.

http：//www.mps.gov.cn/n2254098/n4904352/c6354939/content.html.

[2]中国汽车技术研究中心有限公司.2019·节能与新能源汽车发展报告[M].人民邮电出版社：北京，2019：7-13.

[3]沈源，杨陈，邓晓龙等.增压直喷三缸汽油机的NVH开发与优化[A].北京：汽车安全与节能学报，2018：359-369.

[4]何邦全，姚春德，刘增勇等.三缸发动机的平衡与结构设计[J].小型内燃机，2000，29（4）：5-7.

[5]曹一哲，陈川，邹玉红.2021-2023年低油耗乘用车技术路径判定[J].汽车实用技术，2019，20：213-216.