正如许多人了解的那样,宝马造 3 缸发动机的首要原因是国汽车工业体系倡导的模块化生产。为了更好的 NVH (噪声、振动、声振粗糙度)控制,工程师们已经为 4 缸发动机增加平衡轴了,对于平衡性欠佳的 3 缸发动机自然要付出更多的努力。虽然办法不止一个,但归根结底,无外乎非对称式曲柄设计、加装平衡轴、改进配气相位、调整点火正时、改善燃油雾化以及使用液压发动机悬吊装置这些招数。不过 3 缸发动机应对市场最大的挑战并非来自技术层面,而是心理暗示。即便沃德十佳的光环耀眼,但可能你就是觉得 3 缸发动机衬不起豪华品牌的身份。我仍然记得某位车主打趣地说,“就算是买拖拉机,我也想要一辆 4 缸的。”尤其是对豪华品牌而言,中国市场对于 4 缸发动机的认同也无非是最近几年才发生的事。
当然,小排量化才是 3 缸发动机出现的根源。迫于排放法规的压力,制造商才不得已为各自的产品瘦身减脂,当然也包括使用被各种增压器压榨的小排量发动机。为什么不用新能源?尽管传统制造商已经开始在新能源领域投入大量的资源,但距离一款有模有样的新能源豪华车问世的确还得有些时日。并且在短期内,传统制造商也不会顾此失彼,放弃化石燃料车型的利润。至少对传统制造商而言,All-in 电动车是疯狂和极其不理智的举动。
除了排放法规的压力,促使奔驰打造小排量发动机的另一个原因,是汽车消费市场的年轻化趋势。奔驰尚未公布 2017 财年的年报,不过根据其 2016 财年的年报显示,基于 MFA 平台的紧凑级车型销量,已经占到梅赛德斯-奔驰品牌总销量的三成以上。尽管紧凑级车型的利润率无法与 E 级、S 级这样的豪华轿车相比,但持续的市场增长却为*们带来了更多的利益。另外的好处是,年轻的用户群体会通过他们在紧凑级梅赛德斯收获的良好体验,提升对梅赛德斯-奔驰品牌的忠诚度,并为这家传统豪华品牌的日后发展夯实用户基础。这也可以看作戴姆勒一直未在悬挂三叉星标志的车型上使用 3 缸发动机的一个原因。就技术而言,他们完全有能力解决 3 缸发动机的 NVH 问题,但为市场冒险就有些得不偿失了。
奔驰的母公司戴姆勒旗下没有 3 缸发动机?答案当然是否定的。用于新一代 smart 车型的M281 发动机就是直列 3 缸设计,排气量不足 1 升,并且相比上一代 smart 粗粝的行驶质感,新款 smart 已经算得上文明世界的产物了。
戴姆勒尽管有足够的实力打造一款小排量发动机,但戴姆勒绝对不是汽车行业中最擅长打造小排量发动机的制造商。而在汽车行业中,借助外部力量发展自己也并非什么秘密。各家制造商的技术体系中,有着各种错综复杂的关系。比如宝马与丰田,宝马与 PSA,FCA 与马自达,本田与通用,戴姆勒与比亚迪……戴姆勒与雷诺-日产的合作开始于 2010 年,此后双方的合作逐步加深,进而扩大到商用车、厢式车、乘用车车型平台、动力系统等领域。我们能够看到,梅赛德斯-奔驰 GLA 级与英菲尼迪 QX30,梅赛德斯-奔驰 C 级与英菲尼迪 Q50 之间的密切关系。
显然,就在我写这篇稿子的时候,双方合作的 M282 发动机应该已经完成了批量生产前的准备工作。在这里有必要回到前面提到的发动机模块化的话题。模块化的优势在于使用标准化、通用化的零部件,扩大生产规模、提高生产效率、提升产品品质。当然,最重要的是降低生产和研发成本。
其实发动机领域的模块化生产远比我们想象的更早,不过早期的模块化较为初级,只能实现一部分零件的通用化,例如不同排量发动机使用相同直径的活塞、缸筒,相同规格的进、排气门,喷油嘴,润滑油泵,水泵等等,想要改变排气量,只要更换连杆等几个部件就能实现;或者可以使用等长的连杆,换用不同直径的活塞、缸筒也可以实现。这种类型的模块化可适用的发动机排量变化范围相对较小,因为活塞行程没办法无限变化,气缸间距也不能过分拉开,4 缸发动机排量的弹性变化通常在 0.1-0.3 升左右,如果想要更大的差异,就不得不通过变化气缸的数量实现。当然也有例外,比如奔驰的 M266 系列,通过改变冲程,发动机的排气量从 1.5 升扩展至 2.0升,但就发动机效率来讲,介于 M266 产品线两端的发动机都不理想,一个欠缺扭矩,另一个损失了功率。