В епоху скорочення розмірів автомобільні виробники поступово відмовляються від двигунів із великою кількістю циліндрів. Натомість вони все частіше віддають перевагу меншим силовим агрегатам, нерідко з турбонаддувом або гібридними технологіями. Ще кілька років тому чотирициліндрові двигуни вважалися стандартом для багатьох ринків, але сьогодні їхню роль починають переймати трициліндрові агрегати. Тож, які переваги та недоліки мають такі двигуни, і як вони співвідносяться зі своїми більшими побратимами?
Переваги трициліндрового двигуна полягають у кращій паливній економічності, менших викидах, меншій кількості рухомих частин, компактніших розмірах, нижчих виробничих витратах та потенційно менших витратах на обслуговування. Проте, трициліндрові двигуни іноді можуть бути дещо шумними, часто надмірно покладаються на примусову індукцію і можуть мати обмежену вихідну потужність. Також важливо зазначити, що більшість трициліндрових двигунів не створюють відчуття надзвичайно захопливих ходових якостей.
Вони також, як правило, пропонують менший опір навантаженню. Це означає більше навантаження на циліндр і може сприяти проблемам з надійністю у довгостроковій перспективі. Прагнення до кращої ефективності та дотримання норм викидів назавжди змінило дизайн автомобілів, і трициліндровий двигун є в самій основі цього процесу.
Переваги трициліндрового двигуна
Згідно з дослідженням, опублікованим Технологічним університетом Чалмерса – одним із провідних технічних університетів Швеції, трициліндрові двигуни можуть ефективно знизити споживання пального на 6-14% порівняно з їхніми чотирициліндровими аналогами. Дослідження також зазначає, що подальше зменшення до 23,5% можливе за умови використання таких технологій, як деактивація циліндрів. Інше дослідження виявило, що оскільки трициліндровий двигун спалює менше пального, він також виробляє до 22% менше викидів CO2 порівняно з чотирициліндровим.
Менша кількість поршнів та шатунів у русі також призводить до нижчого тертя та зменшення втрат енергії всередині двигуна. Крім того, маючи меншу вагу та компактніші фізичні розміри, трициліндровий двигун створює менше навантаження на сполучні компоненти автомобіля, а також легше розміщується в моторному відсіку. Це звільняє більше простору в моторному відсіку, що може полегшити обслуговування, оскільки частини двигуна стають доступнішими для механіка.
Трициліндрові двигуни мають менше свічок запалювання, паливних форсунок, клапанів та компонентів механізму газорозподілу. Отже, вони потенційно дешевші в обслуговуванні та виробництві порівняно з чотирициліндровим двигуном. Нарешті, хоча зазвичай вони мають меншу потужність, трициліндрові двигуни все ж можуть бути досить спортивними. Ті, що встановлені в BMW i8 – гібридному спорткарі, відомому своїм футуристичним дизайном та передовими технологіями, та Toyota GR Yaris – гарячому хетчбеку, розробленому на базі ралійних автомобілів, звучать привабливо та поєднуються з турбокомпресорами, які можуть компенсувати нестачу потужності.
Недоліки трициліндрового двигуна
Одним із визначальних недоліків трициліндрового двигуна є те, що він може бути шумним і створювати помітні вібрації під час роботи. Він також може виробляти більше тремтіння через дисбаланс крутного моменту та обертання колінчастого вала. Це особливо помітно на низьких обертах двигуна або під навантаженням. Оскільки вони зазвичай покладаються на примусову індукцію для компенсації нестачі потужності, вони також можуть відчувати значну турбо-яму через довші інтервали запалювання.
Існує обмеження щодо того, скільки потужності можна витиснути з трьох поршнів, і в деяких випадках цього може бути недостатньо. Ось чому тюнінг трициліндрового двигуна не такий простий. Збільшення потужності, по суті, не є таким значущим порівняно з чотири- чи шестициліндровим агрегатом. Форсування компактного трициліндрового двигуна для досягнення максимальної потужності також може поставити під загрозу надійність, що підтверджується багатьма поширеними проблемами з 1,0-літровим двигуном Ford EcoBoost – агрегатом, який, попри свою економічність, здобув репутацію двигуна з потенційними проблемами довговічності, зокрема з перегрівом та руйнуванням приводного ременя в масляній ванні.
Це підводить нас до питання, яке навантаження такі двигуни можуть витримувати – коротка відповідь: менше. Усі найкращі автомобілі для буксирування оснащені більшою кількістю циліндрів під капотом. Просто менша маса двигуна здатна поглинати стрес. Зрештою, трициліндрові двигуни важко конкурують з чотирициліндровими агрегатами щодо емоційного задоволення від водіння, не кажучи вже про шести- чи навіть восьмициліндрові, які мають вищий потенціал як для потужності, так і для плавності роботи.
