全球唯一使用两缸发动机的“菲亚特TwinAir”，有哪些核心技术

菲亚特已将排量为875cc的两缸发动机投入实际使用，为什么是2缸而不是4缸或3缸？

截至 2020 年，菲亚特的 Twin Air 是市场上唯一使用两缸发动机的乘用车。为什么是两个气缸？有一个合乎逻辑的后果。请注意，不仅有优点，也有缺点。为了在欧洲的 A 和 B 段实现“燃油效率提高”，并保持在竞争中的优势。菲亚特决定有必要开发一种新的两缸发动机。

菲亚特500

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菲亚特500(图片)、panda、Grande Punto等车型在城市中驾驶时需要48kW（65ps）到77kW（105ps）的输出。考虑到燃油效率、启动性、性能、使用不同车型时的灵活性，不仅设置涡轮增压规格，还设置自然吸气规格，得出的结论是900cc左右的排量是合适的。

总排量设定为900cc时，2缸、3缸、4缸的单缸容积分别为450cc、300cc、225cc。从热力学的角度来看，最佳区域是325cc到500cc的单缸容积。如果总排量为900cc，则3缸和4缸将出区。相反，如果选择3缸，总排量为975cc~1500cc，如果选择4缸，1300cc~2000cc是最好的。不仅是单缸的容积，S/V比也很重要，如果是方形或短行程，冷却损失会增加，热效率会下降。

因此，似乎是按照4缸、3缸和2缸的优先顺序开始了选择，因为现有技术可以支持。哪种气缸数能够均衡地实现燃油效率、成本、NVH和性能这四项的话，就使用哪种。

假如排量相同，如果增加单缸容积并使用小缸径，则S/V比（表面积与燃烧室容积之比）变小，冷却损失减少。如果活塞的数量减少，轴承和阀门的数量可以相应减少，摩擦也减少。从热效率的角度来看，2个气缸的总长度可以缩短，所以在A/B段车上水平安装很方便. 大多数现有的 3 缸发动机没有平衡轴，但 2 缸是必须有的。即使考虑到这一点，运动部件的数量也是三缸发动机的三分之二，两缸发动机具有成本优势。

在两个气缸的情况下，平衡轴对于抵消主要的往复惯性力是必不可少的。菲亚特解释说：两个缸比四个缸振动弱，所以没关系。问题是扭矩波动，通过检查平衡轴的位置以抵消主要的往复惯性力，使用了一种运动来抵消因燃烧引起的曲轴箱的晃动。

两缸引擎的曲轴布局可以说是 180 度、270 度或 360 度。菲亚特的两个汽缸有360度相位，以360度等间隔爆炸。平衡轴是必不可少的，因为一次振动很大。在180度相位情况下，0度和180度连续点火，360度和540度静止，720度和900度继续。也就是说，不等间隔的爆炸。270度相为90度V型双缸发动机，布局为两缸而非四缸。无论选择哪个相位，旋转波动都很大。

最大的问题还有产生的噪音，可以通过平衡轴来解决。如果包含启动/停止系统，至少怠速期间的振动不会成为问题。不仅满足了燃油效率、成本、NVH、性能四项优势，而且在混合动力的情况下，全长短的两缸发动机很方便。