Driecilindermotoren. Er is bijna niemand die zijn neus ophaalt als het om driecilindermotoren gaat.
We hebben er bijna alles over gehoord: “Een auto kopen met een driecilindermotor? Nooit!"; "Dit zijn gewoon problemen"; "weinig wandelen en veel uitgeven". Dit is slechts een kleine greep uit de vooroordelen over deze architectuur.
Sommige zijn waar, andere niet, en sommige zijn slechts mythen. Dit artikel is bedoeld om alles in «schone vaat» te doen.
Zijn driecilindermotoren betrouwbaar? Zijn ze tenslotte goed of nergens goed voor?
Ondanks de slechte reputatie van deze architectuur heeft de technologische evolutie in verbrandingsmotoren ervoor gezorgd dat de nadelen steeds minder opvallen. Zijn prestaties, verbruik, betrouwbaarheid en prettig rijden nog steeds een probleem?
In de volgende regels zullen we feiten en cijfers over deze motoren verzamelen. Maar laten we bij het begin beginnen...
De eerste drie cilinders
De eerste driecilinders op de markt bereikten ons door de hand van de Japanners, zij het op een zeer timide manier. Verlegen maar vol kracht. Wie herinnert zich de Daihatsu Charade GTti niet? Na deze volgden andere modellen met weinig expressie.
De eerste grootschalige productie Europese driecilindermotoren verschenen pas in de jaren 90. Ik heb het over de 1.0 Ecotec-motor van Opel, die de Corsa B aandreef, en een paar jaar later de 1.2 MPI-motor van de Volkswagen Group, waarmee het uitgerust was, modellen zoals de Volkswagen Polo IV.
Wat hadden deze motoren gemeen? Ze waren zwak. In vergelijking met hun viercilinder-tegenhangers trilden ze meer, liepen ze minder en verbruikten ze met dezelfde mate.
Driecilinder dieselmotoren volgden, die dezelfde problemen hadden, maar versterkt door de aard van de dieselcyclus. De verfijning was zwak en het rijplezier was aangetast.
Als we hier nog wat betrouwbaarheidsproblemen aan toevoegen, hadden we de perfecte storm om een afkeer van deze architectuur te creëren die tot op de dag van vandaag voortduurt.
Problemen met driecilindermotoren?
Waarom zijn driecilindermotoren minder verfijnd? Dit is de grote vraag. En het is een vraag die verband houdt met de onbalans die inherent is aan het ontwerp.Omdat deze motoren zijn uitgerust met een oneven aantal cilinders, is er een asymmetrie in de verdeling van massa's en krachten, waardoor hun interne balans moeilijker wordt. Zoals u weet, vereist de cyclus van 4-taktmotoren (inlaat, compressie, verbranding en uitlaat) een krukasrotatie van 720 graden, met andere woorden, twee volledige omwentelingen.
In een viercilindermotor is er altijd één cilinder in de verbrandingscyclus, die werk levert aan de transmissie. Bij driecilindermotoren gebeurt dit niet.
Om dit fenomeen aan te pakken, voegen merken krukascontragewichten toe, of grotere vliegwielen om trillingen tegen te gaan. Maar bij lage toeren is het bijna onmogelijk om je natuurlijke onbalans te verbergen.
Wat betreft het geluid dat uit de uitlaat komt, aangezien ze om de 720 graden geen verbranding hebben, is het ook minder lineair.
Wat zijn de voordelen van driecilindermotoren?
Oké, nu we de 'donkere kant' van driecilindermotoren kennen, laten we ons concentreren op hun voordelen - ook al zijn veel ervan misschien theoretisch.
De fundamentele reden voor het toepassen van deze architectuur houdt verband met de vermindering van mechanische wrijving. Hoe minder bewegende delen, hoe minder energie er wordt verspild.
In vergelijking met een viercilindermotor vermindert een driecilindermotor de mechanische wrijving tot 25%.
Als we er rekening mee houden dat tussen de 4 en 15% van het verbruik alleen kan worden verklaard door mechanische wrijving, is dit ons voordeel. Maar het is niet de enige.
Het verwijderen van een cilinder maakt motoren ook compacter en lichter. Met kleinere motoren hebben ingenieurs meer vrijheid om geprogrammeerde vervormingsstructuren te ontwerpen of ruimte te maken voor het toevoegen van hybride oplossingen.
De productiekosten kunnen ook lager zijn. Het delen van componenten tussen motoren is een realiteit in alle merken, maar een van de meest interessante is BMW, met zijn modulaire ontwerp. BMW's driecilinder (1.5), viercilinder (2.0) en zescilinder (3.0) motoren delen de meeste componenten.
Het Beierse merk voegt modules (lees cilinders) toe volgens de gewenste architectuur, waarbij elke module 500 cm3 meet. Deze video laat zien hoe je:
Door al deze voordelen bij elkaar opgeteld, kunnen driecilindermotoren een lager verbruik en lagere emissies aankondigen dan hun equivalente viercilinder-tegenhangers, vooral in het vorige NEDC-verbruiks- en emissieprotocol.
Wanneer echter tests worden uitgevoerd volgens meer veeleisende protocollen zoals WLTP, bij hogere regimes, is het voordeel niet zo duidelijk. Het is een van de redenen waarom merken als Mazda niet hun toevlucht nemen tot deze architectuur.
Moderne driecilindermotoren
Als bij hoge belasting (hoge toerentallen) de verschillen tussen tetracilinder- en driecilindermotoren niet expressief zijn, bereiken moderne driecilindermotoren met directe injectie en turbo bij lage en gemiddelde regimes een zeer interessant verbruik en zeer interessante emissies.Neem het voorbeeld van de 1.0 EcoBoost-motor van Ford — de meest bekroonde motor in zijn klasse — die erin slaagt om gemiddelden van minder dan 5 l/100 km te bereiken als onze enige zorg het brandstofverbruik is, en in een matig ontspannen rit komt hij niet verder dan 6 l/100km.
Waarden die ver boven de genoemde cijfers uitstijgen als het de bedoeling is om zonder concessies al zijn macht te ‘knijpen’.
Hoe hoger het tempo, hoe meer het voordeel voor viercilindermotoren vervaagt. Waarom? Omdat bij zulke kleine verbrandingskamers het elektronische management van de motor extra benzine-injecties beveelt om de verbrandingskamer te koelen en zo voorontploffing van het mengsel te voorkomen. Dat is, Benzine wordt gebruikt om de motor te koelen.
Zijn driecilindermotoren betrouwbaar?
Ondanks de slechte reputatie van deze architectuur - die, zoals we hebben gezien, meer te danken heeft aan zijn verleden dan aan zijn heden - is hij vandaag de dag even betrouwbaar als elke andere motor. Laat onze «kleine strijder» het zeggen…
Deze verbetering is te danken aan de vooruitgang die de afgelopen tien jaar is geboekt bij de constructie van motoren op het gebied van: technologie (turbo en injectie), materialen (metaallegeringen) en afwerkingen (antiwrijvingsbehandelingen).
Hoewel het geen driecilindermotor is , toont deze afbeelding de technologie die wordt gebruikt in de huidige motoren:
Met steeds minder capaciteit haalt u steeds meer vermogen uit units.
In het huidige moment in de auto-industrie, meer dan de betrouwbaarheid van de motoren, zijn het de randapparatuur die op het spel staat. Turbo's, verschillende sensoren en elektrische systemen zijn onderhevig aan werkzaamheden die monteurs tegenwoordig niet meer moeilijk kunnen volgen.
Dus de volgende keer dat u te horen krijgt dat driecilindermotoren onbetrouwbaar zijn, kunt u antwoorden: "zijn even betrouwbaar als elke andere architectuur".
Nu is het uw beurt. Vertel ons over je ervaring met driecilindermotoren, laat een reactie achter!