三辆车同方向直行通过路口时的处罚需根据具体交通违法行为确定，不同情形下处罚方式不同。以下分情况说明：

1. 若三辆车均未违反交通规则
   若三辆车均按照交通信号灯指示、在规定的车道内以安全车速直行通过路口，且未出现压线、超速、未礼让行人等违法行为，则均不构成交通违法，无需接受处罚。

2. 若存在违反交通信号灯指示（闯红灯）的行为
   根据《道路交通安全法》第三十八条及第九十条，车辆未按交通信号灯指示通行的，处200元罚款，并记6分。若三辆车中存在闯红灯行为，无论其他车辆是否违法，闯红灯车辆均需接受上述处罚。

3. 若存在未按规定让行的行为
   例如，三辆车中某车未礼让行人或未让行优先通行的车辆（如支路车辆未让行干路车辆），根据《道路交通安全法实施条例》第五十一条、第五十二条，可能被认定为“未按规定让行”，处20元至200元罚款，并记3分。具体处罚需结合路口让行规则判断。

4. 若存在超速行驶的行为
   若车辆通过路口时超过限速标准，根据《道路交通安全法》第四十二条及第九十条，超速未达20%的，处警告或20元至200元罚款；超速20%以上未达50%的，处200元罚款，并记3分；超速50%以上的，处500元至2000元罚款，并记6分或吊销驾驶证。处罚需根据实际超速比例确定。

5. 若存在压线行驶或变更车道影响其他车辆的行为
   根据《道路交通安全法实施条例》第四十四条，车辆未按导向车道行驶或变更车道时影响其他车辆正常行驶的，处20元至200元罚款。若三辆车中某车压线或违规变道导致交通混乱，需承担相应责任。

总结：三辆车同方向直行通过路口时，是否处罚及处罚方式取决于具体违法行为。若均无违法，不处罚；若存在闯红灯、未让行、超速、压线等行为，需根据《道路交通安全法》及实施条例的规定，对违法车辆分别处罚。建议驾驶员通过路口时严格遵守交通规则，避免因违法行为承担法律责任。如有进一步疑问，可直接向我咨询。