对摩托来说,甚至对所有机械来说,发动机是最最最最重要的部分,它重要不仅仅因为它是动力源泉,更意味它的好坏直接决定了摩托车的成本高低,而一个国家制造业水平的高低,也很容易就从他的发动机制造水平看出来(某国好像躺枪了)。
所以大大今天把从单缸到六缸的发动机都会普及一下。既然是普及,就没有晦涩难懂的专业术语;既然是普及,就是小白都能看得懂,放轻松~现在和大大一起聊聊关于摩托车发动机你最应该知道的那些事。
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单缸
单缸发动机是所有发动机的基本起点。所以不同汽缸数量、不同形式的发动机可以说是由不同数量的单缸发动机布置而成。由于曲轴需要运转两圈才会有一次燃烧过 程,所以当发动机工作的流畅程度不佳时,骑士会清楚地感受到汽缸活塞上下运作产生的震动感。这个问题在性能上是缺点,但在主观情感上有人却偏爱这种感受。
单缸发动机的优点是价格便宜、构造简单、风阻低还有占用空间少。由于曲轴柄长度较短和发动机宽度窄,所以曲轴旋转的惯性效应比多汽缸发动机低,可以为骑士提供轻快的骑乘感受。此外,比起多汽缸发动机来说,单缸发动机也比较省油。
单缸发动机的缺点也比较明显。一般来说,发动机的燃烧效率会随着燃烧室容积增大而不断下降,而且加上排量越大,发动机活塞越大、越重,动力也就越强。而单 缸发动机限于缸体容量的限制,很难达到高转速,从而限制了发动机的大功率输出。单缸发动机常见于小排量的摩托车或注重轻量化的车型;例如踏板车、各式轻量越野车和小排量街车。
总结:单缸皮实耐用,便宜且省油,容易维修保养,但声音不好听。
直列双缸
简单来说,并列双缸发动机可以理解为把两个单缸发动机连接在一条相位角呈180度的曲轴上。当一个活塞上到顶时,另一个活塞则在底下,由于两个汽缸活塞上下运动的惯性差不多可以互相抵消,所以产生的震动感也比单缸发动机少。
并列双缸发动机的优点是,在同一排量的条件下,燃烧效率比单缸发动机好很多,发动机部件的重量和体积都较小,有利于发动机高功率的输出。化油器和气门的布 局也较简单。缺点是发动机造价大幅提高,重量和尺寸都比单缸发动机多,无论在购买成本还是使用成本上都不占优势。
并列双缸发动机常见于排量在250mL以上、运动性能中规中距的摩托车中;例如大型踏板车(T-MAX/SilverWing/AN 650),中小型实用车(Honda CB250/Kawasaki EL250/ER500/Suziki CB500E)或重型公路越野两用车(TDM850/900)等。
总结:双缸发动机高转马力不如四缸,低转扭矩不如单缸。但却是最实用的选择,震动比单缸小,扭矩比四缸早,体积不大力量不小,声音还好,非常适合日常代步的机器。
V型双缸
V型双缸发动机的汽缸呈V型布置。这里我们可以从较简单的V2发动机开始讲起。不同的汽缸数和V型夹角,可以对发动机的整体效能产生很大的影响。夹角越小,发动机工作越不流畅,这也是诸多美式巡航车营造出强烈节奏感震动的源头所在。
V型汽缸的优点是曲轴长度较短。减少曲轴的长度,有利于发动机减少“占地面积”和轻量化,营造出轻巧的转向感受。V型双缸发动机一般以90度夹角的设计最 为流畅。所以高性能的V型发动机跑车多是以90o夹角布置。当中最广为人知的便是驰名于公路赛场上的DucatiV2发动机(也有说叫L2,因为是90度或120度布局)。缺点是成本较昂贵。虽然化油器或电子燃油喷注系统可以放在两缸的夹角中,但后排汽缸的进气、排气系统布置和散热问题都是V型发动机常见 的问题。
V2发动机的应用相当广泛,Harley-Davidson或日本品牌的美式巡航车(夹角45度-52度),至大小街车或高性能跑车(HondaVTR系列),Suzuki TL/SV系列90o,Aprilia RSV Mile60o)都应有尽有,车厂透过调整汽缸夹角,可以展现机车不同的震动特性。
总结:V2是情怀,是传承,哈雷震动你酥酥麻麻的也是享受啊。但V2不代表慢,不代表落后,杜卡迪的双缸不快么?笑话!
水平对置双缸
水平对置的双缸发动机夹角为180度,两个活塞的连杆分别装在相位角相差180度的一对曲柄销上,形成了绝佳的活塞惯性抵消作用。由于两个活塞有如拳击手互博般运动,所以人们都惯称这类发动机为Boxer(拳击手)发动机。
“拳击手”的优点是发动机重心低、汽缸之间的点火间隔相等,在弯道中的操控稳定性十分优良。由于两个汽缸横向伸延,风冷效果也更为显著,维修也方便。它搭 配轴传动的摩托车,效果也很好。“拳击手”的缺点是发动机横向体积巨大,不利于转弯时车体的倾斜。不幸遇上事故时,发动机也较易受到结构性的伤害。
目前沿用“拳击手”发动机最为人津津乐道的是BMW摩托车。除了K系列、F系列和C系列之外,所有BMW生产的摩托车仍使用水平对向双缸发动机作为“独门标记”。
总结:水平对置双缸有着绝佳的低重心。对操控的改善是莫大的!但压弯要小心,摔车需谨慎。宝马发动机的代名词,外形实在是太骚了!
直列三缸
并列三缸发动机可以想像为把三个单缸发动机连接在一条相位角相差120度的曲轴上,它融合了单缸和多缸发动机的优点,在发动机规模和运动性能上二者之间提供了一个和谐的平衡点。
并列三缸的制造成本比V型三缸发动机便宜,随着数控车床CNC技术的发展,制造一条标准的120度曲轴比以前容易很多。此外,并列三缸发动机的性能比并列 双缸好,但重量和成本却比并列四缸发动机或V型四缸发动机轻。曲轴旋转的惯性效应也比四缸发动机低,在高排量的摩托车上,能提供较轻快的骑乘感受
总结:三缸机器日常使用也是相当不错,结合了四缸和双缸的优点。就是制造工艺要求颇高,所以国内还是少见的,适合街车装配。
直列四缸
顾名思义,“并四”发动机可以说是把四个单缸发动机并列排在一起。第一和第四活塞平衡了第二和第三活塞的运动惯性,还有人惯称为“直四”发动机,是250mL以上的街车或跑车最乐意采用的标准布局。
并列四缸发动机工作流畅度非常高,震动很少,排气声雄浑连续。再加上发动机部件轻巧,燃烧效率高,有利于发动机的高转速功率发挥。供油系统和排气管的布置也十分方便。缺点是发动机沉重、体积大、结构紧密还有造价较昂贵。曲轴旋转的惯性效应较高,燃油消耗也较高。
采用“并四”发动机的摩托车以高性能的街车(CB/XTR/ZRX/GSX)和跑车(CBR/YZF-R/ZX-R/GSX-R)为主。如踏板车、美式巡 航车或越野车这类不强调高转速性能的车种,到目前为止都不会用到“并四”发动机的设计。但强调极速的ZX-12R、CBR1100XX和GSX- 1300R都搭配了“并四”发动机的设计。
总结:国人最爱,木有之一,声音抓人、动力强劲、散热量大、夏天烤腿、冬天暖蛋。极速爆表党必备四缸良驹。
V型四缸
V4发动机简单来说可以想像成把两台V2发动机结合在一起。当然,进气和排气系统的布置也更为复杂。比起“并四”发动机,V4发动机对向布置的两个汽缸的 连杆可以使用在同一个曲柄销上,缩短了的曲轴大大节省了空间和发动机重量,轴距也可以较短。即便是大排量的发动机,宽度也比“并四”发动机窄,容许车身有 更大的倾斜度。缺点是结构紧密复杂,造价昂贵。后排汽缸的散热在炎热潮湿的夏季也令人头痛。
采用V4发动机的车种通常都是高性能(Honda RVF400/VFR800F或运动巡航车(STX1300)。但偶尔也会有一些标榜运动性能的美式巡航车(Honda Magna 750)或重型街车(Yamaha V-Max 1200)会采用。
总结:到这个级别基本就告别实用性和性价比了,玩的就是稀少,炫的就是强大的生产力。
水平对置六缸
水平对置六缸发动机,可以想象是把三台“拳击手”发动机分前中后,顺序地排在一起再塞进车架中。在摩托车的世界里属于十分罕有的“品种”。因为发动机的体积和重量惊人,非一般摩托车可以容纳。
六缸车的优点是发动机运作无比平滑,全区域的功率输出都十分出色。缺点是发动机的体积、重量和宽度都十分惊人。除了结构复杂之外,造价也是惊人地昂贵。近代仍采用水平对向六汽缸发动机的摩托车,广为人知的是Honda巡航旗舰Goldwing。
总结:一个摩托车上装六缸?现在中大型suv都开始玩四缸了好么?真的要这么浮夸么?这么牛叉的玩意,屌丝们看看就好了。
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V型五缸
V5发动机在汽车上的应用虽然十分广泛,但套用在摩托车上则少之又少。优点是活塞间的平衡作用更好、比起四缸发动机多出一套汽缸,提供更好的燃烧效率,在 同一容积下活塞和各发动机部件都可以做得更小巧,有利提高转速的最高区域,制造更大功率。缺点是发动机会无可避免地变得笨重、造价也会很高。
现在采用V5发动机的是Honda RC211V GPI赛车,属于最新型号,耐用程度暂时还没有数据可供参考。无论是并列多汽缸还是V型多汽缸发动机,还可以进一步区分为横置(T ransverse)或纵置(Vertical)的排列布局。
总结:呵呵。。。。。(大大点了五个点,一个点代表一个缸...嗯...)
直列六缸
并列六缸机器在当下这个科技发达的东北摩托联盟里显得格格不入,体积大,散热量大,技术也不见得先进多少。但是在机械发展最迅猛的70年代,顶尖摩托车企业需要这样一款彰显他们王者气概的顶级发动机来撑门面,所以第一款并列六缸发动机在贝纳利的工厂里下线了。
后来紧跟着加入六缸阵营的就是最任性的本田了。CBX1000那颗纯粹裸露的六缸本田发动机瞬间捕获了我,运转细腻而韵律十足的排气声浪听听都是一种享受。
当然这场六缸旗舰争霸后来还有几家企业也加入进来,但持续了并没有多长时间就被石油危机和经济衰退给打压下来,于是你在当下的量产车型里,除了主打超豪华的宝马之外,很少见有并列六缸机器了。
总结:并列六缸是超豪华旗舰才能拥有的配置,不管是体积,性能,气势,声音,都是无与伦比的王,但平常骑还是算了。大的太累,热的太快,又跑不起来。。。但放着看还是很棒的,有钱任性,你管我!
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最后说说如何减轻单缸或双缸发动机运作时的震动感?
为了减轻对骑士的困扰,价格较高的车型一般都会加装单平衡轴或甚至双平衡轴来降低活塞上下运作所产生的震动感。
Harley-Davidsion的Twin Cam 88B系列发动机,装有平衡轴来减少震荡感。但加装的平衡轴也不尽是优点,平衡轴会轻微降低发动机的功率输出。再加上成本问题,因此并不是每款摩托车都会使用平衡轴。
经过各家摩托车厂家多年来的尝试,从操控重心和缩紧车身尺寸的角度上考量,发现并列多缸发动机采用横置式排列、V型多缸发动机采用纵置式排列是最佳的选择,也是现代摩托车发动机的标准布局。