如果你想要了解一款摩托車,首先想要了解的就是動力“心臟”;
如果你想要知道一款摩托車的性能,第一個要知道的就是動力性能。
這輛摩托車的發動機是風冷還是液冷?是2氣門還是4氣門?是自然進氣還是強制進氣?是單缸還是雙缸,又或者是四缸?排量超過1000mL嗎?最大功率是多少?最大扭矩有多大?屬于突出中低轉速性能,還是強調高轉速動力?……
這次,我們就一起來聊聊摩托車發動機的動力,探究一下,究竟什么樣的發動機,才能輸出更強的動力。
前文閱讀:烈火雄心 現代摩托車發動機技術巡禮(上)
Part C 汽缸:缸數多,干活快
提到現代高性能摩托車,很多摩友的第一個反應就是多缸摩托車。確實,在同等排量的前提下,多缸發動機因為震動相互抵消,工作比較平順;多缸工作,讓動力輸出特性更加綿密;更重要的是,由于活塞、氣門等慣性質量都比較小,可以實現較高的轉速紅線以及更快的轉速響應,單位時間內能夠做更多的功,因此比單缸發動機榨取出更多的動力。
? 經典戰車RC211V
2002年,國際摩聯把GP500改成MotoGP,比賽規則相應改變。對此,本田賽車隊專研發新的多缸戰車,RC211V應運而生。2002年,羅西駕駛這輛5缸賽車,在15個分站中取得11個勝利,以絕對優勢摘取首個MotoGP的桂冠。2003年比賽上,在菲力普島分站上駕駛RC211V的羅西雖然被罰十秒,但依然獲勝,最后以9個分站勝利的優勢奪取年度冠軍,足以證明RC211V的實力之雄厚!
RC211V搭載的是專為MotoGP新規則而設計的75.5°V型5汽缸發動機,汽缸設計前3后2,比賽充分證明該發動機在汽缸數量及體積上屬于最佳比例,而且可以發放超過180kW的最大功率!加上該車采用鋁鍛制的車架、大量輕量化的合金以及碳纖維材料,凈質量只有145kg。超過180kW的功率和145kg的凈質量,只要計算一下,你就可以發現這是很可怕的功率重量比,最高速度可達340km/h!由于V型五缸霸道的動力,為了緩解加速時輪胎打滑現象,本田特意在RC211V把手處設置降低功率的按鈕,以控制前三擋的發動機動力輸出。
測試騎手對比5缸四沖程賽車RC211V和四缸二沖程賽車NSR500后,認為NSR500與RC211V完全沒得比!強大的發動機潛力,不需要將轉速拉到二沖程摩托車那樣高的轉速就可輕易獲得;恐怖的加速沒有任何一輛市售摩托車可與之相比,如果你全力乘騎,那么大約5圈后你就會感覺到輪胎抓地力的不足。據透露,RC211V的5汽缸發動機可以達到兩萬轉以上的轉速,但由于輪胎抓地力的原因,所以保守地設計在15000r/min~16000r/min之間!
? 高性能六缸K 1600 GT
在豪華轎車方面,多年來寶馬一直是并列六缸發動機的忠實擁躉,獨力抵抗V6發動機,如搭載了3.2L并列六缸的M3,能輸出250kW功率,可以媲美3.8L排量的保時捷911!
寶馬K 1600 GT同樣武裝了高性能并列六缸發動機,采用了72mm×67.5mm的缸徑和沖程,排量1649mL,經由電子燃油噴射系統伺服后,可以輸出最大功率118kW(7750r/min)和最大扭矩175N·m(5250r/min),雙雙超越了本田金翼。簡單地說,就是這臺并列六缸發動機的動力任何時候都會讓你感到取之不盡用之不竭!騎手所需的,只是輕輕擰動油門把手,再簡單不過了。
與司空見慣的并列四缸相比,這臺超級動力裝置最明顯的優勢就是中低轉速范圍內即可獲得充沛動力,轉速從低至1500r/min起,發動機就可輸出超過70%最大扭矩。駕駛這款超級豪華的旅行摩托車出巡,你根本不在乎轉速擋位,讓你任何時候都不慌不忙、從容淡定,盡展成竹在胸的大將風度!
與水平對置六缸金翼相比,并列六缸K 1600 GT增添了幾分運動氣質,加速性能更強,操控更靈活。盡管加滿油箱后,K 1600GT的體重高達343kg,絕對是“龐然大物”,但得益于充沛而流暢的動力,再加上優秀的車架設計,無論加速還是操控轉向,感覺重量至少減輕100kg,顯得動感十足且很輕盈,如同魁偉的壯漢在公路上弦歌而舞,身手矯健令人驚詫!
Part D 進氣:給點壓,吃得下
除了嘴巴多、肚量大之外,還有什么辦法能增加發動機的動力呢?工程師們很自然地會想到,在嘴巴和肚量固定的前提下,如果“吃飯”速度加快,也能夠讓發動機獲得更多的油氣混合物。因此,除了自然吸氣的發動機之外,工程師們又設計出了強制進氣發動機。
強制進氣裝置主要是增壓器。在不改變排量的前提下,安裝了增壓器的發動機,比起自然吸氣的發動機,能在相同的時間內,讓汽缸填充更多的油氣混合物,因此效率更高、動力更強。
常見的增壓器有兩種,分別是機械增壓器和渦輪增壓器。兩種增壓器的核心區別,在于它們的能量來源不同。機械增壓器的工作動力來自于發動機,而渦輪增壓器則是借助排氣管的高速氣流來驅動渦輪。
? 渦輪增壓:鈴木XN85 Turbo
1983年,鈴木推出渦輪增壓摩托車XN85Turbo。雖然XN85 Turbo號稱是運動旅行摩托車,但這一車型定位與結構配置不相同,實際上是運動性能出色的運動摩托車。比如,前面安裝了16英寸的前輪,這是最早安裝這一規格前輪的量產型摩托車之一,此前這種前輪只用于賽車。同時,XN85 Turbo安裝了位置較低的分離式把手,腳蹬設置偏后,這些都是偏向于跑車的設計。
動力方面,轉速在5000r/min之前,XN85 Turbo的動力中規中矩,越過這個點之后,動力就充沛起來。不過與渦輪增壓的身份相比,這種動力充足但不猛烈,在0~400米加速中,XN85DTurbo用時12.30s,終點速度170km/h。但是如前所述,XN85 Turbo有自己獨特的優勢,那就是出類拔萃的操控性能。1983年《騎手》雜志(Motorcyclist)對鈴木給予高度評價:“在彎道上,沒有什么能比得上鈴木的XN85。” 當操控達到極限時,排氣系統的頭管會與路面擦出火花,但是,非常少的騎手能達到這一瘋狂境界!
? 機械增壓:川崎Ninja H2
川崎Ninja H2武裝了排量999mL的并列四缸發動機,最大的亮點就是采用了機械增壓。這只機械增壓器吸收了川崎航天公司的技術,采用了行星齒輪裝置,通過曲軸來驅動,從而把葉輪轉速提高至曲柄轉速的9.2倍。Ninja H2的發動機轉速高達14000r/min,這意味著,機械增壓器的葉輪軸轉速高達130000r/min!在大氣壓力下,葉輪的泵流量超過每秒200L,進氣速度超過100 m/s;氣流經由機械增壓器后,氣壓提高至大氣壓力的2.4倍!
得益于此,H2排量為998mL的并列四缸,爆發出更多的能量,最大功率達到147.2 kW(11000r/min),最大扭矩則為133.5 N·m(10500r/min)。如果是賽車版H2R,機械增壓的性能徹底發揮,并列四缸發動機能在14000r/min時滂沛傾瀉230kW功率!