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烈火雄心 現(xiàn)代摩托車發(fā)動機技術(shù)巡禮(下)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-01-11  來源:摩托車雜志  瀏覽次數(shù):499
核心提示:對于摩托車來說,發(fā)動機的意義不言而喻。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
對于摩托車來說,發(fā)動機的意義不言而喻。

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(fā)動機是風(fēng)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(zhuǎn)速性能,還是強調(diào)高轉(zhuǎn)速動力?……

這次,我們就一起來聊聊摩托車發(fā)動機的動力,探究一下,究竟什么樣的發(fā)動機,才能輸出更強的動力。

前文閱讀:烈火雄心 現(xiàn)代摩托車發(fā)動機技術(shù)巡禮(上)

Part C 汽缸:缸數(shù)多,干活快

提到現(xiàn)代高性能摩托車,很多摩友的第一個反應(yīng)就是多缸摩托車。確實,在同等排量的前提下,多缸發(fā)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(zhì)量都比較小,可以實現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)速紅線以及更快的轉(zhuǎn)速響應(yīng),單位時間內(nèi)能夠做更多的功,因此比單缸發(fā)動機榨取出更多的動力。

? 經(jīng)典戰(zhàn)車RC211V

2002年,國際摩聯(lián)把GP500改成MotoGP,比賽規(guī)則相應(yīng)改變。對此,本田賽車隊專研發(fā)新的多缸戰(zhàn)車,RC211V應(yīng)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(yōu)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(yōu)勢奪取年度冠軍,足以證明RC211V的實力之雄厚!

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RC211V搭載的是專為MotoGP新規(guī)則而設(shè)計的75.5°V型5汽缸發(fā)動機,汽缸設(shè)計前3后2,比賽充分證明該發(fā)動機在汽缸數(shù)量及體積上屬于最佳比例,而且可以發(fā)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(zhì)量只有145kg。超過180kW的功率和145kg的凈質(zhì)量,只要計算一下,你就可以發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象,本田特意在RC211V把手處設(shè)置降低功率的按鈕,以控制前三擋的發(fā)動機動力輸出。

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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(fā)動機潛力,不需要將轉(zhuǎn)速拉到二沖程摩托車那樣高的轉(zhuǎn)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(jù)透露,RC211V的5汽缸發(fā)動機可以達到兩萬轉(zhuǎn)以上的轉(zhuǎn)速,但由于輪胎抓地力的原因,所以保守地設(shè)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(fā)動機的忠實擁躉,獨力抵抗V6發(fā)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(fā)動機,采用了72mm×67.5mm的缸徑和沖程,排量1649mL,經(jīng)由電子燃油噴射系統(tǒng)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(fā)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。

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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(yōu)勢就是中低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)即可獲得充沛動力,轉(zhuǎn)速從低至1500r/min起,發(fā)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(zhuǎn)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(fēng)度!

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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(zhì),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(yōu)秀的車架設(shè)計,無論加速還是操控轉(zhuǎn)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!

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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(fā)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(fā)動機獲得更多的油氣混合物。因此,除了自然吸氣的發(fā)動機之外,工程師們又設(shè)計出了強制進氣發(fā)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(fā)動機,比起自然吸氣的發(fā)動機,能在相同的時間內(nèi),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(qū)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(fā)動機,而渦輪增壓器則是借助排氣管的高速氣流來驅(qū)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(jié)構(gòu)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(guī)格前輪的量產(chǎn)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(shè)置偏后,這些都是偏向于跑車的設(shè)計。

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動力方面,轉(zhuǎn)速在5000r/min之前,XN85 Turbo的動力中規(guī)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(yōu)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(dāng)操控達到極限時,排氣系統(tǒng)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!

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? 機械增壓:川崎Ninja H2

川崎Ninja H2武裝了排量999mL的并列四缸發(fā)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(shù),采用了行星齒輪裝置,通過曲軸來驅(qū)動,從而把葉輪轉(zhuǎn)速提高至曲柄轉(zhuǎn)速的9.2倍。Ninja H2的發(fā)動機轉(zhuǎn)速高達14000r/min,這意味著,機械增壓器的葉輪軸轉(zhuǎn)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(jīng)由機械增壓器后,氣壓提高至大氣壓力的2.4倍!

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得益于此,H2排量為998mL的并列四缸,爆發(fā)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(fā)揮,并列四缸發(fā)動機能在14000r/min時滂沛傾瀉230kW功率!

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