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发动机|“电心”进化论，从机械向智能进化的摩托车发动机（上）


现代摩托车的发动机 ， 与原来的概念相比 ， 已经发展得很远很远 。 实际上 ， 在基本机械概念的基础上 ， 电子智能辅助装置已经全面渗透到发动机各个方面——化油器已经改成电子燃油喷射系统 ， 钢绳油门已经改为电子油门 ， 动力输出模式调节多重动力特性 ， 可变气门正时系统改变发动机性能 ， 牵引力控制系统干涉动力输出……毫不夸张地说 ， 现代摩托车的发动机已经完全发展为不折不扣的“电心”！
1876年 ， 德国人奥托根据德·罗沙的四冲程内燃机工作原理 ， 设计制造了第一台四冲程汽油内燃机 ， 热效率达到14% ， 后来又提高的20%以上 。 这项技术被认为是“自瓦特以来人类在动力方面取得的最大成就” 。 由此而始 ， 四冲程发动机持续发展进化 ， 演变出各种类型 ， 以不同的性能、特点满足不同的摩托车型 。 总体而言 ， 摩托车发动机可以概括为两个时代 ， 即以提升动力为目标的机械时代以及以精准掌控动力输出为目标的电控时代 。
PART A 机械时代
现代摩托车的发动机 ， 动力欠缺早已不再是问题 ， 如阿普利亚超级跑车RSV4 ， 虽然排量只有1000mL ， 但是峰值功率已经超越了147kW 。 不过 ， 对于早期的发动机来说 ， 情况远远没有这么乐观 ， 效率较低 ， 因此发明的各种技术 ， 以及新材料运用等 ， 主要是致力于强化发动机的动力输出 。
?按气门机构分类
●顶置气门（OHV）发动机
早在1899年 ， 法国人比歇为了提高发动机转速和功率 ， 率先推出了顶置气门机构（OHV） 。 在顶置气门机构中 ， 凸轮轴安装在汽缸的侧面下部 ， 通过较长的推杆把摇臂往上推 ， 再通过摇臂向下压开气门；气门则可以设置在汽缸头上 ， 这样燃烧室可以优化为半球型或楔型 ， 从而提高了发动机的压缩比和热效率 ， 实现高转速、高功率的目的 。 在提高转速和功率方面 ， 顶置气门机构优于早先的侧置气门机构 ， 功率获得显著提高 。 此外 ， 顶置气门发动机很有个性 ， 具有低转速大扭矩的优势 ， 这也是为什么时至今日 ， 哈雷仍然坚持生产技术“落伍”的OHV发动机缘故 。
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以哈雷Breakout为例 ， 它搭载了经典的美式V型双缸Twin Cam 103B ， 其中B指的是平衡轴 ， 所配置的反向平衡轴整饬了V型双缸的振动 ， 因此允许刚性安装在车架上 ， 让骑手清晰感知动力心脏的独特韵律 。 103指的是排量 ， 103立方英寸相当于1690mL 。 由于采用了哈雷经典的OHV气门机构 ， 再经由ESPFI电子燃油喷射系统伺服 ， 这台V型双缸发动机可以在低转速时爆发令人吃惊的蛮力 ， 最大扭矩高达129 N·m ， 此时转速只有区区3000r/min 。
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与OHV双缸相匹配的是6速传动系统 。 启动、挂挡、加油 ， 随着喉音很重的咆哮 ， 第一挡加速显得冲劲十足 ， 强悍扭矩通过肥硕后胎传给路面 ， 给你强烈的拉拽感；第二挡同样劲道凶猛 ， 将转速拉高到5400r/min时 ， 速度为105 km/h……由于6速齿轮箱配置了所谓的哈雷巡航驱动 ， 因此转入第六挡时 ， 转速降低了数百转 ， 发动机出力显得从容自若 。
●顶置凸轮轴（OHC）发动机
20世纪60年代起 ， 顶置凸轮轴（OHC）发动机开始大行其道 。 OHC与OHV相比 ， 最大的不同是：OHV是气门的位置在凸轮轴上方 ， 凸轮轴利用气门挺杆驱动气门；OHC则是凸轮轴的位置在气门上方 ， 发动机飞轮通过皮带或链条带动凸轮轴齿轮 ， 从而实现凸轮轴直接驱动气门 。 因此 ， OHC比OHV减少了气门挺杆和相应的传动损耗 ， 且可以设计出更高的压缩比和发动机转速 ， 同等排量下OHC发动机比OHV发动机的动力大、油耗小、易修护 。 现代摩托车配置的基本上都是顶置凸轮轴发动机 。


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