汽缸數(shù)量和形式
首先按照汽缸數(shù)量來(lái)說(shuō),第一個(gè)就應(yīng)該是單缸,第一臺(tái)摩托車就是單缸引擎,所以單缸絕對(duì)是鼻祖級(jí)別。單缸有很多優(yōu)點(diǎn),例如結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,可以把重量降到最低限度,F(xiàn)在很多入門級(jí)別的摩托車還是選用單缸引擎,因?yàn)榱己玫姆(wěn)定性和耐用度,越野摩托車也多采用單缸引擎。連新近的MOTO3級(jí)別的賽車也是采用單缸250引擎。但是單缸引擎的瓶頸在于排氣量存在物理極限,所以動(dòng)力性能不可能做的很強(qiáng)。震動(dòng)也是物理缺陷,后來(lái)工程師加入了平衡軸的設(shè)計(jì),但也會(huì)有一定的震動(dòng)。
現(xiàn)在應(yīng)用最多最廣泛的就是單缸引擎
兩沖程單缸引擎現(xiàn)在還被用在輕型越野賽車和卡丁車上
接下來(lái)就是雙杠引擎,雙杠有很多排列方式,比如并列雙缸,V形雙缸,對(duì)置雙缸,縱列雙缸等。并列雙杠相當(dāng)于把兩個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)并列在一起,雙氣缸交替運(yùn)轉(zhuǎn),這樣震動(dòng)就被抵消了。但是早期風(fēng)冷時(shí)代,并列雙缸的散熱性能不是很理想,所以同時(shí)也出現(xiàn)了V形雙缸的形式,V形排的雙缸有很多優(yōu)點(diǎn),例如,寬度很窄,扭矩比并列式的要大,兩個(gè)汽缸分開(kāi)散熱好一點(diǎn),F(xiàn)在V形雙缸和直列四缸一起稱為主流,小角度V形雙缸是美式巡航車的標(biāo)志之一,90度直角V形雙缸也代表了高性能。V形雙缸在車上的布局多位縱置,但也有特例,比如 MOTO Guzzi就是橫置的V形雙缸。BMW為了得到更低的重心,采用了對(duì)置雙缸引擎,但是早年在材料還不先進(jìn)的時(shí)代,地球引力導(dǎo)致的活塞和缸體的垂直方向偏磨是這種引擎的弊病。
ducati 1199的90度V2引擎
BMW對(duì)置雙缸
三缸引擎現(xiàn)在屬于小眾的選擇,現(xiàn)在使用三缸的有Triumph、Benelli。三缸引擎的初衷是為了超過(guò)雙缸引擎的排量極限和更佳接近四缸的平順性,得到類似平順性的同時(shí)盡量降低寬度。在兩沖時(shí)代還出現(xiàn)過(guò)前二后一的V形三缸,但屬于曇花一現(xiàn)。三缸大多數(shù)都是直列,但是也有橫制和縱置,比如Triumph的Rocker就是縱置三缸,當(dāng)然也是唯一的縱置三缸。
本田早期的V形三缸兩沖程引擎
四缸可以分為直列四缸,V形四缸和對(duì)置四缸,四缸基本是現(xiàn)在的主流,現(xiàn)在日系跑車,運(yùn)動(dòng)街車幾乎是直列四缸的天下。直列四缸的平順性,動(dòng)力性能可以達(dá)到最佳平衡,當(dāng)年Honda就是以直列四缸為亮點(diǎn)的CB750打入歐洲,并且橫掃歐洲廠商,意大利的MV Agusta也是用直列四缸統(tǒng)治GP賽場(chǎng)17年。V形四缸的結(jié)構(gòu)更佳緊湊,寬度相對(duì)于直列有所降低,低轉(zhuǎn)速時(shí)可以提供更大的扭矩。對(duì)置四缸在早期Honda GL1000上應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)幾乎絕跡了。
縱直列四缸引擎最早被ACE使用在摩托車上
Yamaha的M1 直列四缸引擎
五缸引擎相當(dāng)少見(jiàn),Honda的MotoGP賽車RC211V上裝配的就是V 形五缸引擎。剩下的就是在一戰(zhàn)時(shí)期出現(xiàn)過(guò)把飛機(jī)用星形五缸引擎裝在摩托車上的案例,但這個(gè)屬于特例中的特例。
六缸引擎也有直列和對(duì)置之分,直列六缸早在xx年的本田賽車RC166上出現(xiàn),轉(zhuǎn)速超級(jí)靈敏,就好像油門直接控制的是轉(zhuǎn)速表的指針而不是引擎,后來(lái)Benelli把直列六缸應(yīng)用在了市售車型上,Honda也在CBX上搭載了直列六缸,但是直列6缸的寬度限制了它的發(fā)展,由于看度太大,大排量直列六缸的靈活性一直不太理想,最近BMW把1600cc直列六缸發(fā)動(dòng)機(jī)裝配K1600GT,GT屬于重性旅行車,靈活性不是第一訴求,直列六缸提供強(qiáng)大的動(dòng)力和出色的平順性使得長(zhǎng)途旅行更佳愜意。對(duì)置六缸有這更低的重心,強(qiáng)大的扭矩,所以被Honda裝在旅行車金翼上,使得金翼在重型旅行車領(lǐng)域獨(dú)樹(shù)一幟。
本田直列六缸R(shí)C165引擎
BMW的K1600直列六缸引擎
八缸引擎已經(jīng)沒(méi)有辦法做成直列了,所以只有V形八缸一種形式,最早Moto Guzzi 把V形八缸裝配在摩托車上。那是1955年,所有部件都小巧精致,整車重量150公斤,極速達(dá)到了275公里/小時(shí),這在當(dāng)時(shí)足夠震驚。但八缸引擎過(guò)于復(fù)雜,成本高的另廠商和消費(fèi)者無(wú)法接受,所以一直沒(méi)有延續(xù)和普及。在美國(guó)這個(gè)極端追求動(dòng)力的國(guó)家有一個(gè)小眾的巡航車品牌BOSS HOSS,它的創(chuàng)始人蒙特·沃內(nèi)是一個(gè)動(dòng)力狂人,他用美國(guó)肌肉車的大排量V形八缸引擎來(lái)制造摩托車,這款車的動(dòng)力可以用令人發(fā)指來(lái)形容。當(dāng)然蒙特·沃內(nèi)并不滿足,他已經(jīng)用V10的引擎來(lái)造摩托車了。
MOTO GUZZI 的V8 引擎賽車
更多的差異
按照汽缸數(shù)量和形式區(qū)分只是一種很籠統(tǒng)的方法,另外還可以從從引擎工作原理分為兩沖程和四沖程,凸輪軸的驅(qū)動(dòng)形式也可以分為頂竿式、鏈條式、皮帶、齒輪式等等。冷卻形式也有空氣冷、液體冷卻、強(qiáng)制空氣冷、混合冷卻。
由于摩托車發(fā)展了100多年,所以很難在這里把所有的引擎形式逐一列舉,很多引擎屬于都沒(méi)有進(jìn)入市售領(lǐng)域,比如轉(zhuǎn)子引擎只有Suzuki一家出過(guò)一款市售產(chǎn)品,燃?xì)鉁u輪機(jī)也只有Y2K一款車型,所以這里講到的都是傳統(tǒng)汽缸式內(nèi)燃機(jī),而且講解的也比較淺顯,希望能勾起大家對(duì)摩托車引擎的興趣。