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简单聊聊摩托车发动机的各种形式(1/2)

 探觅汽摩 2022-07-05 发布于四川
今天聊聊摩托车的心脏——发动机。一般来说,汽车由于能够有更大的体积容纳动力系统,所以能够衍生出更多的混动、涡轮增压等技术。但是对于摩托车而言,发动机的戏份就绝对是所有技术核心中的核心。
经常有朋友问为啥现在摩托车不上涡轮增压或者混动。我个人认为:第一我们现代的顶级动力的摩托车已经远远超出绝大多数人的操控极限了,再增加涡轮除了更高难度的装配空间还有散热问题都很难解决。第二涡轮介入或关闭整车动力一定会大幅度改变,如果是在弯道上出现类似情况,极有可能会发生摔车事故。第三混动就更不说了,混动的初衷我认为就是为了省油,摩托车需要单纯考虑省油吗?

我们常见的市售摩托车根据气缸数可以分为:单缸、双缸、三缸、四缸、六缸。然后根据布局方式又可以分为:直立式、卧式、水平对置、V型、L型、并列等等。当然根据不同的组合方式有着不同的优势和缺点。下面就来分别简单聊聊这些不同发动机气缸组合形式。

单缸发动机

单缸发动机是所有发动机的基本。

不同汽缸数量、不同形式的发动机都是由不同数量的单缸发动机组合而成。由于曲轴需要旋转两周才会燃烧做功一次,因此工作的流畅感不佳,驾驶者会很清楚地感受到气缸内的活塞上下运动而引发的发动机振动。

单缸发动机的优点构造简单、体积小、易于维护、价格便宜。由于曲轴柄长度较短和发动机宽度窄,曲轴旋转的惯性效应比多汽缸发动机低,加速更加轻快。此外,一般情况下同排量单缸发动机比多缸发动机省油。

单缸发动机的缺点燃烧效率会随着燃烧室容积的增大而不断下降。加上排气量越大,发动机活塞越大,其重量也随之增加,造成转速不能设计过高,限制了大功率的输出。此外,由于曲轴运转两圈才会有一次燃烧过程,汽缸活塞上下运作产生的震动感比较明显,排气声音也不够好听。

代表车型:各种工具属性跨骑弯梁摩托车、小踏板摩托车、KTM duke690、隆鑫DS650等。

双缸发动机
双缸发动机可以理解为把两个单缸发动机组合到一起,根据两个气缸的布置形式,分为直列双缸、V型双缸、L型、水平对置双缸。

直列双缸

简单来说,直列双缸发动机可以想象为把两个单气缸发动机连接在一个180º的曲轴上。当一个活塞在上止点时,另一个活塞则在下止点位置。由于两气缸活塞上下运动惯性差不多,甚至可以互相抵消,因此运动零件引起的震荡较单缸少。

直列双缸发动机的优点在同一排量条件下,燃烧速率较单气缸发动机为好,发动机部件的重量和体积均细小,有利于作较高转速的功率发挥。

直列双缸发动机的缺点由于气缸数的增加,相应的曲轴、气缸、活塞、活塞环、活塞销等零件数量就会增加。此外,像气缸盖、曲轴、进排气系统等专用零件的结构要比单缸机更加复杂,这无疑使得双缸机的制造成本会大大高于单缸机,而且由于零件数量的增加,会导致发动机的故障点增多,再加上增加了调整双缸机的平衡,因此使用维护也更复杂。

直列双缸发动机又分同步双缸和异步双缸两种。

同步双缸发动机:实际上所谓的双缸同步发动机也是异步点火的,一个循环下也是两次点火,因为四冲程发动机是一共会运行两圈才做工一次,两个活塞正好可以在保持同步运动状态(即活塞同时上升同时下降)。两个气缸虽然同步运行,但是完全可以错开两个冲程。

代表车型:钱江贝纳利黄龙300、TRK502等。

异步双缸发动机:异步双缸的特点就是曲轴正好错开180度,异步机依靠曲轴对置180度造成两气缸相反方向运动,气缸相反方向运动时,可以抵消气缸的相对运动造成的惯性让发动机工作更加平稳,自然提速方面有一定优势。

代表车型:目前国内外主流车厂除了钱江贝纳利这样极力营造声音的发动机,其他几乎所有双缸车型都已使用异步双缸。

V型双缸

气缸呈V型布置的发动机,可以从简单的V2发动机说起。不同的气缸V型夹角,可使发动机产生很大的变化。夹角越小,工作越不流畅。根据放置朝向的不同,V型双缸还分为左右放置和前后放置两种。

V型双缸发动机的优点使对向布置的连杆都装在同一个曲柄销上,减少了曲轴的长度,有利于减小发动机体积并使之轻量化,营造轻巧的转向特性。

V型双缸发动机的缺点制造较为昂贵、结构比较复杂。虽然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。

代表车型:哈雷双缸、摩托古兹横向放置V2、印第安全系、力帆等一些国产美式巡航车型。

(未完待续)




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