眾所周知，發(fā)動(dòng)機是摩托車(chē)的心臟。當您討論一輛摩托車(chē)的性能時(shí)，話(huà)題一定會(huì )討論到發(fā)動(dòng)機。這是因為人們在駕乘摩托車(chē)的過(guò)程中，始終以肉體直接感受到發(fā)動(dòng)機運動(dòng)時(shí)的振動(dòng)、熱力和排氣聲音。發(fā)動(dòng)機作為摩托車(chē)重量最重的組件，它的重量和重心都會(huì )直接影響駕乘者的操控樂(lè )趣。其實(shí)，直接影響駕乘者操控樂(lè )趣的關(guān)鍵是發(fā)動(dòng)機的布局，各式各樣的氣缸布局使無(wú)數車(chē)迷為之傾倒，這是汽車(chē)所望塵莫及的。當然，這里還存在一個(gè)敏感的成本造價(jià)問(wèn)題。本文擬就四沖程發(fā)動(dòng)機氣缸的排列方式和優(yōu)缺點(diǎn)，以及大家普遍關(guān)心的一些熱門(mén)話(huà)題展開(kāi)討論。一、單氣缸單氣缸是所有發(fā)動(dòng)機的基本起點(diǎn)，也是發(fā)明摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機時(shí)采用的排列方式。不同型式的發(fā)動(dòng)機都是由不同數量的單缸布置而成。由于曲軸需要旋轉兩周才會(huì )燃燒做功一次，因此工作的流暢感不佳，駕駛者會(huì )很清楚地感受到氣缸內的活塞上下運動(dòng)的振動(dòng)。從表面上看，在性能上是缺點(diǎn)，但在主觀(guān)情感上有的車(chē)迷卻偏愛(ài)這種感受。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜、造型簡(jiǎn)單、風(fēng)阻和外形尺寸小。由于曲柄軸長(cháng)度較短和發(fā)動(dòng)機寬度窄，氣缸低，有利于發(fā)動(dòng)機傾斜轉向，為駕乘者提供輕快的乘騎感受。此外，單缸發(fā)動(dòng)機還比多缸發(fā)動(dòng)機較省油。缺點(diǎn)：燃燒效率會(huì )隨著(zhù)燃燒室容積的增大而不斷下降。加上排氣量越大，發(fā)動(dòng)機活塞越大，其重量也隨之增加，造成轉速不能設計過(guò)高，限制了大功率的輸出。單缸發(fā)動(dòng)機常見(jiàn)于小排量(一般不大于125ml)摩托車(chē)或以輕巧為上的各種車(chē)款。二、并列(平行)雙缸簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，并列雙缸發(fā)動(dòng)機可以想象為把兩個(gè)單氣缸發(fā)動(dòng)機連接在一個(gè)180o的曲軸上。當一個(gè)活塞在上止點(diǎn)時(shí)，另一個(gè)活塞則在下止點(diǎn)位置(少數發(fā)動(dòng)機如本田CD250除外)。由于兩氣缸活塞上下運動(dòng)慣性差不多，可以互相抵消，因此運動(dòng)零件引起的震蕩較單缸少。優(yōu)點(diǎn)：在同一排量條件下，燃燒速率較單氣缸發(fā)動(dòng)機為好，發(fā)動(dòng)機部件的重量和體積均細小，有利于作較高轉速的功率發(fā)揮，化油器和進(jìn)氣管的布局也較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：由于氣缸數的增加，相應的曲軸、氣缸、活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)等零件數量就會(huì )增加。此外，像化油器、氣缸蓋(Guy)、曲軸、進(jìn)排氣系統等專(zhuān)用零件的結構要比單缸機更加復雜，這無(wú)疑使得雙缸機的制造成本會(huì )大大高于單缸機，而且由于零件數量的增加，會(huì )導致發(fā)動(dòng)機的故障點(diǎn)增多，再加上增加了調整雙缸機的平衡，因此使用維護也更復雜。三、V型雙缸氣缸呈V型布置的發(fā)動(dòng)機，可以從簡(jiǎn)單的V2發(fā)動(dòng)機說(shuō)起。不同的氣缸V型夾角，可使發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生很大的變化。夾角越小，工作越不流暢，這也是美式巡航車(chē)營(yíng)造強烈節奏(Ritmo)感的源頭。優(yōu)點(diǎn)：使對向布置的連桿都裝在同一個(gè)曲柄銷(xiāo)上，減少了曲軸的長(cháng)度，有利于減小發(fā)動(dòng)機體積并使之輕量化，營(yíng)造輕巧的轉向特性。V2發(fā)動(dòng)機的工作順暢程度一般以90o夾角最為流暢，所以高性能的V型發(fā)動(dòng)機跑車(chē)多以90o夾角布置。因為在V型夾角的開(kāi)闊空間里可以放置化油器等附件，利用V型氣缸不同軸向運轉動(dòng)作來(lái)相互抵消因活塞上下運動(dòng)而產(chǎn)生的振動(dòng)，這對于轉速在10000r/min以上的發(fā)動(dòng)機，此方案特佳。 缺點(diǎn)：制造較為昂貴、結構比較復雜。雖然化油器或電子燃油噴射系統可以放在V2的夾角中，但后排氣缸的排氣、排氣系統的布置和散熱效果都是V型發(fā)動(dòng)機常見(jiàn)的問(wèn)題。如果把V型夾角做成70o~75o時(shí)，和90o夾角相反，發(fā)動(dòng)機便發(fā)出“噠、噠、噠”有規律的振動(dòng)聲，這種振動(dòng)能一直傳遞到騎手的身體。美國名車(chē)哈利V型雙缸摩托車(chē)就是這樣，當夾角只有42o時(shí)，排氣聲更使人感到像馬蹄聲一樣，這就是哈利迷們如癡如醉的哈利聲浪。四、水平對置雙氣缸水平對置的雙氣缸發(fā)動(dòng)機夾角為180o，兩個(gè)活塞連桿分別裝在兩個(gè)相位角差180o的曲柄銷(xiāo)上，形成一個(gè)絕佳的活塞慣性抵消作用。由于兩個(gè)活塞猶如拳擊手搏擊般運動(dòng)，因此，人們都習慣稱(chēng)這種發(fā)動(dòng)機為Boxer(意譯為拳師)發(fā)動(dòng)機，也稱(chēng)拳擊手。優(yōu)點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機的重心低，在彎道中的操控穩定性十分優(yōu)良。由于兩個(gè)氣缸橫向延伸，風(fēng)冷效果顯著(zhù)，維修也較方便。水平對置雙缸機因其活塞頂正面相對，像兩個(gè)拳擊運動(dòng)員對打一樣，活塞和曲軸的慣性力能被對向布置的兩個(gè)氣缸抵消而過(guò)到平衡。從力學(xué)上，慣性力的一階振動(dòng)和二階振動(dòng)都能完全平衡。而且兩個(gè)氣缸的點(diǎn)火間隔相等，以上兩點(diǎn)都有助于提高發(fā)動(dòng)機的平穩性，因此，從平衡角度來(lái)看，這是一種很好的結構型式。缺點(diǎn)：因這種發(fā)動(dòng)機采用頂置式氣門(mén)，所以不能用于高速(High Speed)發(fā)動(dòng)機(如果凸輪軸上置便可用于高速(High Speed)機，但左右各需要一個(gè)傳動(dòng)鏈)。發(fā)動(dòng)機橫向體積巨大，如果不幸發(fā)生事故，發(fā)動(dòng)機容易受到結構性傷害，尤其是轉彎時(shí)，若車(chē)身過(guò)分傾斜，氣缸蓋(Guy)容易擦地損壞機件。對Boxer發(fā)動(dòng)機最為津津樂(lè )道的是寶馬(BMW)摩托車(chē)，除了各代F650和C-1系列之外，幾乎所有寶馬(BMW)摩托車(chē)仍然使用這種發(fā)動(dòng)機。倘若您騎在寶馬(BMW)車(chē)上，會(huì )發(fā)現左右兩氣缸中心線(xiàn)并不在一條線(xiàn)上，而是前后錯開(kāi)一定的距離，氣缸下的左右踏板也是前后錯開(kāi)的。我國早期生產(chǎn)的長(cháng)江CJ750跨斗式摩托車(chē)就是采用這種水平對置雙缸機?？偠灾?，裝用水平對置雙缸發(fā)動(dòng)機的摩托車(chē)，是在高速(High Speed)路上做長(cháng)途旅行(Journey)最適宜的車(chē)型。五、并列3氣缸可以想象，為把3個(gè)單氣缸發(fā)動(dòng)機連接在一個(gè)120o的曲軸上，它需要糅合單缸和多缸發(fā)動(dòng)機的優(yōu)點(diǎn)，在重量和運動(dòng)性能方面提供一個(gè)中間的落腳點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：以并列3氣缸為例，制造成本比V3發(fā)動(dòng)機便宜，隨著(zhù)電腦加工中心CNC技術(shù)的發(fā)展，制造標準的120o曲軸已經(jīng)非常容易。并列3氣缸發(fā)動(dòng)機的性能比并列雙氣缸要好，但重量卻比直列4缸或V4發(fā)動(dòng)機輕許多，成本也低不少。再有，曲柄旋轉的慣性效應較4缸發(fā)動(dòng)機低，能為大排量摩托車(chē)提供較為輕快的駕乘感受。缺點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機的工作流暢仍不及4缸以上的發(fā)動(dòng)機，曲軸相位的準確度也需要技術(shù)調校。目前仍沿用3缸發(fā)動(dòng)機的摩托車(chē)主要以英國凱旋(Triumph)Triumph為主流，并為其樹(shù)立了獨特風(fēng)格的賣(mài)點(diǎn)。