四缸風暴——盤點各種「汽缸布局」的四缸機車

讓我們一起高舉二次元大旗打破次元障礙!信息爆炸的今天,想要放鬆的心,來這里找尋~

聊起現代機車,可能大多數人最先想到的就是高轉速、大功率的多缸機車,其中最讓機車愛好者們癡迷的就是四缸機車,特別是搭載橫置并列四缸發動機和縱置V4發動機的車型。搭載這兩種型式四缸發動機的車型也是豐富多彩:川崎「忍者」ZX-10R、寶馬S 1000 RR等采用橫置并列四缸發動機的車型;杜卡迪Panigale V4、本田RC213 V-S等采用縱置V4發動機。

但是,四缸機車的世界遠遠不止橫置并列四缸發動機和縱置V4發動機!

這次,讓我們坐下來好好聊聊,橫置并列、縱置并列、縱置平列、縱置V4、橫置V4、水平對置……各種汽缸布局的四缸機車,會讓你腦子中掀起不一樣的「四缸風暴」!

縱置并列

時至今日,四缸機車已經成為現代高性能機車的代名詞。令人驚訝的是,其實四缸機車很早就出現了,早在上個世紀初,就有很多廠家能夠生產多缸機車,很受騎手歡迎。

比利時FN公司建于1899年,起先是生產武器和彈藥,在1901年~1967年間生產機車。1905年,FN作出了讓人震驚的大動作——生產出世界上首款四缸機車。這輛由鮑爾設計的機車,安裝了傳動軸,動力裝置是排量362mL的縱置并列四缸發動機,進氣門擺在排氣門的上方。兩年之后,FN將四缸發動機的排量擴大到412mL。

四缸發動機為FN帶來很大的名氣,1908年開始生產向美國出口機車。此時四缸發動機的排量已經增長到493mL,1910年它的容量又長到498mL,速度可以跑到60km/h以上。1913年,FN為他們的四缸機車配上了2速齒輪箱和離合器,并從此開始永久性地取消了腳踏車踏板。僅僅過了1年,FN又發布了700型機車,四缸發動機排量猛增到748mL,由于發動機個頭增大,齒輪箱被安裝到發動機之后。

印第安機車公司也很早就生產縱置并列四缸機車了,早在上個世紀20年代就生產了印第安四缸車型,這一車型持續生產到1942年。1928年,他們推出了Indian 401取代了Indian Ace。次年,這款四缸機車持續改進,新的Indian 402 裝上了來自101 Scout 的雙下管車架,更加結實堅固;曲軸也做了強化處理,由之前的3軸承增加到5軸承。

1936年~1937年間,印第安推出了一款很特別的四缸發動機,這就是倒置式發動機。常規意義上的四缸發動機采用的都是進氣門在排氣門之上的氣門機構,即進氣門安裝在汽缸頭上,而排氣門安裝在汽缸側面。1936年生產的這款四缸發動機剛好相反,即排氣門布置在進氣門之上。理論上說,此舉有助于提高汽油汽化效果,新發動機擁有更強的動力。不過這一革新并不怎麼受歡迎,騎手們抱怨汽缸頭變得很熱,排氣裝置也需要頻繁維護調節。這些問題,讓倒置式四缸發動機不那麼流行,即使在1937年印第安人特意推出雙化油器版本,也未能吸引更多騎手的興趣。因此,倒置式四缸發動機在推出兩年后即告停產,1938年四缸發動機恢復了之前的結構。

1940年,印第安四缸機車繼承了「酋長」的經典特征,包括大型裙式擋泥板,柱塞式后減震器等。1941年,18英寸的輪輞被16英寸輪輞取代,印第安還為它配上了低壓輪胎。1942年,印第安四缸機車停產。

橫置并列

現在提到機車,我們很自然就想到機車強國日本,想到他們最拿手的并列四缸發動機版本機車。的確,無論本田還是鈴木,無論川崎還是雅馬哈,都對并列四缸發動機異常熟稔,駕馭起來舉重若輕。四缸發動機也被廣泛搭載于跑車、街車、運動旅行車等各類車型上。

2015年雅馬哈推出新一代超跑YZF-R1,它武裝了全新設計的橫置并列四缸發動機,無須啟用強制進氣,就把最大功率提高到147kW,比上一代增加了10%!當時,這顆新的烈火雄心,不僅以14kW的明顯優勢,把本田CBR1000RR甩在后頭,而且超越了不可一世的寶馬HP4!這顆熱力四射的動力心臟,賦予YZF-R1每千克約0.75kW的功率重量比,加速異常犀利!

為了減輕慣性質量,雅馬哈用了很多心思,最具代表性的當屬發動機連桿。這組采用了裂解加工工藝制造的連桿,材料為全鈦合金,這在量產型機車中屬于頭次使用!與傳統的鋼質連桿相比,重量減輕了40%,極大降低了慣性!同時,全新設計的曲軸也減輕了20%,這些讓發動機響應變得很敏感,特別是高轉速區域競爭力十足!此外,采用4—2—1結構的排氣系統,同樣使用了鈦合金材料制造,而輪輞則用上了鎂合金,讓前后輪輞的質量分別減輕了4%和11%,加速、制動更加得心應手。這些輕質高強度的材料,把YZF-R1的體重減輕到179kg。即使油箱加滿汽油,YZF-R1的整備質量也不超過200kg。

車架同樣是全新設計,目標是獲得精確、爽快的操控響應。針對熱血澎湃的并列四缸發動機,雅馬哈優化了鋁合金三角盒式車架,并通過4個點把發動機作為強化單元緊緊擁抱;上桁架結構的鋁合金后搖臂,具有異乎尋常的強度,以駕馭147kW的強大動力輸出;副車架則采用了鎂合金材質,目標是高強度、輕質量。再加上首次采用的六軸慣性測量單元(IMU)、側滑控制系統(SC)、防前輪抬起控制系統(ATC)、發車控制系統(LC)、帶有傾斜傳感功能的牽引力控制系統(TC)、快速換擋器以及防抱死制動系統+聯合制動系統(UBS)……通過最先進、最智能的電子系統,雅馬哈將這臺橫置并列四缸發動機超跑的掌控性能推向新的水平!

縱置平列

寶馬其實是個很特別的品牌,他們常常喜歡「不走尋常路」。

讓我們回溯到1983年。當時,機車業界大多數廠家都認為,以日本廠家為代表的橫置并列四缸發動機代表著當時機車研發的最高技術水平,同時也是未來機車的發展趨勢。但是,寶馬沒有一窩蜂地涌向這條「陽關道」,而是另辟蹊徑,走上了一條非同尋常的「獨木橋」,這就是大名鼎鼎的K家族。

以K家族中的K 1200 LT為代表。1998年,寶馬沿著大排量和高功率輸出的發展方向,推出了新一代K 1200 LT。這款豪華旅行機車采用了并列四缸發動機的結構,并裝配上雙頂置凸輪軸的氣門機構,以榨取豐沛的動力。同時寶馬強調接合悠久的傳統,借鑒「拳擊手」水平對置雙缸發動機,沿用從曲軸、齒輪箱到驅動軸再到后輪基本保持在同一直線上的結構,因此這臺并列四缸發動機不像日本廠家那樣豎直安裝,而是采用了水平安裝的方式,同時將汽缸在水平面上逆時針旋轉90°,這樣就變成了汽缸頭在左側、曲軸在右側的格局。為了保證這臺縱置平列四缸發動機長時間運轉的可靠性,寶馬采用了液冷方式,這樣不僅有利于發動機高效散熱,而且有效降低了機械噪音,排氣管涌出的聲浪更加悅耳動聽。

由于發動機沖程從原來的70mm拓展到75mm,因此K 1200 LT的排量增加了79mL,達到1171mL。排量擴大后的縱置平列四缸發動機雖然最大功率基本不變,但是最大扭矩則從原來的107N·m提升到115N·m,而且轉速進一步提早到4750r/min,因此在騎行過程中騎手會感到動力更加實用。除了全新的發動機之外,K 1200 LT的車架也是新的設計。為了解決此前的振動問題, K 1200 LT采用的是全新研發的輕合金橋式車架,發動機不再作為車架的強化單元,因此有效阻隔了發動機的振動,顯著提升了乘騎舒適性。

在功能定位上,K 1200 LT忠實于「豪華」的身份:全包式導流罩和大型風擋,為騎手提供完善的防風保護;一體化設計的行李箱,整體視覺效果優雅美觀,高達120L的超大容量足以滿足長途旅行之需求;配置了高保真音響、車載計算機、巡航控制功能、加熱車把等裝備,讓漫漫旅途變得舒適而充滿樂趣……由于裝備奢華,K 1200 LT的重量超過了350kg,屬于真正的龐然大物,以至于想在有些坡度的地方將K 1200 LT倒出來,成為具有挑戰性的任務。好在寶馬工程師有先見之明,為K 1200 LT裝備了倒擋,由電動馬達來驅動,確實考慮周全。

未完待續......

偶爾開個黃腔 希望大家開心 థ౪థ


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