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今天要跟大家討論聊一聊的主題就是:你的引擎,到底是幾缸的引擎呢?相信很多車友,不管是大家出來騎車或是去喝咖啡、聊天,甚至是有最新的車款出來的時候,大家最常討論的話題就是這顆是幾缸的引擎、這是不是我喜歡的動力輸出方式,或者說大家可能會聊說,雙缸的引擎是V型雙缸還是水平對臥雙缸、各種雙缸,甚至像比較小排氣量的有直列雙缸引擎,它們的動力輸出特性,到底是什麼樣的特性呢?它們在維修上又有什麼特別的地方?在今天的聊天室中,就要跟大家來聊聊各種引擎、各種缸數它們放置、配置的形式,不同的設計到底有什麼優缺點?又有什麼特性呢?

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單缸引擎

單缸引擎相信不管是大家在騎車的哪一個階段,都有機會接觸到,例如我們可能剛開始騎車的時候是接觸比較小排氣量的速克達車款,大部分不管是50c.c.、100c.c.、125c.c.甚至到200、300、400c.c.,臺灣的速克達大部分都是採用單缸的設計。或者當你開始接觸重車,在400,甚至600、800c.c.也有單缸的設計;單缸引擎在設計上到底有什麼特點呢?簡單的說,它的機械結構非常簡單,因為就有只一顆汽缸。

黃牌的熱門街車CB300R即是採用單缸引擎。

不管在散熱或者在整個引擎的排列上,它是最簡單的形式。另外,單缸引擎由於重心非常的集中,不像四缸引擎可能這麼多顆汽缸很寬,所以單缸引擎在騎乘感上面非常的靈活,所以它適合小排氣量,動力比較容易操控,而且它在騎乘感上對新手來說也是相對比較友善的;在維修上,如果是單缸又加上氣冷引擎,真的是非常簡單,例如野狼來說,你甚至可以在路邊準備基本的工具,就可以拆引擎修汽缸了。

單缸引擎由於結構簡單,保養、修繕上也相對容易。

在動力調校部分,一般單缸引擎是比較著重於低轉的扭力輸出,也有些單缸引擎利用DOHC雙凸輪軸的汽門設計,讓整個引擎的動力帶向後延伸,所以低轉扭力並沒有這麼凸顯,可是在高轉可以維持一定的馬力輸出;但是單缸引擎它也有一些先天的特性,就是雖然我們可以把動力帶從低轉往後延伸,但是單缸本身來說,就是會有一個「不平衡」這樣的一個物理的特性存在,所以如果是比較著重於低轉的引擎,你可能會覺得引擎的震動很大,當你把動力延伸到高轉,這時候就會從震動變成麻了,所以高轉你會感覺說,一樣可以拉到高轉、七八千轉,沒什麼問題,可是它就會開始麻了,整台車會有種酥麻感。



這就是單缸引擎的一個基本的先天的特性。在排氣量設定來說,一般常見的排氣量大概是從50c.c.開始,一直到400c.c.左右,但有一個特例,像KTM 690就把單缸的引擎擴充到690c.c.,在擴大引擎的過程中,就會讓活塞變的非常的大顆,以690來說的話,它的缸徑是10.5公分,所以如果你把汽缸拆下來看的話,活塞是非常的大顆,雖然排氣量可以做大,但由於單缸震動的特性,所以它的引擎壽命來說會比較短,也就是你的維修週期需要縮短一些。另外,九零年代SUZUKI有推出DR800,779c.c.的排氣量也是單缸設計,它的活塞大小也是4.5公分,所以大概也可以知道,基本上來說,機車活塞的極限大概就是做到10公分左右再上去一點點,這是最常見的活塞尺寸。

2012年式的KTM Duke 690。

再來我們要舉的例子就是KTM整個單缸家族,在Duke車系有非常多的排氣量是單缸設計,從125、200、390、690四款車,都是以單缸的設計來做同樣車型的延伸,從小排量、中排量一直到690算是有一點比較偏大的排量,都是採用這樣的設定,所以非常的特別;如果我們以690為例,像690 Duke R LC4單缸的引擎,最大馬力75匹在八千轉的時候輸出,其實已經算有一點高轉了,尤其是以690的排氣量,它其實活塞非常大顆,所以轉到八千轉算是蠻高轉的,它的最大扭力74Nm在六千五百轉輸出,搭配上它的空車重量只有147.5公斤,所以它的騎乘感非常特別,又靈活又有扭力,我相信騎過690的車友都不會忘記這樣獨特的性格。

KTM 390 Duke。

再來跟大家談一下,由於單缸車款先天上會有比較大的震動,這個是無法在它引擎的結構來做消除,不像多缸引擎可以兩顆活塞同時做平衡,所以在一些比較高階的引擎是有搭配平衡軸的,以國產車為例,像SMAX就有搭配平衡軸,也就是說它有一支平衡軸來消弭跟轉速一樣頻率的震動;如最近發表的KRV,它就有強調是兩支平衡軸,為什麼要兩支平衡軸呢?它除了要消弭跟轉速一樣頻率的震動,它還用第二支平衡軸來消弭轉速兩倍的震動。



一般來說,一次的平衡軸設計大概可以消除70%的震動,所以就算設計了兩隻平衡軸,大概還是有10%的比較微小的震動是無法消弭的。整體來說,單缸引擎真的是最常見的動力心臟的設計方式,不管是我們平常騎的速克達,或是比較進階的、中型的速克達,甚至一些檔車,尤其是比較具有特色的檔車都是單缸的檔車,我自己是蠻喜歡像KTM 390或是690的設計,我覺得它們可以兼顧低轉騎乘的扭力,高轉的輸出也相當不錯,甚至像390它又做成街車,又做成RC仿賽車,現在還有ADV,以它特別的引擎輸出特性,再加上它整個重心非常集中,衍生出非常多的車款,而且每一款車由於它都是單缸設計,所以它的個性都蠻鮮明的非常有趣。

雙缸引擎

接下來要跟大家聊聊雙缸引擎。不要看到雙缸引擎只比單缸引擎多了一顆汽缸,但實際上它的排列組合又更豐富了,而且各家車廠也推出擁有自己風格的雙缸引擎。所以說,雙缸引擎可以說是引擎家族的最大戰區,各車廠都在這邊推出擁有自己特色的引擎。

直列雙缸引擎

首先要跟大家介紹的是直列雙缸引擎,也就是它的雙缸是直列、並排在旁邊的。在台灣市場你一定有非常多熟悉的車款,包含R3、忍400、MT-07,甚至KAWASAKI 650系列都是採用直列雙缸引擎,但一樣是直列雙缸引擎,它的整個動力輸出特性好像每一款車都有一點不同,其實這是它們在形式上就有不同的地方。



以機械設計來說,直列雙缸它的機械結構,相對來說還是比較簡單的,在排氣量的部分,直列雙缸非常適合中小的排氣量引擎,包含從300c.c.、400c.c.,一直到700c.c.、800c.c.,這裡是最常見直列雙缸引擎。這樣子排氣量的引擎,由於它採用直列雙缸,所以它的引擎不至於過寬,所以在整個操控的靈巧度還是非常好的,適合新手之後中階的騎士來做騎乘。

一般四行程引擎運作的模式,以活塞來說,四行程第一個行程是吸氣,所以活塞會往下拉吸氣,再來曲軸往上把它推是壓縮,再來是爆炸輸出動力,再來是排氣,所以四個行程:吸氣、壓縮、爆炸、排氣,在四個行程的過程中,曲軸其實是轉了兩圈。接下來,根據活塞還有曲軸的不同設計,直列雙缸又可以分為三種引擎,這就是為什麼一樣是直列雙缸的引擎,你可能有時候會覺得不同車款的引擎聲浪不太一樣,而且動力輸出特性也有微幅的差異。

180度曲軸的直列雙缸

首先,我們要來介紹的是180度曲軸的直列雙缸引擎,在這樣的引擎裡面,它的活塞是上、下運動的,所以一邊活塞往下,另一邊活塞往上。一邊活塞在下來的時候,另外一缸引擎活塞又往上,所以它在上、下是有一個抵消作用的,震動並不會太大;而它的點火角度就是兩邊輪流點火,例如第一缸爆炸之後,第二缸爆炸。接著引擎的動力輸出會休息一段期間,再來又回到第一缸爆炸、第二缸爆炸。

這樣的設計在目前台灣市場是蠻常見的,包含R3跟忍400都是採用這樣的設計,就是活塞是上下走,而且它們的爆炸行程是緊接在一起的。以結構來說,它就像四缸引擎直接剖一半,把半邊拿來用,所以在活塞的運動來說,讓它整顆引擎的震動是相對小的,而高速馬力的延伸性相對來說也比較好。



270度曲軸的直列雙缸

比較大排氣量的車款,MT-07或是最新APRILIA的RS660,都是採用270度曲軸設計的引擎。通常它的低轉速扭力非常的突出,高轉的馬力延伸性會稍微差一點,而且震動也會大一些,所以像MT-07就稱為扭力大師,就是因為它低轉扭力已經非常的好了。

360度曲軸的直列雙缸

360度曲軸在活塞的部分和前面兩種一上一下是不同的,它是兩邊同上同下,它的引擎在低轉震動是比較大的,但由於同上同下,所以可以在爆炸的行程部分,就設計是一次左一次右、一次左一次右。整體來說,它的爆炸會比較綿密一點,不像前面兩種引擎的爆炸,其實都算是不等距的爆炸,所以你沒辦法聽到那種綿密的聲浪,但在同步曲軸360度間隔的爆炸這樣的引擎設定之下,你就會在高轉聽到非常綿密的爆炸聲,例如BENELLI 302系列就是採用這樣子的360度曲軸的設定。

以上三種都是直列雙缸,只是根據它們的曲軸設計不同,跟它們點火角度的差異,造成這三種引擎不管在引擎聲浪跟扭力輸出、震動的表現都有些不同。講完了直列雙缸引擎,再來要介紹V型雙缸引擎了。



V型雙缸

相信提到V型雙缸引擎大家一定都很熱血,因為V型雙缸通常是車廠裡面比較具有特色的引擎代表。首先要了解它有一個夾角,也就是這個V到底是夾多少度,有的是夾45度,有的開一點75度,有的甚至到直角90度,例如DUCATI就是以90度夾角,我們會稱它為L-Twin,L型的V型雙缸。

首先我們要介紹的第一種類型就是它的V是直列的擺的,也就是它會有汽缸一前一後的設計,一般來說,由於後面的汽缸比較接近騎士,所以你會感受到熱量往騎士身上撲過來,再來,前汽缸因為有比較好的一個撞風量,所以散熱會比較好,一般來說,氣流到後面溫度都會比較高了,所以後缸的散熱通常是比較差的。在整個騎乘的重心來說,由於V型雙缸是採用縱向排列,所以對於騎士而言,車身的寬度也可以縮小,不會覺得車子非常大一台。

45度V型雙缸

接下來,我們就要來談談每個V型引擎夾角的不同。首先45度最常見的就是哈雷的引擎;哈雷的45度引擎,加上它的曲軸設計比較不同,它的點火間隔是不等距的,造就它獨特的三拍馬蹄聲,在怠速的時候轉速越低會越明顯,從聲浪你也可以發現,它的動力輸出其實並不平均,所以引擎轉速無法達到高轉;同時由於排氣量都設計的比較大,所以活塞也相對比較大,也不太適合高轉的運行,一般來說,45度的哈雷引擎其實都比較著重於低轉的扭力輸出,不適合高轉。

75度V型雙缸

引擎的夾角如果再大一點到75度,比較具有代表性的就是KTM的LC8引擎;LC8有人說就像是大排量的單缸引擎,因為它在低轉的扭力輸出可以非常的大,而且透過進排氣的設定在高轉也能輸出一定的馬力。以原廠設定來說,到九千五百轉才是它的紅線區。再來如果夾角從75度再打開點到90度,就是我們前面說的L-Twin雙缸引擎,這裡DUCATI就是其中的一個最好的代表。



90度V型雙缸

以DUCATI車廠來說,它們都是採用90度的V型雙缸引擎,另外包含SUZUKI的V-Strom系列或是SV系列,也是採用90度夾角的V型雙缸引擎。由於九十度的夾角設計,所以汽缸裡面的活塞在運作時就是一上一下、一上一下,並不需要第一次的平衡,搭配汽門的設定,它在整個低轉到高轉的延伸性都會滿好的。以DUCATI來說,它的Super Bike超跑系列也是採用這樣的L型雙缸引擎,所以它從低轉到高轉的扭力表現都還不錯,而且往往在高轉的動力表現是讓你大吃一驚的。

90度夾角的引擎,由於它的開度是比較開的,如何放置引擎就是一大重點,有些車廠會把前面的引擎放得比較低,讓重心是比較低的,這也造成每一款車它的騎乘感又會有些不同。上述的幾款V型雙缸引擎其實都是縱向排列,也就是說它的曲軸是橫著擺,所以一般來說它們會透過齒盤跟鏈條把動力傳到後輪。

縱曲軸V型雙缸

接下來要介紹的V型雙缸引擎就比較特別了,由於曲軸是縱軸,所以它的引擎是伸出在兩旁,通常就是為了散熱,就是在比較早的氣冷引擎,汽缸頭跟汽缸就有點像是把頭伸出來,去撞風來做散熱,通常會生產這樣子的引擎的車廠也跟飛機、軍事工業有關。



首先來介紹的是MOTO GUZZI的V型雙缸引擎。MOTO GUZZI從它Logo上的老鷹就可以發現它可能跟天空飛的有關。實際上MOTO GUZZI在一次世界大戰之後,是由兩個飛行員跟一些技師所組成創立的車廠,所以他們原本是開飛機、維修飛機的,後來就創立了摩托車廠。

由於它的引擎曲軸是縱向的,所以它的V型是左右打開的,所以你從車輛的左右兩邊可以各看到一顆汽缸延伸出來,其實就是為了缸頭或汽缸要做散熱用。由於曲軸是縱向的,所以在催油門的時候,車身會歪一下、歪一下,這是一個物理的基本原理。由於MOTO GUZZI的引擎的曲軸是縱向車身的,所以一般它也是用軸傳動,把動力從引擎傳遞到後輪,所以是軸傳動的車款。

水平對臥引擎

第二種類似的引擎是BMW的水平對臥引擎,BMW在一次世界大戰的時候也是幫德國來打造飛機的。很多人會說,BMW的廠徽是藍白方格的,是不是藍天跟白雲,然後中間是螺旋槳?其實並不是,它的藍白方格旗是來自於BMW所在地慕尼黑的巴伐利亞省的標誌。BMW一樣採用的是雙缸引擎,在配置上是水平對臥,引擎是橫向放置,也就是說汽缸的左右兩邊是凸出來散熱的。

水平對臥引擎的特點來說,它左右可以互相抵消震動,而且它的重心比較低,所以騎乘的安心感也是比較好的;但如果在一些車款上,車身並不高的話,那的確是有左右兩邊的缸頭有可能會磨到地面這樣的狀況,也限制了它的傾角。以水平對臥引擎來說,大家不要看現在他們的馬力輸出可能都不大,但在1937年的時候,它可是創造了當年279.5km/h的極速這樣的記錄,非常的驚人。



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