fbpx

推薦文章

在各式車款之中,動力部分除了看排氣量之外,引擎的型式也決定了輸出的特性,這裡所指的引擎型式是汽缸的數目及各汽缸相互的排列方式。常可以聽到,直列四缸引擎是著重於高轉的馬力輸出、而V型雙缸則強調中低轉速域的扭力輸出,也有人說三缸引擎為兩者之間的平衡。要了解引擎特性,則得要從引擎的運作開始講起。

就算排氣量相同,引擎缸數的不同也會導致引擎有不同的特性。(圖為2024 YAMAHA MT-09)

 

假設面前有三顆引擎,排氣量同樣為600c.c.,但引擎分別採單缸設計、雙缸設計及四缸設計。那麼這三顆引擎的單缸排氣量便分別為600c.c.、300c.c.及150c.c.,由於單缸排氣量的差異,也造成三顆引擎的活塞大小有所不同,單顆600c.c.的活塞自然是150c.c.活塞的好幾倍大,質量上也重了許多。當三顆引擎在運作時,小的活塞在先天上便有體重輕盈的優勢,能夠適應較高轉速的運轉。

就算排氣量相同,引擎缸數的不同也會導致引擎有不同的特性。

除了以上先天的因素之外,以四行程引擎來說,曲軸旋轉兩圈,引擎才會爆炸一次,輸出動力。四缸及雙缸的引擎相對於單缸引擎便有分散爆炸點的優點,當單缸車在曲軸轉了兩圈才能爆炸一次時,多缸車可以支配不同汽缸在不同時機輸出動力,也因此可以採用慣量較小的飛輪,引擎轉速也可以提昇地更快。同時,這也是多缸引擎震動較小的原因之一,而單缸或是雙缸的引擎便會有獨特的震動感受。

各式引擎介紹

單缸引擎:

對於單缸引擎來說,運轉時會有較大的震動,必須依靠平衡軸的設計來減輕。動力輸出來說,則強調低轉的充足扭力,高轉馬力則相對較小。例如KTM 390 DUKE,在2024年式的改款中搭載399c.c.單缸引擎,44PS的最大馬力在8,500rpm爆發,39Nm的最大扭力則是在7,000rpm便湧現出來。

2024 KTM 390  DUKE。

2024 KTM 390 DUKE動力數據
引擎形式:水冷四行程單汽缸DOHC 四汽門引擎
排氣量:399c.c.
最大馬力:44PS@8,500rpm
最大扭力:39Nm@7,000rpm

KTM 390  DUKE動力圖(2023年式)。

V型雙缸:

一般V型雙缸車的特點在於中低轉速的強大扭力,在經過特殊調校之後,高轉也會有不錯的馬力表現。例如DUCATI Panigale V2便採用955c.c.的90度V型雙缸引擎,擁有157PS@10,750rpm的最大馬力以及104Nm@9,000rpm的最大扭力,90度夾角搭配汽門的設定,在高轉的動力表現相當亮眼。

2024 DUCATI Panigale V2。

2024 DUCATI Panigale V2動力數據
引擎形式:水冷四行程90度V型雙缸Desmodromic四汽門引擎
排氣量:955c.c.
最大馬力:157PS@10,750rpmrpm
最大扭力:104Nm@9,000rpm

2024 DUCATI Panigale V2動力圖。

水平雙缸:

由於引擎採水平放置,使整車重心降低。動力輸出方面,則具備強勁的低轉扭力及獨特的排氣浪聲。例如BMW R1300GS,在2024年式的改款中,搭載的水平對臥雙缸引擎排氣量增加至1,300c.c.,使這具引擎可以在7,750rpm時爆發145HP的最大馬力,而最大扭力149Nm則是在6,500rpm時湧現,為現今BMW水平對臥引擎裡最強勁的存在。

2024 BMW R1300GS。

2024 BMW R1300GS動力數據
引擎形式:水冷水平對臥雙汽缸DOHC引擎
排氣量:1,300c.c.
最大馬力:145HP@7,750rpm
最大扭力:149Nm@6,500rpm

2024 BMW R1300GS動力圖。

直列四缸:

常見於仿賽車種及超級跑車,注重於高轉馬力的調校。一般採兩活塞同上、同下,爆炸平均分佈,因此震動抑制較佳。例如KAWASAKI的Ninja ZX-6R,便搭載了636c.c.的直列四缸引擎,在12,000rpm時擁有114PS的最大馬力,而最大扭力則是在11,000rpm時爆發69Nm。近期與Ninja家族一同推出的40周年配色,因為與全家的色相仿,在國內相當具有討論度。

2024 KAWASAKI Ninja ZX-6R 40th ANNIVERSARY。

2024 KAWASAKI Ninja ZX-6R動力數據
引擎形式:水冷四行程四缸DOHC引擎
排氣量:636c.c.
最大馬力:114PS@12,000rpm
最大扭力:69Nm@11,000rpm

KAWASAKI Ninja ZX-6R動力圖(2023年式)。

直列三缸:

以同樣的排氣量而言,三缸車的引擎特性恰巧介於雙缸車及四缸車間。具有飽滿的扭力,在高轉速也有充足的馬力。例如今年一月在海外發表的TRIUMPH DAYTONA 660全新中量級街跑車 ,承襲了DAYTONA 家族的經典設計語彙,並搭載經過進化的660c.c直列三缸引擎,最大馬力提升至95PS@11,250rpm,最大扭力則為69Nm@8,250rpm,兼具了高轉馬力爆發與低轉扭力充沛的動力表現。

2024 TRIUMPH DAYTONA 660。

2024 TRIUMPH DAYTONA 660動力數據
引擎形式:水冷四行程直列三缸DOHC引擎
排氣量:660c.c.
最大馬力:95PS@11,250rpm
最大扭力:69Nm@8,250rpm

2024 TRIUMPH DAYTONA 660動力圖。

引擎的各運轉部門

進氣與供油:

除了機械式的化油器供油之外,現在市售的摩托車多採用電子噴射供油系統。從負責控制進氣量的節氣閥,吸入新鮮空氣,採用鋼索控制或由電子油門以電子訊號控制節氣閥的開度,此舉主要是為了控制引擎轉速及動力輸出大小。若引擎為電子噴射供油,則有電子噴油嘴,在新鮮空氣即將進入汽缸時,將霧化的汽油直接噴入空氣中,成為均勻的油氣。

電子噴射供油系統能夠以電子訊號控制節氣閥的開度。

凸輪軸:

凸輪軸控制了引擎的進氣及排氣,型式上分為雙凸輪軸(兩支凸輪軸分別啟動進氣閥門及排氣閥門)的設計,或是單凸輪軸(一支凸輪軸同時推動進氣閥門及排氣閥門)的設計。依照引擎動力輸出的需求,凸輪軸可以設定氣門開啟的時機、開啟的時間長短及開啟的深度,在配合供油及點火設定之後,便可以打造引擎的動力輸出曲線。

凸輪軸可以設定氣門開啟的時機、時間長短及開啟的深度。

正時鍊條、皮帶:

不論是利用鍊條或是皮帶,兩者均具備同樣的功能:使凸輪軸運作。雖然凸輪軸是控制氣門的開啟,但仍須仰賴引擎正時鏈條提供轉動的力量及正確的旋轉速度及歸零點。若是內鏈斷裂或是鬆脫失效,則氣門無法按照原本的規劃設計正常開啟,則會產生引擎失效,甚至引擎活塞撞擊氣門的狀況。

正時鍊條能提供凸輪軸正確的旋轉速度及歸零點。

汽門

引擎的最重要四個步驟:進氣、壓縮、爆炸、排氣便是由進氣門及排氣門的相互搭配,執行開啟及關閉的動作來完成的。汽門受到凸輪軸的驅動而開啟,也隨著凸輪軸的鬆壓而關閉。除此之外,當汽門關閉後,還必須承受油氣爆炸的壓力及高熱。新一代的汽門技術將熔點低的金屬灌入氣門內部,當受熱融化時,便可將熱量帶至較冷的另一端,幫助散熱。

進氣、壓縮、爆炸、排氣便是由進氣門及排氣門的相互搭配,執行開啟及關閉的動作來完成的。

活塞

引擎之中,活塞承受了爆炸壓力,受到壓力之後,活塞會將力量傳遞至活塞連桿。除了在爆炸行程中承受壓力之外,活塞也在進氣行程中抽入新鮮空氣,並壓縮空氣。簡單地說,雖然氣門是作開關的動作,而真正使四個行程運作的,卻可歸功於活塞。活塞除了接受爆炸壓力之外,也要能承受爆炸的高溫,活塞穿孔、燒毀也是常見的引擎故障。

活塞除了在爆炸行程中承受壓力,也在進氣行程中抽入新鮮空氣。

汽缸:

引擎的汽缸與活塞互相搭配,兩者必須經過嚴格的加工把關,並在組裝時尋找最適當的搭配,才能發揮最佳性能。引擎活塞會以活塞環與汽缸直接接觸,增加氣密度,同時也帶有油槽,帶入機油以增加潤滑。

汽缸與活塞的搭配相當重要,是引擎運行的核心部件。

曲軸:

在引擎的四大行程之中,活塞動作是屬於直線上的來回運動,將活塞的直線運動轉為旋轉運動的關鍵元件便是曲軸。曲軸的設計關係到整個引擎是否能順暢運轉,設計時必須嚴加考慮重量配置,否則在運轉時會產生極大的震動。

曲軸的設計與活塞運行的順序相關。

排氣:

新鮮的油氣進入引擎燃燒、輸出動力之後,最後便由排氣門進入排氣管送出。排氣系統的設計影響了引擎的運作效率,若是排氣系統阻塞,則會使過多的剩餘氣體殘留於汽缸之內,影響下一次的燃燒效率。排氣系統也影響了引擎的廢氣排放及噪音值,使用改裝排氣管便會對污染排放有所改變。

排氣系統除了影響廢氣排放及噪音外,對引擎燃燒效率也有一定影響。



特色文章

1

留言功能已關閉。