摩托車發動機比較全面的知識，買車要懂發動機！

摩托車都會騎，但這些四衝程摩托車知識你肯定不完全了解，眾所周知，發動機是摩托車的心臟，當你準備換新車，肯定是會討論發動機，因為發動機作為摩托車重量最重的組件，它的重量和重心都會直接影響駕乘者的操控樂趣，直接影響駕乘者操控樂趣的關鍵是發動機的布局，下面就拿四衝程發動機氣缸的排列方式及優缺點來討論。

四衝程發動機的名稱來自於一個循環的4個衝程，即進氣、壓縮、做功、排氣。其中，進氣衝程是發動機運轉的前提和基礎——汽缸里吸入了多少油氣混合物，決定了有多少能源可以燃燒，在同等情況下，汽缸如果能夠吸到更多的空氣，意味著可以燃燒更多的油氣混合物、做更多的功，從而提高發動機輸出功率，正所謂「吃得多、幹得多」，但是這並不容易，因為進氣門的開閉時間非常短，特別是高轉速大功率發動機，留給空氣進入的時間更是短得不可思議。

比如，現代摩托車發動機轉速達到10000r/min很常見，概略來說，進氣時間只有0.003s！正因如此，百年來人們持續研究，研發出各種裝置，讓發動機呼吸得更多、更深、更順暢，目的就是榨取更強的動力！

（1）單氣缸

單氣缸是所有發動機的基本起點，也是發明摩托車發動機時採用的排列方式，不同型式的發動機都是由不同數量的單缸布置而成。由於曲軸需要旋轉兩周才會燃燒做功一次，因此工作的流暢感不佳，駕駛者會很清楚地感受到氣缸內的活塞上下運動的振動。從表面上看，在性能上是缺點，但在主觀情感上有的車迷卻偏愛這種感受。

優點：價格便宜、造型簡單、風阻和外形尺寸小。由於曲柄軸長度較短和發動機寬度窄，氣缸低，有利於發動機傾斜轉向，為駕乘者提供輕快的乘騎感受。此外，單缸發動機還比多缸發動機較省油。

缺點：燃燒效率會隨著燃燒室容積的增大而不斷下降。加上排氣量越大，發動機活塞越大，其重量也隨之增加，造成轉速不能設計過高，限制了大功率的輸出。單缸發動機常見於小排量(一般不大於125ml)摩托車或以輕巧為上的各種車款。

（2）並列(平行)雙缸

簡單來說，並列雙缸發動機可以想像為把兩個單氣缸發動機連接在一個180o的曲軸上。當一個活塞在上止點時，另一個活塞則在下止點位置(少數發動機如本田CD250除外)。由於兩氣缸活塞上下運動慣性差不多，可以互相抵消，因此運動零件引起的震蕩較單缸少。

優點：在同一排量條件下，燃燒速率較單氣缸發動機為好，發動機部件的重量和體積均細小，有利於作較高轉速的功率發揮，化油器和進氣管的布局也較簡單。

缺點：由於氣缸數的增加，相應的曲軸、氣缸、活塞、活塞環、活塞銷等零件數量就會增加。此外，像化油器、氣缸蓋、曲軸、進排氣系統等專用零件的結構要比單缸機更加複雜，這無疑使得雙缸機的製造成本會大大高於單缸機，而且由於零件數量的增加，會導致發動機的故障點增多，再加上增加了調整雙缸機的平衡，因此使用維護也更複雜。

（3）V型雙缸

氣缸呈V型布置的發動機，可以從簡單的V2發動機說起。不同的氣缸V型夾角，可使發動機產生很大的變化。夾角越小，工作越不流暢，這也是美式巡航車營造強烈節奏感的源頭。

優點：使對向布置的連桿都裝在同一個曲柄銷上，減少了曲軸的長度，有利於減小發動機體積並使之輕量化，營造輕巧的轉向特性。V2發動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型發動機跑車多以90o夾角布置。因為在V型夾角的開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作來相互抵消因活塞上下運動而產生的振動，這對於轉速在10000r/min以上的發動機，此方案特佳。

缺點：製造較為昂貴、結構比較複雜。雖然化油器或電子燃油噴射系統可以放在V2的夾角中，但後排氣缸的排氣、排氣系統的布置和散熱效果都是V型發動機常見的問題。如果把V型夾角做成70o~75o時，和90o夾角相反，發動機便發出「噠、噠、噠」有規律的振動聲，這種振動能一直傳遞到騎手的身體。美國名車哈利V型雙缸摩托車就是這樣，當夾角只有42o時，排氣聲更使人感到像馬蹄聲一樣，這就是哈利迷們如痴如醉的哈利聲浪。

（4）水平對置雙氣缸

水平對置的雙氣缸發動機夾角為180o，兩個活塞連桿分別裝在兩個相位角差180o的曲柄銷上，形成一個絕佳的活塞慣性抵消作用。由於兩個活塞猶如拳擊手搏擊般運動，因此，人們都習慣稱這種發動機為Boxer(意譯為拳師)發動機，也稱拳擊手。

優點：發動機的重心低，在彎道中的操控穩定性十分優良。由於兩個氣缸橫向延伸，風冷效果顯著，維修也較方便。水平對置雙缸機因其活塞頂正面相對，像兩個拳擊運動員對打一樣，活塞和曲軸的慣性力能被對向布置的兩個氣缸抵消而過到平衡。從力學上，慣性力的一階振動和二階振動都能完全平衡。而且兩個氣缸的點火間隔相等，以上兩點都有助於提高發動機的平穩性，因此，從平衡角度來看，這是一種很好的結構型式。

缺點：因這種發動機採用頂置式氣門，所以不能用於高速發動機(如果凸輪軸上置便可用於高速機，但左右各需要一個傳動鏈)。發動機橫向體積巨大，如果不幸發生事故，發動機容易受到結構性傷害，尤其是轉彎時，若車身過分傾斜，氣缸蓋容易擦地損壞機件。

（5）並列3氣缸

可以想像，為把3個單氣缸發動機連接在一個120o的曲軸上，它需要糅合單缸和多缸發動機的優點，在重量和運動性能方面提供一個中間的落腳點。

優點：以並列3氣缸為例，製造成本比V3發動機便宜，隨著電腦加工中心CNC技術的發展，製造標準的120o曲軸已經非常容易。並列3氣缸發動機的性能比並列雙氣缸要好，但重量卻比直列4缸或V4發動機輕許多，成本也低不少。再有，曲柄旋轉的慣性效應較4缸發動機低，能為大排量摩托車提供較為輕快的駕乘感受。

缺點：發動機的工作流暢仍不及4缸以上的發動機，曲軸相位的準確度也需要技術調校。目前仍沿用3缸發動機的摩托車主要以英國凱旋Triumph為主流，並為其樹立了獨特風格的賣點。

（6）並列4氣缸

顧名思義，4氣缸發動機可以說是把4個單氣缸發動機並列在一起。第一和第四活塞平衡了第二和第三活塞的運動慣性，這是250ml以上的街車或跑車最樂意採用的標準布局。

優點：發動機工作流暢，振動小，排氣聲渾厚連綿。加上發動機部件輕巧，燃燒速率高，有利於高轉速發動機的功率發揮，供油系統和排氣系統的布置也十分方便。況且各氣缸都能夠接觸自然風散熱，不僅可布置水冷系統，採用風冷散熱也可。

缺點：發動機體積龐大、沉重，結構較為緊密，造價昂貴。曲軸旋轉的慣性效應較高，不利於發動機傾斜轉向，同時，燃油消耗也較高。

（7）V4氣缸

V4發動機，簡單來說是把兩台V2發動機結合在一起而得來的。當然，這種結構在進氣系統和排氣系統的布置上將更為複雜。

優點：如果將V4氣缸發動機與並列4氣缸作比較，則V4對向布置的兩個氣缸的連桿可以使用同一個曲柄銷，縮短了曲軸長度，大大節省了空間和發動機的重量，軸距也可以設計較短，即使大排量的發動機，其寬度也比直列4氣缸發動機窄，這樣，容許車身有更深的傾斜度。採用V4發動機的車種通常都是高性能的跑車或重型巡航車。

缺點：發動機的結構緊密複雜，不利於維修保養作業，且價格較為昂貴，不是一般工薪階層易擁有的「寶駒」。

（8）水平對向6氣缸

水平對向6氣缸發動機可以想像是三台Boxer發動機前、中、後排在一起再塞入車架中。在摩托車的世界裡屬於極為罕見的品種。這是因為發動機寵大的體積和沉重的重量，非一般摩托車能把它容納。近代仍然採用水平對向6氣缸發動機的摩托車，是廣為人知的本田金翼1800，它裝有全球定位巡航系統等世界最尖端技術的儀器，是所有車迷朝思暮想的超級豪華摩托車。

優點：發動機運行極為平滑順暢，全區域的功率扭矩輸出都非常出色，很少有其它類型的發動機可以與它抗衡。

缺點：發動機的體積、重量和寬度都十分地驚人。結構之複雜造價之昂貴，是其它類型的摩托車發動機所望塵莫及的。

頂置氣門（OHV）

1899年，法國人比歇為了提高發動機轉速和功率，率先推出了頂置氣門機構（OHV）。在頂置氣門機構中，凸輪軸安裝在汽缸的側面下部，通過較長的推桿把搖臂往上推，再通過搖臂向下壓開氣門；氣門則可以設置在汽缸頭上，這樣燃燒室可以優化為半球型或楔型，從而提高了發動機的壓縮比和熱效率，實現高轉速、高功率的目的。

在提高轉速和功率方面，頂置氣門機構明顯優於側置氣門機構，發動機的轉速普遍由1200r/min以下提高到6000r/min，功率獲得顯著提高，此外頂置氣門發動機還具有低轉速、大扭矩的優勢，且能夠通過調整V型雙缸的夾角以獲得不同的震動節奏和排氣聲浪，具有很強的個性，這也是為什麼雖然以後出現了更先進的頂置凸輪軸（OHC）發動機，但是仍有廠家堅持生產技術「落伍」的OHV發動機緣故，這方面最典型的代表就是哈雷摩托車。

單頂置凸輪軸（SOHC）

雖然頂置氣門發動機優於側置氣門發動機，但是頂置氣門發動機也有自身局限：由凸輪軸通過氣門挺桿驅動氣門，增加的氣門挺桿相應增加了傳動損耗。上個世紀60年代起，更加先進的單頂置凸輪軸（SOHC）發動機開始大行其道。

SOHC與OHV相比，最大的不同是：OHV是氣門的位置在凸輪軸上方，凸輪軸利用氣門挺桿驅動氣門；SOHC則是凸輪軸的位置在氣門上方，發動機飛輪通過皮帶或鏈條帶動凸輪軸齒輪，從而實現凸輪軸直接驅動氣門。因此，SOHC比OHV減少了氣門挺桿和相應的傳動損耗，且可以設計出更高的壓縮比和發動機轉速，同等排量下SOHC發動機比OHV發動機的動力大、油耗小、易修護。現代的單缸摩托車發動機配置的基本上是單頂置凸輪軸。

雙頂置凸輪軸（DOHC）

頂置凸輪軸發動機細分為單頂置凸輪軸（SOHC）發動機和雙頂置凸輪軸（DOHC）發動機。SOHC是進氣門和排氣門的開啟、關閉均由同一根凸輪軸來完成開關動作；DOHC則是利用兩條凸輪軸來分別驅動進氣門和排氣門完成開閉動作。總體來說，DOHC的好處就是可以輕易的改變進排氣門的開閉時間，每隻氣門的慣性質量比較低，因此具有高轉速、大功率的特性，但是結構比較複雜，造價成本較高，維護也比較困難，一般來說，多缸、大排量的高速發動機多採用DOHC氣門機構，單缸、小排量的普通發動機多採用SOHC氣門機構。

機械氣門機構（Desmodromic）

Desmodromic是杜卡迪招牌式氣門控制機構，其優勢是：絕大多數四衝程發動機都依賴於彈簧來閉合氣門，但隨著發動機轉速的提高，特別是高轉速的賽車型發動機中，彈簧閉合氣門的時間變得很苛刻，從而經常出現氣門無法精確地按照凸輪形狀來運轉的情況，這導致了發動機性能的下降；而Desmodromic氣門系統由於取消了彈簧，改為直接機械閉合氣門，從而實現了發動機全轉速範圍內的精確氣門動作，能夠防止發動機高轉速時出現性能下降的現象。

可變氣門系統（VTEC）

VTEC全名是Variable valve Timing & lift Electronic Control system，即可變氣門正時/升程電子控制系統，簡稱可變氣門系統，主要應用於本田中量級V4發動機。當轉速低於設定值時，這台V型四缸的16隻氣門中，只有8隻氣門在工作；一旦轉速超過限值，16隻氣門全部激活，全力以赴榨取最大動力。VTEC兼具2氣門和4氣門發動機之特長，在中低轉速時輸出強韌扭矩，同時降低了油耗；高轉速時則酣暢淋漓地輸送充沛動力。

渦輪增壓（Turbocharged）

發動機上的增壓器，其實是一種強制進氣的裝置。在不改變排量的前提下，安裝了增壓器的發動機，比起自然吸氣的發動機，能在相同的時間內，讓汽缸填充更多的油氣混合物，因此效率更高、動力更強。

常見的增壓器有兩種，除了上述的機械增壓器之外，另一種則是渦輪增壓器。兩種增壓器的核心區別，在於它們的驅動力來源不同。機械增壓器的工作動力來自於發動機，而渦輪增壓器則是藉助排氣管的高速氣流來驅動渦輪。

機械增壓（Supercharged）

所謂機械增壓，就是在發動機上安裝了迷你空氣壓縮機，提高供應給發動機的空氣壓力或密度。這一做法，讓發動機在進氣時獲得更多的氧氣，可以燃燒更多的油氣混合物、做更多的功，從而提高發動機的功率。機械增壓器的驅動力來自於發動機的曲軸，連接方式可能是皮帶、齒輪、鏈條或軸等方式。

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