浅谈摩托车发动机曲轴相位
随着近年来摩托车行业的发展,多缸大排量发动机越来越流行。多缸发动机以一缸曲柄销为基准,在旋转方向上曲柄销的位置关系叫曲轴相位。曲轴相位的不同,直接影响各气缸点火间隔,对发动机的扭矩特性、振动以及声浪有很大的影响。接下来抛砖引玉,与大家分享不同缸数的发动机常用的曲轴相位及其特点。
双缸四冲程发动机常用曲轴相位直列双缸四冲程发动机一般的曲轴相位为:180°、270°、360°。
180°曲轴是普遍采用的曲轴相位,这种曲轴两个曲柄呈180°布置,在运转过程中两个活塞呈一上一下的运动,可以平衡一阶惯性力,其优点为振动小,转速高,延申性好,缺点为点火间隔不等。此类曲轴适用于高速发动机,代表车型:川崎忍者400、本田500、隆鑫无极RR525。
270°曲轴相位,俗称十字曲轴,这类发动机低扭输出非常强大,拥有V型发动机的爆发力和声浪,也因为这个特点,采用十字曲轴的雅马哈MT-07,被摩友们称为“扭力大师”。同时该类曲轴可利用自身结构特点平衡二阶惯性力,再采用平衡轴平衡一阶惯性力,振动可也得到很好的控制。代表车型:无极900DS、阿普利亚RS660、本田双飞、贝纳利752。
采用360°曲轴相位的双缸发动机,两个活塞同时向上、向下运动。这种曲轴相位的发动机两个气缸的点火间隔相等,偏摇振动较小。但由于两个气缸的惯性力不能相互抵消,特别是在高转速时,惯性力引起的振动很大,所以这种曲轴相位一般用于低速发动机,同时还需要采用平衡轴来平衡较大的一阶惯性力。其特点是:动力输出绵密,声浪密集,具有多缸机的声浪特点,但惯性力无法抵消,高速振动大。代表车型:川崎W800、BMWF800GS、贝纳利500等。
V型双缸发动机一般采用一个曲柄销,对向的两个气缸使用一个曲柄销,即两个连杆共同装在一个曲柄销上,两个气缸之间无相位差,这就是无相位差曲轴,该类曲轴通过改变气缸的夹角来实现不同的点火间隔和排气声浪。
比较有代表性的是45°夹角的哈雷摩托,由于点火间隔不同造成了独特的马蹄声。还有75°夹角的KTM,不仅低扭强大,而且通过排气设定,高转速的情况下也有强劲的动力输出。杜卡迪更是搞出了90°夹角的直角双缸,从低转到高转的动力延伸性非常好。
二、三缸四冲程发动机常用曲轴相位
直列3缸发动机,大都采用120°的曲轴相位,这种曲轴相位能使各缸点火间隔相等,也有利于降低发动机的振动。代表车型:奥古斯塔MV800。
三、四缸四冲程发动机常用曲轴相位
直列四缸四冲程发动机一般的曲轴相位为:180°、270°。
直列四缸发动机通常采用180°曲轴相位,其两端的曲柄销同相位,使中间两缸的曲柄销分别和两端的曲柄销差180°。采用上述曲轴相位有利于消除偏摇振动,可使各缸点火间隔均等。其声浪绵密,适合高转速。代表车型:川崎NinjaH2。
直列四缸发动机另一种较为特殊的曲轴相位是270°,1、4缸相位差180°,2、3缸相位差180°,总体从侧面看每缸呈90°分布,也就是常说的四缸十字曲轴。其点火不对称,其振动需用平衡轴来消除,但是其能带来线性的高速动力同时也让骑手能清晰的感受到轮胎对地面的抓地力。代表车型:雅马哈YZF-R1。
V型四缸发动机的曲轴和直列2缸发动机相同,只有两个曲柄销。一般有90°、180°、360°三种曲轴相位。
V4 发动机90°曲轴布置,点火间隔90°-180°-90°-360°,其完美平衡发动机一阶振动,且偏摇振动比直列四缸发动机更小。代表车型:杜卡迪PanigaleV4。
V4发动机大都采用180°的曲轴相位,这样可以减小各缸点火的间隔差,功率特性较好,排气噪声低。过去,本田摩托车所装用的V4发动机,都采用了180°的曲轴相位,摩托车爱好者普遍反映不好,认为这种V4发动机排气声低沉、噗噗地给人一种沉闷的感觉。代表车型:本田VFR800。
V4发动机采用360°的曲轴相位,发动机扭矩比180°的曲轴相位好,而且采用这种曲轴相位的摩托车,车轮碾过路面的感觉能确实地传给骑手。代表车型:本田NR750、本田RC213。
不同公司根据自己的产品定位,采用不同的曲轴相位和气缸夹角配合打造不同风格的摩托车。曲轴是一个很关键的零件,其结构形式对整车的性能影响很大。所谓:“直列玩相位,V缸玩夹角”,发动机曲轴奥妙无穷,值得我们探索!