發表日期 4/6/2022, 12:08:47 AM
凸輪升程是什麼意思?
氣門重疊角對不同車型有哪些影響?
較大的前伸角和拖曳距對應於怎樣操控性能?
跑車和旅行車的人機三角設置有什麼不同?
整備質量、淨質量、有效載荷、總質量分彆指的是什麼?
……
概念和操控,
參數和性能,
它們之間存在怎麼樣的密切關聯?
摩托車是機器,是工業産品,強調數據量化,用各種概念、參數來定義、描述性能,如前伸角、拖曳距、軸距、人機三角、淨質量和整備質量、氣門重疊角、凸輪升程、功率、扭矩……但是,摩托車又是騎手座駕,需要給騎手更豐富的反饋信息、更多的體驗,而那些數據過於生硬,過於冰冷,讓人難以理解。到底,摩托車的這些概念用來描述什麼功能?這些參數指標又與怎樣的性能對應?讓我們通過“以車說法”,探尋摩托車重要概念和參數背後的故事。
轉嚮幾何
與摩托車轉嚮性能直接相關的參數,主要有前伸角、拖曳距和偏移量。前伸角是轉嚮柱延長綫與經過前輪軸心的垂綫構成的角度,前伸角越大,轉嚮越鈍,直綫穩定性越好。拖曳距是轉嚮柱延長綫與經過前輪軸心的垂綫交叉後在地麵投影的長度,拖曳距越大,直綫行駛越穩定,轉嚮越鈍。偏移量是轉嚮柱延長綫與經過前輪軸心平行綫之間的距離,偏移量越大,轉嚮越靈活,直綫行駛穩定性下降。
每種車型的轉嚮幾何設置都不一樣,比較典型的是跑車和巡航車的區彆,因為前者是經常快速攻彎的高速車型,需要敏銳的轉嚮響應,後者是擅長跑直綫的休閑車型,強調穩如磐石的乘騎特性。
哈雷FXDR 114是經典的美式巡航車,強調從容不迫的加速、豪邁的駕駛姿勢和舒適的乘騎性能。為此, FXDR 114搭載瞭114立方英寸的發動機,與同門兄弟的107立方英寸發動機相比,排量增加瞭123mL,達到瞭1868mL,絕對是“大塊頭”。FXDR 114的V2發動機采用瞭102mm×114mm的缸徑和衝程,壓縮比為10.5:1,在最新一代電子燃油噴射係統的伺服下,能夠爆發最大扭矩161N・m,而此時轉速隻有區區3500r/min,低轉速扭矩異常雄渾。考慮到V型雙缸發動機是剛性安裝到車架上,且排量巨大,為瞭提高乘騎舒適性,哈雷工程師為這台發動機安裝瞭雙反嚮平衡軸,有效減輕瞭怠速時的震動。
FXDR 114采用瞭低碳鋼管車架,整車造型又低又長。後搖臂采用瞭全新設計,使用的是鋁閤金材料,與同門兄弟的鋼質後搖臂相比減輕瞭重量,降幅高達43%!哈雷聲稱,由於簧下質量顯著減輕,此舉有效改進瞭後減震器的錶現。坐墊和尾部由副車架支撐,不同於同門兄弟的是,FXDR 114的副車架沒有采用鋼質材料,而是由鋁閤金鋼管焊接而成,進一步減輕瞭質量。
與這種動力特性和車架設置相對應,因此哈雷工程師采用瞭較大的轉嚮幾何,強調穩如磐石的直綫奔跑性能。FXDR 114的後傾角達到34°,與超級跑車相比增加瞭40%左右;拖曳距則設置為119 mm,同樣增加瞭20%左右。這種較大的轉嚮幾何設置,雖然讓FXDR114無法在彎道上與超級跑車相比,但是擁有異常穩定的直綫行駛性能,跑在公路上輕鬆舒展、豪邁大氣。
人機三角
人機三角其實說的是駕駛姿勢。騎手跨上摩托車,與摩托車的接觸部位主要有三處,分彆是手――車把、腳――腳踏、臀――坐墊。這三個接觸點的連綫,就構成一個人機三角。人機三角直接關係乘騎舒適度和操控特性,不同類型的摩托車采用不同的人機三角設置。
對於運動型摩托車來說,追求的是速度和操控性能,乘騎舒適則是第二位的事情。因此,在人機三角設置方麵,同樣突齣這個思路,川崎ZX-10R就是典型的例子。眾所周知,近年來川崎在超級摩托車錦標賽上順風順水,自2015年以來,已經連續5年霸占瞭WSB賽場的冠軍寶座,而且是雙料冠軍,囊括瞭騎手冠軍和廠傢冠軍。川崎戰馬ZX-10R擁有異乎尋常的能量,這台排量998mL的液冷、DOHC 16氣門並列四缸發動機,最大扭矩提升到114.9N・m(11200r/min),最大功率則達到瞭149.3kW(13500r/min),而且當強製進氣係統啓動後,最大功率還會進一步飆升,最高可達156.8kW(13500r/min),令人倍感振奮!
與提高動力同樣重要的是降低風阻,空氣阻力是消耗發動機能量、阻止速度提高的攔路虎,而且“道高一尺,魔高一丈”,當騎手跑到一定速度後,再增加速度會變得越來越難。因此,運動型摩托車會采取削減迎風麵積等措施,實現降低空氣阻力、提高速度的目標。ZX-10R采用瞭低風阻導流罩和風擋,優化瞭空氣動力學設計。同樣不能忽視的是騎手的風阻,為此川崎工程師把腳踏位置抬高且後移,車把位置安裝得更低,835mm的座高則顯得比較高,從而讓騎手構成明顯前傾的駕駛姿勢,把更多重量分配給前端。特彆是在高速飆馳時,方便騎手緊緊趴在油箱上,整個身體蜷縮在風擋後麵,從而有效降低強大氣流的阻力。
旅行摩托車的人機三角設置與運動型摩托車相反。以“巨無霸”凱鏇Rocket 3 GT為例,
作為公路重旅,舒適性擺在瞭第一位,更加注重人機工程學,駕馭、乘坐起來更加輕鬆愜意。首先是軸距達到1677mm,為騎手和乘客提供更多的乘坐空間,即使是彪形大漢,坐上去也顯得舒展自然。其次,座高隻有750mm,騎手雙腳可以輕鬆著地;騎手的腳踏略微前移且放低,為腿部騰齣舒適自然的空間;車把安裝位置較高,再自然迴掠。由座墊、腳踏、車把構成的人機三角,讓騎手構成比較直立的駕駛姿勢,駕駛起來特彆舒適、豪邁。
整備質量和淨質量
應該說,摩托車各種參數中,最接人氣的概念就是重量瞭,因為這個概念我們在日常生活中隨時接觸,其實我們通俗說的重量往往是質量。如果更細一步探究,你就會發現重量後麵隱藏瞭很多東西。摩托車重量有各種分法,如淨質量、整備質量、整備質量、有效載荷、總重等,具體用哪種分法,不同國傢做法不盡相同,甚至同樣分法的定義也可能會略有不同。一般來說,淨質量指的是沒有液體的重量,即摩托車油箱沒汽油、麯軸箱沒機油、散熱器沒散熱液、製動係統沒有液壓油等情況下的重量,屬於摩托車最輕時的重量。整備質量則相反,就是摩托車加滿液體時的重量,隻有在整備質量狀態下摩托車纔是可用的。整備質量一般來說就是整備質量的另一種說法。總重是摩托車整備質量加騎手、乘客重量以及行李重量的總和。有效載荷指的是摩托車能承受的騎手、乘客以及行李重量。
不同車型的重量差異很大。一般而言,在各種車型中越野摩托車是最輕的。以搭載瞭250mL液冷單缸發動機的車型為例,KTM越野車EXC 250異常輕盈――為瞭偷輕減重,KTM工程師采用輕巧的鉻鉬閤金鋼管車架,在增強橫嚮剛性、縱嚮剛性以及抗扭剛性的同時著力減輕重量,副車架則采用鋁閤金方管。EXC 250躋身同級彆中最苗條、最輕盈、轉嚮響應最靈敏的陣列,如果油箱沒有油,重量隻有100kg齣頭;即使加滿汽油,整車重量也不過110kg左右,比普通125mL街車還輕20kg左右!
注重舒適享受的豪華車型,由於采用瞭大塊頭發動機以及各種輔助裝置,重量顯得很大。雅馬哈Star Venture武裝瞭大塊頭的V2發動機,排量高達1854mL,采用瞭雅馬哈駕輕就熟的雙火花塞、斜頂式燃燒室、4氣門汽缸頭技術,技術爐火純青,運轉耐用可靠。考慮到Star Venture的遠徵使命,為瞭保證發動機處於理想工作狀態,雅馬哈還在Star Venture車架的前下管之間安裝瞭迷你機油散熱器。
Star Venture的旅行裝備應有盡有,如配有電動馬達的易泊係統,讓騎手輕鬆移動Star Venture,隻需通過車把上的控製鍵,就能實現安全的慢速前行或後移;信息娛樂係統包括瞭車輛控製中心、通信裝置、高級音響係統等,為旅途增添瞭很多的活色生香;標配的加熱車把、加熱騎手坐墊和靠腰、加熱乘客坐墊和靠背,讓你無論是在寒風凜冽的初鼕,還是在蕭瑟清冷的深鞦,齣行時都是一路溫暖。因此,Star Venture壯碩魁偉,加滿油箱後整備質量高達434kg!