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于怎樣操控性能?
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、總質量分别指的是什麼?
……
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,而那些數據過于生硬,過于冰冷,讓人難以理解。到底,摩托車的這些概念用來描述什麼功能?這些參數指标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。
前文閱讀:藏在參數裡的秘密(上)
轉向幾何
與摩托車轉向性能直接相關的參數,主要有前伸角、拖曳距和偏移量。前伸角是轉向柱延長線與經過前輪軸心的垂線構成的角度,前伸角越大,轉向越鈍,直線穩定性越好。拖曳距是轉向柱延長線與經過前輪軸心的垂線交叉後在地面投影的長度,拖曳距越大,直線行駛越穩定,轉向越鈍。偏移量是轉向柱延長線與經過前輪軸心平行線之間的距離,偏移量越大,轉向越靈活,直線行駛穩定性下降。
每種車型的轉向幾何設置都不一樣,比較典型的是跑車和巡航車的區别,因為前者是經常快速攻彎的高速車型,需要敏銳的轉向響應,後者是擅長跑直線的休閑車型,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适的乘騎性能。為此, FXDR 114搭載了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,排量增加了123mL,達到了1868mL,絕對是“大塊頭”。FXDR 114的V2發動機采用了102mm×114mm的缸徑和沖程,壓縮比為10.5:1,在最新一代電子燃油噴射系統的伺服下,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,為了提高乘騎舒适性,哈雷工程師為這台發動機安裝了雙反向平衡軸,有效減輕了怠速時的震動。
FXDR 114采用了低碳鋼管車架,整車造型又低又長。後搖臂采用了全新設計,使用的是鋁合金材料,與同門兄弟的鋼質後搖臂相比減輕了重量,降幅高達43%!哈雷聲稱,由于簧下質量顯著減輕,此舉有效改進了後減震器的表現。坐墊和尾部由副車架支撐,不同于同門兄弟的是,FXDR 114的副車架沒有采用鋼質材料,而是由鋁合金鋼管焊接而成,進一步減輕了質量。
與這種動力特性和車架設置相對應,因此哈雷工程師采用了較大的轉向幾何,強調穩如磐石的直線奔跑性能。FXDR 114的後傾角達到34°,與超級跑車相比增加了40%左右;拖曳距則設置為119 mm,同樣增加了20%左右。這種較大的轉向幾何設置,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線行駛性能,跑在公路上輕松舒展、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,分别是手——車把、腳——腳踏、臀——坐墊。這三個接觸點的連線,就構成一個人機三角。人機三角直接關系乘騎舒适度和操控特性,不同類型的摩托車采用不同的人機三角設置。
對于運動型摩托車來說,追求的是速度和操控性能,乘騎舒适則是第二位的事情。因此,在人機三角設置方面,同樣突出這個思路,川崎ZX-10R就是典型的例子。衆所周知,近年來川崎在超級摩托車錦标賽上順風順水,自2015年以來,已經連續5年霸占了WSB賽場的冠軍寶座,而且是雙料冠軍,囊括了騎手冠軍和廠家冠軍。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氣門并列四缸發動機,最大扭矩提升到114.9N·m(11200r/min),最大功率則達到了149.3kW(13500r/min),而且當強制進氣系統啟動後,最大功率還會進一步飙升,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面積等措施,實現降低空氣阻力、提高速度的目标。ZX-10R采用了低風阻導流罩和風擋,優化了空氣動力學設計。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擡高且後移,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。特别是在高速飙馳時,方便騎手緊緊趴在油箱上,整個身體蜷縮在風擋後面,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”凱旋Rocket 3 GT為例,
作為公路重旅,舒适性擺在了第一位,更加注重人機工程學,駕馭、乘坐起來更加輕松惬意。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,騎手雙腳可以輕松着地;騎手的腳踏略微前移且放低,為腿部騰出舒适自然的空間;車把安裝位置較高,再自然回掠。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,駕駛起來特别舒适、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了,因為這個概念我們在日常生活中随時接觸,其實我們通俗說的重量往往是質量。如果更細一步探究,你就會發現重量後面隐藏了很多東西。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,不同國家做法不盡相同,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、曲軸箱沒機油、散熱器沒散熱液、制動系統沒有液壓油等情況下的重量,屬于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,隻有在整備質量狀态下摩托車才是可用的。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。以搭載了250mL液冷單缸發動機的車型為例,KTM越野車EXC 250異常輕盈——為了偷輕減重,KTM工程師采用輕巧的鉻钼合金鋼管車架,在增強橫向剛性、縱向剛性以及抗扭剛性的同時着力減輕重量,副車架則采用鋁合金方管。EXC 250跻身同級别中最苗條、最輕盈、轉向響應最靈敏的陣列,如果油箱沒有油,重量隻有100kg出頭;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!
注重舒适享受的豪華車型,由于采用了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武裝了大塊頭的V2發動機,排量高達1854mL,采用了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的遠征使命,為了保證發動機處于理想工作狀态,雅馬哈還在Star Venture車架的前下管之間安裝了迷你機油散熱器。
Star Venture的旅行裝備應有盡有,如配有電動馬達的易泊系統,讓騎手輕松移動Star Venture,隻需通過車把上的控制鍵,就能實現安全的慢速前行或後移;信息娛樂系統包括了車輛控制中心、通信裝置、高級音響系統等,為旅途增添了很多的活色生香;标配的加熱車把、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冬,還是在蕭瑟清冷的深秋,出行時都是一路溫暖。因此,Star Venture壯碩魁偉,加滿油箱後整備質量高達434kg!
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