本田,BMW這樣的汽車(chē)業(yè)巨頭,都是從兩輪產(chǎn)品起家的。這并不意味著(zhù)兩輪的技術(shù)含量就要低于汽車(chē)--------事實(shí)上,恰恰相反。
撇開(kāi)運動(dòng)型摩托車(chē)的車(chē)架材質(zhì),避震器檔次,剎車(chē)性能不談,單看引擎。運動(dòng)型摩托車(chē)的引擎轉速,升功率,功率密度,與運動(dòng)型汽車(chē)的引擎都不在一個(gè)層次上。而引擎轉速是最能夠體現一臺引擎制造的精密度關(guān)鍵指標,在摩托的世界里,動(dòng)輒一萬(wàn)多轉的引擎轉速,對材料和制造工藝的要求是要遠遠高于汽車(chē)引擎的。所以,能夠制造出色的運動(dòng)摩托的廠(chǎng)家,自己家的汽車(chē)產(chǎn)品引擎通常都頗有建樹(shù),無(wú)論本田,寶馬,鈴木,雅馬哈,皆如是。
在四輪的世界里,BMW的作品或許算不上頂級。在BMW品牌之上,還有許多更加讓人深刻的品牌和作品。但在兩輪的世界里,BMW的摩托車(chē)則等同于四輪世界里的法拉利,蘭博基尼,保時(shí)捷的地位……。BMW的兩輪作品,車(chē)型更是涵蓋了越野車(chē),拉力車(chē),巡航車(chē),旅行車(chē),街車(chē),公路跑車(chē),賽車(chē)。寶馬的摩托車(chē)引擎的規格更是繁多,缸數實(shí)現了從單缸-雙缸-四缸-六缸的全覆蓋。每一臺BMW摩托車(chē)引擎都可算精品,所謂BMW 房車(chē)看底盤(pán),BMW 摩托看引擎。
其中最能夠代表寶馬民用摩托制造水平的莫過(guò)于BMW S1000RR HP4,S1000RR在推出伊始,就收到了包括《MOTORCYCLIST雜志》等多家專(zhuān)業(yè)moto雜志的追捧,稱(chēng)其是史無(wú)前例的產(chǎn)品。而HP4版本,更是將S1000RR的水準推上了對手難以逾越的更高的顛峰。
寶馬S1000RR的HP4版是BMW高性能家族(HIGH PERFORMANCE)的第4個(gè)成員(HP4名稱(chēng)的由來(lái))。HP4可以看作S1000RR的原廠(chǎng)升級版,升級內容包括:鍛造合金輪轂,專(zhuān)用天蝎鈦合金排氣,更輕的鏈輪載體和電池,外加大量的碳纖維部件。諸多的升級讓HP4比標準版的S1000RR還要輕上13.5斤,讓其體重成功降至200kg以?xún)?,要知道這可是一只公升級的的怪獸,HP4也成為了是有史以來(lái)最輕的量產(chǎn)公升車(chē)。而S1000RR HP4的引擎轉速,升功率之高,也已接近了曾經(jīng)F1的水準,可謂目前能夠買(mǎi)到的最接近F1水準的民用引擎。
Power is nothing without control,S1000RR HP4加入了眾多來(lái)自BMW高性能房車(chē)的科技來(lái)幫助人馴服它(自適應懸架阻尼調節,競賽版可編程ABS,15段可調牽引力控制系統,起步輔助系統(Launch-control system),但泛泛之輩依然難以馴服這只猛獸。
先看引擎參數:
引擎形式:自然進(jìn)氣液冷直列四缸四沖程汽油引擎
進(jìn)排氣形式:DOHC結構,每缸四氣門(mén),鈦合金進(jìn)排氣氣門(mén)
缸徑X沖程:80 mm x 49.7 mm
排量:999 cc
最大功率:193 hp (142 kW) at 13000 rpm
最大扭矩:83 lb-ft (112 Nm) at 9750 rpm
壓縮比:13.1 : 1
S1000RR的引擎斷油轉速被設定在14200rpm(大約是寶馬普通房車(chē)四缸引擎(N52/N20)斷油轉速的一倍),而機械極限顯然不止于此。
沖程(49.7mm)缸徑(80mm)比達到了夸張的0.621,大缸徑短沖程的設計讓引擎的響應異常積極,這顯然是一臺異?;钴S喜愛(ài)高轉的引擎。80mm的缸徑已經(jīng)與1.6L排量的車(chē)用四缸引擎相似,這樣進(jìn)排氣氣門(mén)的尺寸也可以做到盡可能的大,以便最大程度地提升充氣效率,提升功率。
進(jìn)口側的氣門(mén)頭直徑為33.5mm,排氣側直徑為27.2mm,以999cc的排量而言,其能夠提供的進(jìn)排氣量是驚人的。
再看工況圖,當轉速達到13000r/min時(shí),額定功率輸出為142kW(193 hp),最大扭矩為112Nm。同時(shí),對一臺偏向高轉速表現的自吸引擎而言,其扭矩曲線(xiàn)表現卻相當平直,從8000rpm到14000rpm都處于一個(gè)相對的扭矩高臺,甚至在7000rpm的“中低轉速”區間,其扭矩表現也屬于十分充裕的范圍。
這臺四缸自吸引擎,升功率破193匹,如果以?xún)膳_S1000RR引擎為基礎,做一臺1998cc排量的V8自吸引擎,那么功率將會(huì )輕易突破400匹,而在達到這樣的驚人數據的情況下,依然能夠提供超過(guò)10萬(wàn)公里無(wú)需大修的引擎耐用性。同時(shí),這臺發(fā)動(dòng)機自身重量?jì)H有59.8 kg,是目前市場(chǎng)上最輕量的公升級四缸發(fā)動(dòng)機,功率密度也因此達到了3.2馬力每公斤。這臺引擎的尺寸也同樣緊湊,曲軸部位的寬度為463mm,總高則控制在558mm,大家可以拿尺子比劃比劃。
【法拉利F2007】
以法拉利F2007搭載的這臺056 2.4L V8自吸引擎為例,其在18000rpm轉速下可以輸出750匹馬力,引擎重量95kg,功率密度7.8馬力每公斤,升功率312馬力。而以當前的制造工藝,要獲得這樣變態(tài)的引擎性能表現,則是以大大縮短引擎使用壽命為前提的。
時(shí)光回轉到1986年,受限于當年的引擎技術(shù)和潤滑水平,F1的引擎轉速也不過(guò)在12000rpm左右徘徊,雖然遠遠高于現代超級跑車(chē)的引擎轉速,但卻要低于現代超級摩托的引擎轉速水平。從這里也可以看到F1引擎技術(shù)的民用之旅,大多是從摩托車(chē)過(guò)渡到汽車(chē)界,并且之間的時(shí)間是需要等待數十年的。
話(huà)題回到S1000RR,其發(fā)動(dòng)機的曲軸采用調質(zhì)鋼鍛件,連桿為重量極輕的調質(zhì)鋼鍛件。連桿長(cháng)度僅103mm,占發(fā)動(dòng)機空間較小,質(zhì)量更加集中,以保證發(fā)動(dòng)機運轉的平穩。輕量鍛造活塞采用鎳硅碳化物表面處理工藝,每套活塞(含活塞銷(xiāo)和活塞環(huán))僅有253g的重量。
曲軸箱由高強度鋁合金制成,為了獲得最大的缸體強度,引擎中缸采用了封閉式式水道設計。四氣門(mén)汽缸蓋的設計還充分考慮了理想的進(jìn)排氣流體力學(xué),密實(shí)度,優(yōu)化熱力學(xué)以及有效熱量平衡。相對完美的燃燒室形狀,為高壓縮比和高效燃燒提供支持。
進(jìn)排氣門(mén)的彈簧座由重量輕的7字頭高性能鋁制成,凸輪機構也盡可能降低質(zhì)量以增強氣門(mén)的加速能力,讓發(fā)動(dòng)機轉速響應更好。
S1000RR的氣門(mén)驅動(dòng)機構采用了傳統的氣門(mén)搖臂結構,為了減低氣門(mén)驅動(dòng)部件的質(zhì)量,氣門(mén)搖臂零件的制造尺寸被盡量減小,搖臂的材質(zhì)BMW并未公布。
為了讓扭矩曲線(xiàn)表現更好,發(fā)動(dòng)機采用可變進(jìn)氣歧管技術(shù)。根據發(fā)動(dòng)機轉速,伺服電動(dòng)機會(huì )隨程序圖(MAP)分兩個(gè)階段來(lái)改變進(jìn)氣歧管的有效長(cháng)度,簡(jiǎn)單來(lái)講就是低轉速長(cháng)進(jìn)氣,高轉速短進(jìn)氣,這是S1000RR能夠保持扭矩曲線(xiàn)平滑的原因之一。
排氣管道上的可調脈沖閥是寶馬的獨門(mén)秘籍,S1000RR排氣管道上同時(shí)配備了脈沖閥(排氣頭焦)和排氣閥(排氣尾段),脈沖閥的壓力遠高于排氣閥。脈沖閥門(mén)控制排氣管路通路的數量(排氣有效截面積),排氣閥則控制排氣背壓,這在寶馬房車(chē)引擎,N52B30/N20上都可以看到。
同時(shí),這臺發(fā)動(dòng)機還與一體化常嚙合六速變速箱集成在了一起,以節約安裝空間,盡可能的緊湊。緊湊的發(fā)動(dòng)機讓摩托車(chē)前后輪重量分布更加合理,讓騎行的感覺(jué)更加利索精確。
回到主題,潤滑方面,S1000RR的發(fā)動(dòng)機采用內含伊頓泵的濕式油底殼,與常規街車(chē)無(wú)異。對于一臺可以勝任日常代步的摩托,維護必須足夠簡(jiǎn)單,可靠。
冷卻方面,在散熱器下方覆層使用單獨的一體化機油冷卻器來(lái)代替熱交換器,以確保流動(dòng)性達到最佳。匹配單獨的機油散熱器,在原廠(chǎng)高性能汽車(chē)中較為少見(jiàn)。
最后是帶電子風(fēng)扇主動(dòng)冷卻的主水箱,對于一臺功率密度如此之高的引擎,散熱系統也必須留夠冗余量才夠安心。
S1000RR的四缸引擎,在目前自吸引擎領(lǐng)域,其升功率和功率密度都是讓人敬畏的,同時(shí)它還擁有平滑的扭矩曲線(xiàn)和不俗的耐用度,并非只是一個(gè)為了壓榨馬力峰值的畸形兒。這臺適合日常使用的四缸引擎,也成為了目前能夠買(mǎi)到的最接近F1引擎技術(shù)水準的佳作。
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