六缸机怎么区别缸数（机械教室）

继续上次的话题「你的引擎有几缸？」，在上一集介绍了单、双缸引擎的特性，其实单缸引擎是我们最常见，大家一定都有接触过的的引擎形式，双缸引擎就分很多，包含直列双缸、V2 的双缸，甚至 L-Twin 的双缸，这就是各车厂展现自己特色的战场，所以双缸引擎其实也是在市面上最具特色，或是每一家车厂几乎都有双缸引擎。

今天要接下去和大家聊一聊，包含三缸、四缸、五缸还有六缸引擎，它们特别的地方在哪里？

四缸引擎

为什么要多缸引擎？

首先并不是要从三缸引擎开始谈，而是最常见的四缸引擎。四缸引擎它的排气量大概从 250cc 开始，一直到 1600cc，级距范围很大很广，包含很多运动车款、街车都是以四缸引擎为基础来做开发的。为什么要做到四缸引擎而不是用单缸引擎、双缸引擎就好？很重要的一个原因是，当各车厂在追求更大的排气量、更大的动力，同时车厂的技术人员发现，活塞做的越大，燃烧会不好控制，也就是效率会变差；同时因为活塞做的越来越大，所以它上下运动速度的极限就会变低，也就是说当排气量变大，它的转速上不去，因为活塞越来越大颗了，所以要把它分成多缸来做。

（KAWASAKI Ninja ZX-25R）

为什么要追求高转速？

以四缸的排气量来说，四个汽缸来分担整颗引擎的排气量，那么原本 1000cc 的排气量就不会是集中在单缸，而是四缸，每缸就是250 cc。如此一来，每一缸的活塞就可以做的比较小，排气量也比较少，就回到原本比较小排气量的状态，也比较好控制燃烧的状况、效率，再来活塞运动的速度也能增加，也就是说转速可以往上提升。为什么我们会希望引擎的转速是往上提升的？为什么我们不用低转速扭力输出就好，而是希望它越来越高转？很简单，转速就是每分钟曲轴转的圈数，或者可以把它解释成是每一分钟引擎爆炸的次数，每一分钟引擎爆炸几次就可以产生几次的能量，所以转速越高，爆炸的次数就越多，能产生的能量动力就越大，就是一个这么简单的道理。

我们希望把引擎的转速越做越高，因为它爆炸的次数就会变多，产生的动力当然越大，这就是为什么一般的引擎来说，低转的马力比较小，可是越往高转马力反而会变大。为什么不把转速做到无限延伸，做到两万转、三万转、四万转？还是有其他原因的，因为转速越高活塞运动速度越快，也就是吸气、进气的速度就会很快，原本可能有半秒钟可以吸气、进气，转速越高可能只剩下 1/10 秒，甚至 1/20 秒、1/60 秒来进气，不管是燃油或是空气其实都有一定的惯性，时间太短能被吸进来的量就减少了。因此活塞在整个转速攀升的过程中，进、排气的效率反而有可能是变差的，这一点就可以从扭力曲线来看到。

多缸引擎的缺点

一般来说不管是单缸引擎或是多缸引擎，它的扭力曲线从低转开始到中转速、到最高，再来又会降低，代表说它爆炸的扭力，其实力道是又变小的。另外一个问题是，既然多缸有这么多好处，那是不是把汽缸做的越多越好？这也不是！因为多缸引擎自然会有比较大的体积与重量，而且机械结构也相对复杂，从骑乘方面来说，当引擎变得这么宽，那整台车在倾倒的过程中就会变得很缓慢、迟钝，所以操驾的感受也不好；所以总结来说多缸引擎还是有缺点，就是机械结构会变得比较复杂，有些引擎会比较胖，对于骑乘感来说也是扣分的。

（KAWASAKI Ninja ZX-10R）

并列四缸引擎的特色

接着就要来细谈一下四缸引擎究竟有哪些特色？首先最常提到的特色就是转速域是比较高的，而且高转速有高出力，它的动力是非常绵密的，声浪也非常绵密好听。另外一个部分就是它的扭力曲线一般来说是比较平顺的，从低转开始它并不会突然往上升，而是产生一个比较顺畅的扭力曲线的输出；以并列四缸引擎来说，这也是日系四大厂展现技术的一个战场，所以他们基本上当家的仿赛车都是采用并列四缸的设定。

（HONDA CB650R的四缸引擎）

并列四缸引擎在运作上会有什么特色？它有四个汽缸、四个活塞，而它的分布是两个活塞在上，两个活塞在下，运动的时候，两个活塞往上移动，旁边的两个活塞往下移动，所以一直上、下、上、下，而外面的汽缸是反过来下、上、下、上。整体来说，两上两下活塞作动的分布就是最常见的设定，这样的设计有什么好处呢？两上两下它们的震动是互相抵消的，所以震动是比较小的。第二个部分，再加上爆炸把它变成是平均的分布，可以造成曲轴在转两圈的一次周期里面，爆炸是等间隔的平均爆炸，所以四缸引擎会有非常绵密的声浪，就是因为它的爆炸是四缸轮流，而且都是等距的间隔。

（HONDA CB400）

Big Bang 不等距间隔爆炸

同样是直列四缸引擎，大家一定会想到现在的 YZF-R1，它的引擎的爆炸声真的非常特别，因为它采用了所谓的 Big Bang，不等距间隔的爆炸排列，为什么会有这样的想法呢？以四缸而言它的动力是非常绵密的，而且爆炸是等距的，照理说应该是非常的好，但是在整个动力提升的过程中，技术人员发现当采用等距间隔的爆炸，轮胎在抓地的时候会一直处于一个变形的状态，也就是说胎面是长期处于变形的状态，而且是很稳定的一直在变形，这样抓地力反而变的比较差，那要如何抓地力会比较好呢？就是在等距的间隔中稍微调整一下，让它的爆炸是有休息的，那当然一边如果休息的比较多，另外一边的爆炸就会变的比较密。

（YAMAHA YZF-R1M）

既然会产生出不等距的间隔，就是比较长的休息会停两拍，那么在下一回合就必须要有爆炸，它是连续的爆炸，否则整个顺序就会大乱，因为最重要八拍里面就是要爆炸四次，如果以等距来说就是很平均的，每爆炸一次休息一拍，再爆炸一次再休息一拍，但如果说同样的八个拍子里面，我们要让它产生是不等距的话，就是要移动其中的几个，就会产生有的时候休息比较久，而有一边它的爆炸是比较绵密的，所以听起来，R1 现在它的引擎声如果到高转速，可能还听不出来，但低转速的就会有一种，好像有一点突然要往前加速，又停一下，又突然往前加速，这跟曲轴的运转速度也会有关系，因为当连续爆炸的时候，速度当然是加的比较快，停顿的时候，曲轴运动的速度又会慢下来。这就跟我们之前讲的哈雷的马蹄三拍有一点类似的状况。

（2020 YAMAHA YZF-R1M）

Crossplane 十字曲轴

究竟为什么可以从原本的两上两下的曲轴，让它可以产生 Big Bang 呢？这其实是有一个改变，它是把曲轴的分布做一个硬件上的调整，并不只是去改变点火的位置。YAMAHA 把原本两上两下的设定，把这个曲轴拆开变成十字形，也就是英文的「Crossplane」，所以我们也称它为十字曲轴，就是它的引擎活塞是每一个活塞都有自己的规律，不再是两上两下各两组，而是把它拆成四组，所以曲轴在转一圈的过程中，各个活塞会分别的来进行，往上下这样的运动，再加上它把点火的角度做一个调整，就可以产生像刚刚示范的 Big Bang 不等距的爆炸点火。

（Crossplane 十字曲轴）

不等距间隔爆炸对轮胎抓地力的帮助

Big Bang 不等距间隔爆炸点火让轮胎休息的时间变的比较长，休息时间变长它就可以从原本变形的状态回复到原本的状态，再来去输出动力，所以整体来说它的抓地表现会比较好。以四缸而言，Big Bang 在高转马力输出时的抓地效果会比较好，所以大家要有一个概念，问题不在于引擎能产生多少的最大马力，问题在于轮胎能将多少马力咬到路面、推动车子来做加速，这才是重点。工程师就是利用不等距的点火，让它轮胎从原本一直在变形的状态，变成是有休息的，同时再用比较大的力量去推，让它能输出动力。

（R1的十字曲轴引擎）

V型四缸引擎的特色

接着最常见的引擎就是 V 型的四缸，所谓 V 型四缸它大概会有几个特色。以整个机械架构来说的话，直列四缸引擎一定是比较宽，因为它是一个一个汽缸这样排列，但 V 型四缸可以让它重迭，而且是前后可以避开对方，所以它的引擎一定比较窄，但引擎纵向的长度就会比直列四缸前后的长度更长一点。再来，每个车厂它的夹角设定会不一样，若夹角比较小的话，那引擎的前后长度就可以做的比较短；如果夹角做的比较开的话，例如九十度，那引擎的前后长度就会比较长一些。V 型引擎在动力输出普遍拥有的特性就是，它的低转速扭力会相当的好，高转马力也很容易让它延伸出来，而在排气声浪的部分，V 型四缸引擎虽然一样会有高转的马力输出，但它的排气声浪跟直列四缸那种绵密的感觉是不一样的，会有一种停顿、粗糙的感觉。

（APRILIA RSV4 RF）

V型四缸引擎的夹角

简单来说，不管是目前 HONDA、APRILIA、DUCATI，他们所采用的 V 型四缸引擎都是不等间隔的爆炸，所以天生它们扭力就会比较大，而且它们能把动力传到路面的能力也是比较好的；如果我们再回头来看 YAMAHA 的 Big Bang，其实它就是要从原本直列四缸引擎仿真出 V 型四缸的特性。目前常见的 V 型四缸引擎大概都是 75 度或是 90 度的夹角，90 度的夹角就是 DUCATI 惯用的引擎的夹角，它的活塞上下运动就是互相抵消的，所以平衡也会比较好，但是由于角度比较开，所以引擎的长度也是比较长的。其他大部分引擎则是采用 75 度的夹角，来缩短引擎的前后距离。

(DUCATI Panigale V4R）

采用四缸引擎的车厂

目前不管是欧系或日系的公升级仿赛，基本上都是采用四缸引擎，例如 APRILIA 采用 V4、BMW 采用直四、DUCATI 当然也是采用 V4，其他则是一样都是采用直四。以引擎动力输出上，DUCATI V4 是比较大的，输出 220ps 马力，而且转速也是比较高，在 15000 转，其他一般直四的引擎大概会落在 11000 转到 13000~14000 转左右，这是它们的一个极限，动力在现在目前来说都可以突破 200ps 的马力了。

（APRILIA RSV4 1100 Factory）

（BMW M1000RR）

三缸引擎

三缸引擎的特色

谈完了四缸引擎之后，接着要来谈三缸引擎，三缸引擎很多人会讲说它就是介于双缸与四缸之间，当然数学上是这样的，所以对于三缸引擎一般大家的认知就是它可以兼顾低转速扭力，在高转的延伸性也还算不错，虽然不如四缸延伸的这么多，但也还不错。实际上，三缸引擎虽然在数学上是介于 2 跟 4 的中间，但它最特别的是在于曲轴的设计，刚刚我们有介绍过四缸引擎可以做两上两下的平衡，而 YAMAHA 所推出的 Crossplane 十字曲轴，它是把曲轴拆开来变平均分布。由于三缸引擎在天生的机械结构上没办法做二二的平衡或是一一的平衡，它就是很特别的三，所以曲轴设计也跟 YAMAHA Crossplane 十字曲轴一样，它是把它打开来变成三个位置，所以它的汽缸活塞的作动也是连续的、平均的分布在曲轴，曲轴每转一圈，每颗活塞在各自的位置上各移动一次，所以三缸的曲轴在先天的设计上就跟双缸引擎或四缸引擎是不同的，这也是造成它拥有独特的扭力曲线、动力输出的特性最天生的原因。

（TRIUMPH 765cc的三缸引擎）

三缸引擎代表车款

以排气量来说，目前的三缸引擎排气量大概介于 675cc 一直到 1200cc，当然这里面也是有特例，像 TRIUMPH 的 ROCKET III 排气量就高达 2458cc，真的非常大。首先我们来看一下，MV AGUSTA 它所推出的 675 跟 800 都是三缸引擎，它把它做成包含街车、仿赛车种，以 675 来说，我认为它的排气量其实稍嫌太小，无法真正呈现出三缸引擎的特性，直到 MV AGUSTA 推出了 800cc 的三缸引擎，我认为才真正把三缸引擎原本低转该有的扭力输出，以及高转的马力给呈现出来。除了 MV AGUSTA 之外，在英国的 TRIUMPH 也推出了原本 675cc 的三缸引擎，而在最近把它升级成 765cc，也是很接近 800cc，同样把三缸引擎动力特性展现出来，目前这颗引擎也是 Moto2 所使用的动力心脏，如果有试过 Street Triple 765，一定会对于它的油门反应留下非常深刻的印象，站长第一次试车的时候，发动引擎转下油门，整个转速瞬间往上冲，让我吓一跳，旁边的人也看了我一眼，因为没想到它的油门反应是这么好，且转速攀升是如此快；动力表现也是非常的直上直下，只要催一下油门，它很快的转速攀升把速度往前带，而且节奏感非常的鲜明，难怪在 Moto2 赛事已经完全的导入这颗引擎，输出真的非常的棒。

（MV AGUSTA F3 675）

（MV AGUSTA Superveloce 800）

TRIUMPH 也不是从中小排气量开始做三缸引擎，它在比较早的时候就推出 Speed Triple，这个三缸引擎其实在 Tom Cruise 主演的「不可能的任务」第二集中也曾出现过，他骑乘着 Speed Triple 跟坏人来两方来一个正邪大战，真的非常的过瘾。

Speed Triple 的扭力输出跟高转的动力输出都还算不错，只是它的车身设计比较长一点，所以在台湾很多人会觉得它的轴距是过长了，转弯没有这么好转，不过站长在当时是相当喜欢它的动力输出特性。

（Speed Triple 955i）

再来则是要跟大家介绍的就是 2004 年所推出的 ROCKET III，当初的排气量是 2294cc 的直列三缸引擎，后轮是采用 240 的大宽胎，将近有 24 公分，非常的大。目前最新的版本已经进化到 2458cc 了，单一颗汽缸就有 820cc，缸径更是超过 11 公分，动力部分可以输出 167ps 马力，扭力部分则是在 4000 转就可以输出 22.5 公斤米的扭力，0-100 加速只要 2.8 秒，对于这么庞大的车身有这么快的加速，真的非常的惊人，这也是三缸另一个极端的魅力。

（TRIUMPH Rocket III）

五缸引擎

再来则是要介绍比较特殊的五缸引擎的设计。五缸引擎的设计基本上只有出现在赛车场，在 2002 年到 2006 年 HONDA 的 RC211V 采用的就是 V5 的设计，它当初的夹角也非常特别，是 75.5 度采前三缸后二缸的设计，当时 HONDA 就是用这颗 V5 引擎来大战 YAMAHA 的直列四缸，但却是五气门的设计，所以乘起来两边都是 20 汽门，只不过一个是用 V5 搭配四气门，一个是用直列四缸搭配五气门，十分有趣。这样子有什么好处呢？它跟一般直列四缸引擎来比，当然它的引擎宽度是窄很多。为什么要使用五缸呢？当然是让每一缸的排气量更小，让燃烧可以控制的更精准，而且因为活塞变的比较小，所以它的引擎转速在当时也是可以比较高的；而这个 V5 采用前三后二，整个大小形状也比较适合摩托车，以摩托车而言当然希望在接近骑士的部分是比较窄的，所以前三后二本身来说就是有一个往后缩这样的一个形状。不过 V5 引擎天生就有一个运作上的不平衡，维修周期也是非常的短，所以也不适合量产车，因此这也只有在赛车场上有出现过；在赛场上的成绩来说，从 2002 年到 2006 年总共 82 场赛事中赢得 48 场，而且拿下 3 座世界冠军，当中大部分也是猴王在 02、03 年还在 HONDA 阵营的时候所拿下来的胜利。

（HONDA RC211V）

（YAMAHA YZF-R1延续FZR的五气门引擎）

六缸引擎

接下来再往上介绍六缸引擎。六缸算是比较少见的设计，在 1978 年为了追求排气量越来越大，HONDA 推出了 CBX，其实当初这台车也是第一款搭载 DOHC 双凸轮轴的引擎，同时也是第一台马力破百的量产机车，所以相当有指标性的意义。另外，现在还有在生产的包含 HONDA GOLD WING 的水平六缸，水平六缸的好处是它三个汽缸一左一右可以消弭震动，而且重心相当的低，马力输出也相当的平顺；BMW 也做过直列六缸的引擎，使用在 K1600 上。以上这些车款，因为它引擎是比较大的，所以也算是比较适合长距离骑乘的旗舰车款，它的特色就是它的扭力输出与马力相对来说，都是比较平顺的，而且采低转设计，车辆在过弯倾倒的时候，可以明显地感受到，因为引擎比较大颗重量比较重，所造成的倾倒感受也是比较稳定的。

（HONDA CBX）

（CBX的直六引擎）

（2021 HONDA GL1800 GOLD WING）

（BMW K1600）

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