摩托车发动机并列和直列（摩托车上的水平对置发动机）

今天就来说一说两个有着部分共同之处的著名摩托车品牌——以采用水平对置双缸发动机（即“拳击手”发动机）而著称于世的德国摩托车界“百年老店”BMW，以及将水平对置六缸技术进发扬光大的日本摩托车业界的Honda——讲述与其各自所引以为豪的发动机技术相关的故事。

1.BMW之“拳击手”情缘

在BMW摩托车的发展史上，一个个著名车系的名字如雷贯耳，令BMW在百年间始终屹立不倒。在这些车系中，搭载“拳击手”发动机的BMW R系摩托车（1923年～2013年），为BMW品牌的腾飞做出了巨大的贡献，拥有着十分超然的位置。从最初的R32基本确立“拳击手”结构以来，几乎每个十年都会有新一代的BMW R系摩托车问世，而R24、R80G/S、R100GS、R1100GS、R1150GS、R1200GT、R1200GS、R1200GS ADV则皆为此车系的典型代表。一言以蔽之，没有水平对置双缸发动机的问世，那么，BMW摩托车品牌也很难取得今日之成就。

2．BMW“拳击手”概要

简而言之，从结构角度看，水平对置双缸发动机夹角为180°，两个活塞连杆分别被装在两个相位角差180°的曲柄销上。因其活塞顶正面相对，像两个拳击手在对打，故而水平对置双缸发动机也被称为“拳击手”发动机。

“拳击手”发动机因其出众的设计理念及表现，赢得了世人的一致认可。“拳击手”发动机的活塞和曲轴惯性力能被相对为对向布置的两个汽缸抵消而达到平衡，从而产生了绝佳的活塞惯性抵消作用。此外，“拳击手”发动机的重心低，在弯道中的操控稳定性十分优良。由于两个汽缸向横向延伸，风冷效果显著，维修也较其他型式的发动机更为便利。在力的理论上，惯性力的一阶振动和二阶振动都能完全平衡，而且两个汽缸的点火间隔相等，以上两点都有助于提高发动机的平稳性，因此，从平衡角度来看，这是一种很好的结构型式。

但是，“拳击手”发动机也不可避免地有着其自身的局限性。因采用顶置式气门，所以“拳击手”的技术不能用于高速发动机（如果凸轮轴上置便可用于高速机，但左右各需要一个传动链）。此外，“拳击手”发动机横向体积大，如果不幸遇到事故时，发动机容易受到结构性的伤害。

3．“拳击手”的代表

a. 昔日荣光：2012款BMW R 1200 GS Rallye

如果您熟知BMW的历史，想必对R 1200 GS Rallye的推出不会感到惊讶——因为历史上BMW曾在越野赛场上叱咤风云，威风八面。正是为了纪念这份昔日荣光，BMW于2012年推出了R 1200 GS Rallye（意为“拉力版”），搭载的发动机仍是BMW享有大名的“拳击手”。

上一代“拳击手”采用了由单顶置凸轮轴驱动的气门机构。此次，BMW工程师与时俱进，移植了适合高转速的DOHC气门机构；燃烧室内，4气门呈辐射布局，实现了紧凑的结构，再配以双火花塞，优化了燃烧效率。同时，此代“拳击手”的进气门直径从36mm扩大到39mm，升程从10.5mm增长到10.8mm；排气门直径从31mm扩大到33mm，升程也从9.3mm增长到10.8mm；扼流阀体口径则从47mm扩大到50mm，并匹配了高效进气歧管和空气滤清器。因此，以上设计都使“拳击手”的“呼吸”更加顺畅，效能得到有效提升。

通过里里外外一番改造之后，R 1200 GS Rallye的动力性能进一步强化，可在7750 r/min时输出81 kW的最大功率，最大扭矩则增强至120N•m（6000r/min），比上一代提高了5N•m。更重要的是，R 1200 GS Rallye的扭矩在全转速范围内都得到提升，特别是中低转速范围内动力异常充沛，且动力输送平稳易控。由于采用了适合高转速的DOHC气门机构，“拳击手”不但增强了动力，而且实用转速也升高到了8500r/min，比上一代增加了500r/min，功率带范围得以进一步拓展。因此，尽管R 1200 GS Rallye是体型彪悍的“高头大马”，但是却拥有出色的加速能力——从静止状态加速到100 km/h仅耗时3.7秒——而极速也可轻松超过200 km/h。

b.君临天下：2013款BMW R1200GS

2012年，雅马哈XT1200Z Ténéré被美国老牌杂志《摩托车世界》（<Cycle World>）评为“年度最佳探险车”，而连年的“座上客”BMW R1200GS却与桂冠失之交臂，令BMW深受刺激。于是，2013年，我们看到了彻底改造的R1200GS，充分显现了BMW捍卫探险摩托车王者地位的决心，以及君临天下、舍我其谁的霸气。

此次，BMW工程师着力改进了新车的冷却系统，将之前的“油冷 风冷”改为“水冷 风冷”，以更高效的散热系统，为强化动力输出的“拳击手”维持良好的工作温度。更令“大鸟迷”兴奋的是，在提升散热性能后，BMW工程师放心大胆地强化了“拳击手”的动力输出。首先，新款“拳击手”拥有了全新的气门角度，实现了紧凑的燃烧室，压缩比相应从之前的12.0 : 1提高到了12.5:1。其次，调整了安装在进气口的喷嘴位置，令汽油尽量呈直角喷射；再加上新引入的“湍流系统”，由旁路提供空气，实现了油气充分混合，提高了燃烧效率。再次，汽缸头上的进气道从以前的水平方向改为了垂直方向，辅以52mm口径的扼流阀，充气效率得到了优化。此外，“拳击手”的诸多零部件也得到了改进，例如新的凸轮形状，在不影响性能的前提下可减少气门重叠时间等。

于是，在经过了一番改造后，新一代“拳击手”的动力性能得到了显著提升，最大功率达到92 kW(7700 r/min)，增长了14%；在6500 r/min时可输出125 N·m的最大扭矩，比上一代提高了4N·m。根据官方公布的数据，R1200GS从静止加速到100km/h需要3.6秒，极速超过200km/h，足以满足探险摩托车的需求。因此，与竞争对手相比，就动力性能而言，R1200GS已足以匹敌著名的“凯旋虎”（Triumph Tiger Explorer）。

作为日本摩托车“四大厂”之一，Honda在创始人本田宗一郎的带领下，十分重视技术的积累与概念的创新，力图打造一款超越时代的扛鼎大作。在不懈的奋斗下，“梦想照进现实”——Honda终于在1972年成功研发出了极具开拓性的概念车型M1。当时，M1即搭载了水平对置六缸水冷发动机，排量高达1470mL，几乎是本田宗一郎所说的骑手“心理极限”的2倍，比当时部分汽车的排量还大。这台水平对置六缸发动机的动力输出十分顺畅，将巨大的扭矩和丝绸般平滑的动力输出特性完美结合，操控起来非常容易。不仅如此，它的终极驱动型式还舍弃了传统的链传动，转而采用了汽车式轴驱动……这些创新性设计，虽然在上世纪70年代初还只是工程学上的尝试，但今天当我们以历史的眼光来审视这辆概念车时，我们就会发现，M1不正是Honda震惊世界并雄霸豪华旅行摩托车王者宝座四十载的GL车系（中文称其为“金翼”）鼻祖吗？

被放大的“拳击手”

前文讲述了“拳击手”发动机的结构及型式，这就使您对水平对置六缸发动机的理解变得顺理成章。简单来看，您可以将水平对置六缸发动机想象为三台“拳击手”发动机，而它们则被以前、中、后三排的结构塞入了车架之中。具体来看，在摩托车世界中，水平对置六缸发动机绝对属于极为罕见的型式，而这主要还是因为其庞大的体积和沉重的重量所限，使一般的摩托车难以容纳它的存在。实际上，水平对置六缸发动机的优缺点也十分明显。水平对置六缸发动机的运转极为平滑顺畅，全区域功率扭矩输出都非常出色，很少有其它类型的发动机可以与它匹敌；但是，它的体积、重量和宽度都异常惊人，且结构复杂，造价昂贵，维修与保养亦不方便。近代仍然采用水平对置六缸发动机的摩托车，最为广为人知的就是Honda GL1800，它装有全球定位巡航系统等拥有世界顶级技术的设备，是摩托车爱好者们朝思暮想的超级豪华旅行摩托车。

水平对置六缸“悍将”

a.王朝开启：Honda GL1500系列车型

实际上，Honda差不多在研发上代GL1200的同时就启动了GL1500项目。当时，最令人震撼的是，GL1500“武装”了全新的水平对置六缸发动机——这是突破常规、惊世骇俗的举措，是真正的革命而不是改良。让我们回顾一下，1972年的M1不就是采用了水平对置六缸吗？经过多年的演化之后，“金翼”终于回到了当初的原点。在保证发动机震动极低的前提下，GL1500的水平对置六缸发动机排量达到1520mL，足以搭载汽车使用。此外，考虑到GL1500巨大的体型，Honda工程师还体贴地配置了倒挡。

可以说，GL1500的问世是“金翼”发展史上的一个高峰，在更大更豪华的发展方向上已经超越所有竞争对手。它的座位是当时最华丽的，宽敞舒适的空间让骑手乘客长途旅行感觉十分惬意。此外，所有的开关、灯具、指示器都是专门为GL1500设计的，而不是通用的“现成货”。由于配置了豪华的附属设备，GL1500的净质量达到了360kg，但这没有影响到“金翼”的控制性能。受科技进步的惠泽，大量采用的最新技术让GL1500驾驶起来很容易，操纵起来甚至比GL1200还轻快。而也正是凭借GL1500，Honda摆脱了雅马哈Venture、铃木Cavalcade等对手的缠斗，建立了其在豪华旅行摩托车领域的至尊地位。

b.再攀高峰：HondaGL1800系列车型

自2001年第五代金翼问世以来，这台排量高达1832mL的水平对置六缸发动机已面市12年。2012年，GL1800搭载的仍是那台巨无霸级别的水平对置六缸发动机，能够轻松产生87kW（5500r/min）的最大功率和167N•m（4000r/min）的最大扭矩。得益于充裕的中低转速扭矩，即使全副“武装”出行时的重量超过500kg，但GL1800在坡道起步和加速超车时宛如闲庭信步。这台奢侈的发动机运转绵密肃静，对置六缸相互抵消震动，再加上安装了静音型凸轮轴链条、高压烧结制造的曲轴轴瓦等零部件，把噪声减至最低。由于采用了垫片自动调节装置，气门间隙检查维护周期长达50000km，确实省心省力。

有趣的是，在高性能发动机普遍采用DOHC（双顶置凸轮轴）的情况下，金翼“反其道而行之”，采用的是“低技术”含量的SOHC（单顶置凸轮轴），且每缸只有2气门，6缸加起来也只有12气门，还不如直列四缸的气门数。这样做的目的主要在于，Honda对GL车系的定位非常清晰——它是成熟稳重的超豪华旅行摩托车，动力充沛，骑行舒适，享受奢华，即使夜以继日、万水千山般长途跋涉，仍能让骑手感到愉悦。实际上，排量达到1832mL的六缸发动机，在转速很低时就可轻松输出80kW以上的功率和超过160N•m的扭距，这对于以舒适、稳重、安全为主的该车系来说已然足够。而且，SOHC设计让发动机在长时间运转时更加稳定可靠，同时大大延长了发动机的寿命。当然，这可不意味它“外强中干”，如果您将油门拧大些，那么，它在一挡时的速度就可超过100km/h，最高车速亦可轻而易举地突破200km/h。