
BMW全新設計並搭載於F450GS的並列雙缸引擎。其最大特點是市售車中唯一採用「135度相位曲軸」的引擎。它與目前並列雙缸主流的270度曲軸或運動化的180度曲軸有何不同?又具備哪些創新之處?本文將為您徹底解析。
展現獨特聲浪與駕馭感受的135度相位曲軸
近年來,並列雙缸引擎已將帶來如90度V型雙缸般的脈動感與扭力感的270度相位曲軸已成為標準配置。其採用案例非常廣泛,例如Honda Africa Twin/NC750X、Yamaha MT-07系列、Suzuki GSX-8系列、BMW F900/800系列、Triumph Bonneville系列等。尤其在中量級(400~800cc)車款中已成為主流。
在這樣的背景下,BMW全新設計並導入F450GS的,正是這款採用135度相位曲軸的並列雙缸引擎。135度曲軸為市售車首次採用。
首先,「相位曲軸」是什麼?指的是在多缸引擎中,將曲軸銷的位置在曲軸上進行偏移(錯開)的曲軸(也稱為曲軸銷偏移)。這可以改變各汽缸的點火時機,大幅改變引擎的脈動感以及輪胎抓地路面的感受(牽引力)。
135度曲軸的最大優勢在於其獨特的聲浪與駕馭感受。
當1號汽缸到達上死點時,2號汽缸的曲軸銷處於135度偏移的狀態。1號汽缸點火後,2號汽缸在短暫間隔(225度)後點火,然後等待較長的時間(495度)後,才會迎來下一次點火時機。
另一方面,曲軸銷偏移270度的270度曲軸,在1號汽缸點火後曲軸旋轉270度後2號汽缸點火。之後,曲軸旋轉450度後1號汽缸再次點火。擬聲詞形容的話,大概是「嘟嘟……嘟嘟」。(圖為Honda NC700S/X發表時的資料。以下同)
也就是說,135度曲軸相較於270度曲軸,能在更短時間內連續產生扭力,而下一次扭力產生前的間隔較長,點火時機也更不規則。這使得引擎發出低沉粗獷的聲浪,同時後輪的牽引力更容易掌握,提高了在越野或濕滑路面上的操控性。
BMW將135度曲軸的聲浪形容為「獨特非同步的排氣聲」。同時也表示「雖然音色介於90度V型雙缸(例如Ducati)與45度V型雙缸(例如Harley-Davidson)之間,但與兩者都不完全相同。比270度曲軸更具『不規則』且粗獷的印象。」
兼具270度與180度曲軸的優點
135度曲軸在具備接近270度曲軸的中低轉速脈動感的同時,也實現了180度曲軸般的高轉速延伸性。
270度曲軸的特點是,在全轉速域都能提供「咚咚咚」般的V型雙缸特有的沉重扭力感。燃燒間隔與90度V型雙缸引擎相同。原本270度曲軸的並列雙缸,是為了獲得類似90度V型雙缸的脈動感與牽引性能而構思出來的。
180度曲軸多用於運動車款,例如Kawasaki Ninja650/Z650RS、Ninja250、Yamaha YZF-R25/R3、Honda CBR250RR、CBR400R/NX400等。曲軸銷偏移180度,兩個活塞交替上下運動,抵銷一次振動(上下振動),使其更容易順暢地攀升至高轉速。
135度曲軸的其中一個點火間隔「225度」,接近270度曲軸的「270度」,因此在低轉速時能發揮類似270度曲軸的脈衝感。另一個間隔「495度」,則接近180度曲軸的「540度」,在高轉速時會轉變為類似180度曲軸的順暢延伸與高頻聲浪。可說是兼具270度與180度曲軸優點的特性。
試駕報告中也提到了接近270度的脈動感與令人聯想到180度的轉速回饋。https://news.webike.net/motorcycle/527664/
順帶一提,曲軸銷偏移360度(也可視為偏移0度)的360度曲軸,每曲軸旋轉360度(即一圈)都有等間隔的爆發,從低速到高速都具有穩定的扭力與脈動感。現行車款中,Kawasaki W800、Yamaha TMAX,以及不久前停產的Harley X350/X500等都採用此設計。
能簡化平衡器,減輕引擎重量也是一大魅力
135度曲軸的優點之一是能簡化平衡器,使引擎更輕巧。270度曲軸的優點是可以抵銷慣性扭力(因活塞往復運動而產生的、非預期的扭力),但為了抑制引擎的偶力振動(旋轉方向的振動),有時需要多個較重的平衡器。
而135度曲軸,即使結構簡單僅使用一個平衡器,也能抵銷不適的初級振動。這使得引擎本身可以設計得更輕。F450GS的引擎單體重量僅為41.5kg,相當輕巧。
過去V型雙缸也曾有「135度爆發間隔」!
順帶一提,雖然135度曲軸並列雙缸是F450GS首次採用,但「135度爆發間隔」本身,早在1980年代Honda的V型雙缸引擎上就已實現。
這是將45度V型雙缸與90度相位曲軸結合的設計,例如XLV750R等車款就採用了此設計。活塞運動和爆發間隔在理論上與135度曲軸相同。
當時採用此設計的目的是為了在理論上消除不適的初級振動,而無需平衡軸。然而,由於過於平順而缺乏人氣,後繼車款也因此中斷。這與現在BMW的目標完全不同。
硬要說缺點的話……?
如果硬要說135度曲軸的缺點,那就是在極低轉速域的穩定性不如270度曲軸。135度曲軸的一個點火間隔(0→225度)比270度曲軸的(0→270度)更短。雖然135度曲軸在即將熄火的超低轉速域也足夠易於操控,但270度曲軸的穩定性會更好。
此外,預計售後排氣管的選擇性不會立即增加。全球的雙缸市場絕大多數都採用270度曲軸。135度曲軸目前僅有F450GS採用,開發經驗較少,因此市售改裝排氣管的推出可能需要時間,或者選擇性可能較少。
儘管如此,135度曲軸的優點遠遠超過這些缺點。它結合了270度曲軸和180度曲軸的優點,真正擁有跨界的美好特質。我們將持續關注其未來的衍生車型發展。
※<BMW F450GS>關於未來發展的獨家報導請點擊此處!
https://news.webike.net/motorcycle/555763/
BMW過去也曾於2012年推出「315度曲軸」!當時旗下Husqvarna的「NUDA900/R」便採用了此設計,其引擎基礎為360度曲軸,源自當時F650/800GS的並列雙缸引擎。(圖片取自Webike社群)





































