大多数人在挑选摩托车时首先关注的就是排量。每转一圈通过发动机的燃油量直接关联到摩托车能够产生的扭矩和马力。但你也应考虑气缸数及其布局。不同的发动机设计类型会直接影响动力、性能以及燃油经济性等因素。最简单的发动机设计之一就是单缸发动机。它只有一个活塞在单个气缸内为整车提供动力。
单缸发动机有许多优势,因此也有不少优秀的摩托车采用这种设计。单缸发动机制造成本更低,从而降低整车售价。它们通常提供更大的低速扭矩和低端性能,并且燃油效率极高,这使其特别适合越野车和城市通勤车。由于部件更少,单缸发动机也是最经济的维护对象,维护更简便,使得搭载它们的摩托车更轻便、更易操控。
话虽如此,其他更复杂的设计之所以能够流行,是有原因的。单缸发动机远非完美,存在若干缺点,选购前值得考虑。
单缸设计最大的优势是低端动力。这类摩托车在起步加速时能够迅速提速,轻松爬坡,这也是它们在越野车中受欢迎的主要原因。充沛的低速扭矩使其在崎岖不平的地形、丘陵以及需要短距离加速的跳跃中表现出色。但这种动力是有代价的。
单缸摩托车在高转速下的动力表现不足。为实现一定排量所需的往复部件质量限制了发动机安全转速的上限。因此,当转速达到某一点后,功率和速度的提升会出现递减。实际意义上,这意味着车辆在高速行驶时加速性能下降,使单缸摩托车在高速公路上远不如多缸车型。与之相反,直列四缸发动机在低至中速扭矩上有劣势,但在高速时表现出色。
单缸车可以跟上车流速度,但加速更慢。进入高速车流或超车往往需要快速提速并绕过大型车辆。单缸发动机意味着你必须拥有足够的路程来完成超车,这也意味着你会更长时间处于汽车或卡车的盲区。小排量单缸车更是如此,因为它们整体动力更弱。
如果你曾骑过单缸摩托车,应该已经体会到发动机点火时传至车架的间歇性脉冲感。这在长途骑行中尤为不适。单缸发动机的振动较大,原因在于气缸的质量和平衡。为了实现与多缸发动机相同的排量,单缸必须足够大,约相当于多缸对应气缸排量的两到四倍,这也要求更大的活塞。
多缸发动机的优势在于每个气缸的点火可以交错进行,产生更平稳、均衡且整体振动更低的运行状态。由于每个气缸体积较小,燃烧过程产生的冲击力相对较小,车身吸收的冲击也更少。单缸只有一次大的燃烧,冲击波更为明显。
此外,单个大气缸在压缩、点火、燃烧和排气阶段会有更多质量上下往复运动。更大、更重的质量快速上下冲击会产生额外的振动。
同样的间歇燃烧导致的抖动也会在发动机和排气管产生相当的噪音。许多单缸车主会注意到发动机发出一种快速敲击声,类似于气锤敲地或鼓手在小鼓上快速滚动。随着转速提升,这种冲击声会加快节奏,听起来像是汽油动力割草机的声音。正因如此,这类发动机常被称为“砰砰声”,是一种独特的音色,其他发动机几乎听不到。
有些人喜欢这种声音,觉得它经典且充满硬朗感。这种低频的砰砰脉冲与直列四缸的尖锐嗡嗡声或并列双缸的稳重隆隆声截然不同。但如果你追求平顺的骑行体验和稳定的声音,单缸车并不适合。
单缸设计的另一个后果是整体排量上限更低。发动机排量指的是活塞在单个工作循环中所扫过的空气‑燃油混合物总体积,直接决定发动机能输出的功率。排量取决于所有气缸的累计容积,通常以毫升(cc)或立方英寸(ci)计量。单缸发动机必须让单个气缸的体积是并列双缸或V‑双缸气缸的两倍,才能达到相同排量。
然而,单个摩托车气缸的尺寸有实际限制,这也是为何市面上高排量单缸车型稀少。雅马哈曾指出“内径约10 cm的燃烧室是汽油发动机的实际极限。燃烧过程从最靠近火花塞的部位开始,整个气‑油混合物完全燃烧需要一定时间。燃烧室容积越大,完全燃烧所需时间越长,使发动机在摩托车上的实用性下降。”
因此,大多数单缸车型的排量都低于400 cc。虽然市面上仍有少数中排量单缸,如KTM 690 Enduro R、Honda XR650L,但它们是例外,且相较于其他发动机类型的更大排量仍显逊色。
低端扭矩充沛让单缸发动机在越野车中表现出色,但在城市道路上却不够理想,因为它们在高速跟车时往往力不从心。这导致制造商不太愿意推出单缸街车。少数利用低端扭矩和卓越燃油经济性的城市通勤车型包括Triumph Speed 400、KTM 490 Duke、Honda GB350S。单缸发动机更常出现在复古风格车型中,以发挥其经典手感和声音。也有少数中排量车型如Royal Enfield Bullet 500、Husqvarna 701 Vitpilen,努力将单缸的功率推向道路使用的上限。
即便如此,如果你执意想要一款单缸街车,现代选择非常有限。若没有合适的车型,可能只能在二手市场寻找已停产的老款,前提是你有足够的耐心、时间、金钱和维修技能。