涡轮增压器或许是汽车史上最伟大的发明之一。只需给一台小排量发动机装上涡轮,就能让它拥有媲美更大排量、但油耗更高的发动机的动力。现代柴油发动机如果没有涡轮增压,也会截然不同。然而,在摩托车上却很少见到涡轮增压器。四十年前,日本四大摩托车制造商都推出了动力强劲的涡轮增压摩托车,它们听起来像是来自未来,但涡轮迟滞比一台老旧电脑玩《孤岛危机》还要严重。这些摩托车都试图解决一个有趣的问题,而第一辆便是1982年的本田CX500 Turbo。
这个故事带我们回到日本科技发展令人叹为观止的辉煌时代。二战结束后,日本致力于战后重建和追赶。日本通商产业省希望改革本国产业,大幅提升日本在世界舞台上的地位。它大力推动“国民汽车”的研发,并力求精简产业结构,将资源集中于实力最强的企业。很快,从汽车、钢铁到造船和电子,日本多个产业都实现了飞速发展。
斯坦福大学《日本文摘》指出,当时日本恰逢各种有利因素的完美结合。朝鲜战争刺激了经济发展,美国人大量购买日本商品。到了20世纪50年代,日本拥有大量受过良好教育的年轻人,他们渴望离开农村,投身工业。日本及其企业大力投资经济增长,并采用新的制造工艺。工程师们开始源源不断地推出各种新发明。本田公司也身处其中,打造出一些风靡一时、价格低廉的卡车:
日本经济开始以惊人的速度逐年增长。哈佛商业评论认为,日本取得如此成就,很大程度上是因为该国数十年来一直专注于成为经济超级大国,有时甚至不惜牺牲其他目标。庞大的商业集团纷纷成立,各行业变得更加自给自足,技术也迅速在全国范围内传播。日本企业与其说是关注短期利润,不如说是致力于迅速抢占市场份额。日本政府也密切关注着市场动态,精心挑选并扶持那些它认为能够带来胜利的行业和企业。日本最终凭借大规模生产赢得了市场。
上述因素以及其他一些因素,最终促成了日本所谓的“经济奇迹”。尽管20世纪70年代的石油危机阻碍了这一疯狂增长时期,但日本在危机后依然保持了增长势头。最终,日本在20世纪80年代陷入了臭名昭著的“泡沫经济时代”,当时资金仿佛从天而降,资产价值高得令人难以置信。
但与此同时,日本也正处于科技奇迹层出不穷的时代。这段开篇至关重要,因为它为本田在20世纪80年代初掀起短暂的涡轮增压摩托车热潮奠定了基础。1982年推出的本田CX500 Turbo并非旨在解决某个实际问题,至少最初并非如此。但它最终却成为了摩托车历史上一个引人入胜的篇章。
本田需要证明些什么。
正如《Cycle World》杂志1981年报道的那样,CX500 Turbo的研发始于20世纪70年代中期。当时,本田汽车部门取得了巨大成功,正处于事业巅峰,而其摩托车,例如CB750 Four,也逐渐成为经典车型。1975年,本田推出了当时被认为是“终极摩托车”的Honda Gold Wing GL1000。
但当时挤满了本田新建研发中心的工程师们,却渴望更多。他们想要找到摩托车技术领域的下一个突破。更具体地说,《Cycle World》杂志在另一篇文章中写道,本田工程师想要证明,动力运动部门的创新能力可以与本田汽车部门相媲美。与此同时,《Hot Rod》杂志写道,当时正值第一次石油危机之后,本田相信,在这个更加注重燃油效率的世界里,一款既动力强劲又非常省油的摩托车必将拥有光明的未来。或许更具雄心的是,本田想要打造一款不仅仅吸引骑手的摩托车。他们将通过强大的动力和先进的技术来实现这一目标。
本田的工程师们对涡轮增压技术产生了浓厚的兴趣。到了20世纪70年代中期,这些小小的金属“蜗牛”已经成为一项热门技术,印地赛车和一级方程式赛车都曾尝试过强制进气。日本的公路汽车在20世纪70年代也进行过涡轮增压的试验。
涡轮增压的前景令人振奋。如果设计得当,一台涡轮增压小排量发动机就能爆发出与大排量发动机相同的动力。应用于20世纪80年代的摩托车时,这意味着在低速的城市道路上行驶时,你的摩托车将拥有小型中量级摩托车的操控性和燃油经济性。但一旦转速攀升,涡轮增压器开始加速运转,你就能获得公升级摩托车的强劲动力。理论上,这堪称两全其美。
其实早有先例。早在20世纪70年代,市面上就已经出现了改装涡轮增压套件。已知最早可以从经销商处购买的日本涡轮增压摩托车是1978年的川崎Z1R-TC(上图)。这是一款由Turbo Cycle Corporation公司改装并由川崎经销商销售的涡轮增压摩托车。然而,一些摩托车爱好者认为它并非第一辆真正意义上的原厂涡轮增压摩托车,因为它并非由川崎公司组装。
奇迹
本田的工程师们认为,如果本田要在日本推出首款量产涡轮增压摩托车,就必须从一开始就做到完美。工程师们首先着手完善概念。本田认为,量产的涡轮增压摩托车必须采用水冷式以确保可靠性,并且双缸布局是减轻重量的最佳选择。巧合的是,本田当时仍在研发CX500(将于1978年上市),因此这款摩托车成为了涡轮增压项目的平台。这迫使CX500团队对其原有的80度纵置V型双缸发动机进行改进,使其能够承受远超预期的动力。最终,CX500 Turbo的发动机采用了锻造活塞、粗壮的活塞销、加粗的连杆、全新的曲轴,甚至还使用了源自CX650的新型轴承。
随后,本田研发部门将目光转向了涡轮增压器本身。工程师们注意到,在20世纪70年代,市面上绝大多数的涡轮增压器,甚至包括摩托车改装套件中的涡轮增压器,都是汽车涡轮增压器。这是一个巨大的问题,因为相对较小的摩托车发动机排气量不足以驱动涡轮增压器高速运转,直到接近红线转速。这意味着摩托车骑手在整个动力输出范围内几乎感觉不到动力,只有在换挡前才获得短暂的动力提升,之后增压效果又会消失。英国哈格蒂公司指出,使用汽车涡轮增压器的摩托车直线加速非常快,但在其他任何情况下都几乎无法驾驶。
因此,本田与日本涡轮增压器制造商播磨重工合作,为摩托车打造了一款专用涡轮增压器,其配备一个带有废气旁通阀的48毫米小型压气机。理想情况下,这意味着涡轮增压器能够更快地启动并保持更长时间的增压状态。测试表明,与汽车使用的60毫米涡轮增压器相比,摩托车使用45毫米涡轮增压器确实能获得更灵敏的响应。量产版CX500 Turbo的增压值为19磅,并且后来也配备了48毫米涡轮增压器。
到1980年,涡轮增压项目已经发展成一个庞大的工程,本田公司为此投入了50名工程师,力求将其推向市场。这些工程师也肩负着艰巨的任务:CX500 Turbo的动力必须超越CB900F,燃油经济性必须优于自然吸气式CX500,并且涡轮迟滞必须尽可能小。
工程师们的工作远未结束。他们通过在压缩机和气缸盖之间增加两个腔室,进一步提升了发动机的响应速度。这样做的好处是,当进气门关闭时,增压空气有了去处,从而确保了进气门再次打开时,增压空气的速度得以保持。空气滤清器盒内的簧片阀则防止了减速过程中增压空气从空气滤清器盒内喷出。
然后是发动机管理系统,《Cycle World》杂志对此解释得最为透彻:燃油喷射系统与涡轮增压系统一样引人入胜。燃油喷射量和喷射时间均由数字计算机控制。计算机从七个传感器和一个电子空气流量计收集信息,结合增压压力、节气门开度和发动机转速的测量结果来确定喷射量。传感器读取空气滤清器盒和压缩机之间的压力(图中为 P)和温度(图中为 T);膨胀水箱(图中为 P2)和进气歧管(图中为 PB,为安全起见使用两个传感器)内的压力;节气门开度;以及冷却液温度(图中为 Tw)。喷射压力随增压压力而变化。随着进气歧管内压力的升高,燃油喷射系统内的压力也会升高,从而确保喷射的燃油以一定的相对压力喷入歧管。
在不使用水喷射的情况下,使用普通汽油并以 19 psi 的增压运行发动机时,防止爆震(或预燃)至关重要。为了防止发动机爆震解体,压缩比被设定为极低的 7.2:1(标准 CX 发动机的压缩比为 10:1),并且点火正时根据转速和增压压力进行电子控制。随着增压压力升高或转速降低,点火正时会延迟,因此在低负荷、高转速工况下可以达到最大提前角。在相对较低的转速下全油门、燃油增压运行时,点火正时会进一步延迟。
使用电脑控制燃油喷射已十分普遍,但大多数喷射电脑仅测量节气门开度和发动机转速,这对于自然吸气发动机来说已足够。CX500 Turbo 的电脑则更为复杂,因为它还必须考虑增压压力。根据发动机转速和增压压力确定喷油量,可在低转速、低负荷工况下获得最佳性能;而根据发动机转速和节气门开度确定喷油量,则可在高转速、高负荷工况下获得最佳性能。(当增压压力超过 19 psi 时,电脑会切断燃油供应。)
电子点火系统与燃油喷射系统一起,成为另一项巧妙的进步。在当时,这套系统相当复杂,本田希望确保首款量产涡轮增压摩托车拥有本田一贯的可靠性。因此,燃油喷射系统采用了冗余设计,即使传感器发生故障,也能以部分功能继续运行。这样,即使某个部件出现故障,你仍然可以骑车回家。当然,这与汽车类似,但这可是20世纪80年代初的摩托车啊!这辆摩托车的仪表盘上甚至还有故障指示灯,其工作原理类似于早期的发动机故障指示灯。
不放过任何线索
最终,这台发动机的功率达到了77马力,比普通版CX500足足高出29马力。本田并没有就此止步,他们还为这款涡轮增压版CX500配备了强化车架、空气悬架、三碟刹车、源自Gold Wing的离合器、NR500 GP风格的铝合金轮毂以及铝合金后摇臂。为了应对额外的动力输出,冷却系统也进行了升级。
据报道,本田还花费一个月时间在风洞中精心打造玻璃纤维挡泥板和风挡。其理念是打造一款既能轻盈穿梭于空气中,又能通过阻挡风雨和发动机热量,为骑手提供卓越旅行舒适性的摩托车。
本田CX500 Turbo在研发过程中备受摩托车媒体的关注。它确实与众不同,独具特色。本田承诺不仅要打造世界上第一款量产涡轮增压摩托车,还要确保其动力输出平顺、易于操控,并推动小型发动机和摩托车技术的进步。在CX500 Turbo及其升级版CX650 Turbo的研发过程中,本田共申请了250项专利。
延迟很大,速度很快
摩托车爱好者杂志在1981年就拿到了早期样车,报道的内容可谓精彩纷呈。以下是《Hot Rod》杂志的报道:
然而,CXT的性能在对比中几乎没有逊色。在涡轮增压压力开始上升的转速(约5000转/分)下,CXT在油门加速阶段轻松超越了750cc四缸发动机和920cc V型双缸发动机,并逐渐拉开了与本田自家运动型超级摩托车——16气门CB900F的差距。毫无疑问,在蜿蜒的道路上,技术娴熟的骑手可以轻松应对任何对手。
的确,这台发动机动力强劲,转速轻松突破9000转/分的红线,而且动力输出平顺,振动和噪音都微乎其微。本田声称涡轮增压器在4000转/分左右介入,但实际上要到接近5000转/分才能感受到它的作用。之后加速迅猛无比,而且没有涡轮增压带来的突兀冲击。一切都平顺而强劲。我们测试时因为路程不够长而未能达到最高速度,但保守估计最高时速在125英里/小时左右。CXT车型的综合油耗也从自然吸气版CX500的49英里/加仑提升到了55英里/加仑。
我们对这台发动机唯一的抱怨是,在全油门低速行驶时发动机抖动,以及打开油门到涡轮增压器介入之间常见的延迟。电脑及其精确的燃油计量系统显著减少了这种延迟,但仍然影响了骑行体验。我们测试的这辆车是手工打造的原型车,全球仅有七辆,因此规格尚未最终确定。本田计划在CXT于1982年初上市之前,进一步改进涡轮迟滞问题。给我们留下深刻印象的不仅仅是发动机的技术和性能。这辆车的操控性堪称世界一流。由于车身较大(整备质量578磅),CXT在停车场低速行驶时会感觉有些笨重,但在安吉利斯山脊公路(Angeles Crest Highway)上,蜿蜒曲折的65英里路段却显得轻盈灵动。你对轮胎、离地间隙、刹车、悬挂系统以及——摩托车的最终目标——自身的操控能力都充满信心。巨大的39毫米气压前叉、本田ProLink单后减震器安装座以及全新的铝合金ComStar轮毂。独特的欧式骑行姿势非常舒适,而且很容易适应。双碟刹拥有两轮车中最佳的手感和制动力。骑行平顺,转向精准。就其尺寸而言,操控性无可挑剔。
我觉得有趣的是,大多数评测似乎都暗示,由于涡轮迟滞,CX500 Turbo 在非涡轮增压状态下动力稍显不足。所以,你基本上必须始终保持 8000 转/分或更高的转速才能真正发挥它的速度。但如果你能做到这一点,你就能超越排量更大的摩托车。
《Cycle World》和《Hot Rod》杂志都注意到CX500 Turbo的一个怪异之处:所有高科技配置、强化发动机和各种小玩意儿,反而让这辆摩托车的重量降到了578磅(约266公斤)。这意味着,尽管CX500 Turbo的排量只有它目标竞争对手的一半,但重量却几乎相同。此外,这辆车只有在不使用涡轮增压的情况下才能获得良好的燃油经济性。当时的报道显示,如果高速行驶,油耗会降到十几英里/加仑(约10.7升/百公里)。
然后是价格。CX500 Turbo 的售价为 4,898 美元(相当于 2025 年的 16,870 美元),比本田 CB900F 的售价 3,495 美元(相当于 2025 年的 12,037 美元)要贵。它仍然比铃木 GS1100 的售价 3,999 美元(相当于 2025 年的 13,773 美元)要贵。
尽管如此,涡轮增压摩托车的魅力如此之大,以至于到了1983年,日本四大摩托车制造商——本田、川崎、铃木和雅马哈——都各自推出了自己的涡轮增压摩托车。别担心,我会在其他文章中介绍其他车型。本田甚至在同年推出了升级版的涡轮增压摩托车CX650 Turbo,这款车拥有令人兴奋的100马力,并采用了一个转速较低的51毫米涡轮增压器,从而减少了涡轮迟滞。
昙花一现的风潮
但好景不长。1983年,里根政府批准了《重型摩托车进口备忘录》,该备忘录最初对排量超过700cc的进口摩托车征收45%的关税。此举旨在保护哈雷戴维森免受进口摩托车的冲击。值得庆幸的是,雅马哈、本田和铃木幸免于难,因为它们的涡轮增压摩托车排量均为650cc,但川崎的涡轮增压摩托车却不幸被卷入其中。当然,大多数品牌的大排量摩托车都不得不面对关税问题,无论它们是否与哈雷戴维森存在竞争关系。幸运的是,本田凭借其位于俄亥俄州的工厂,在此次关税战中处于有利地位。
规避关税只是其中一个障碍。因为即使是那些未被征税的涡轮增压摩托车,购买成本仍然很高,而且一旦出现故障,维修起来也很复杂。据说,也并非所有日本四大摩托车制造商都生产可靠的涡轮增压摩托车。
但真正终结涡轮增压摩托车时代的,或许是技术的进步。涡轮增压的主要目的在于将大排量发动机的性能浓缩到更小巧、更省油、更先进的车身中。然而,由此产生的摩托车依然重量不轻,而且只有在激烈驾驶时才能发挥出强大的动力。不久之后,日本摩托车制造商便推出了燃油效率更高的四缸发动机,这些发动机几乎继承了涡轮增压摩托车的大部分优点,却几乎没有任何缺点。本田标志性的V4发动机或多或少地取代了CX涡轮增压摩托车的地位。
稀有且价格实惠!
这使得像CX500 Turbo和CX650 Turbo这样的摩托车非常稀有。据估计,CX500 Turbo仅生产了5343辆,其中只有2525辆销往美国。CX650 Turbo的数量更少,估计生产了1777辆,其中约有1200辆销往美国。不过,找到一辆CX500 Turbo或CX650 Turbo其实并不难。目前Bring a Trailer网站上就有一辆在售,Road America附近的复古摩托车经销商Throttlestop也有一辆在售。它们大多售价低于1万美元,所以对于收藏家来说,这是一款价格亲民的摩托车。
此后几年,涡轮增压摩托车并不多见。本田正在研发一款带有机械增压器的新型V3发动机。川崎的Ninja H2系列配备了机械增压器。但除此之外,涡轮增压摩托车仍然十分罕见。理论上,你可以像涡轮增压汽车那样,打造一款配备可变几何涡轮增压器和高压缩比的现代涡轮增压摩托车;或者,你也可以打造一款搭载更强劲自然吸气发动机的摩托车,这样就无需考虑涡轮增压器及其管路带来的额外重量。又或者,干脆制造一辆电动摩托车。至少,整个摩托车行业似乎并不急于尝试强制进气技术。
不过,令人难以置信的是,至少在几年时间里,日本摩托车制造商对涡轮增压器如此痴迷。强制进气曾被视为摩托车的未来,而实际上它只是一时的风潮。本田凭借其CX涡轮增压摩托车打造了技术奇迹,并在当时走得比其他任何厂商都更远。然而,最终这条路走到了尽头。至少听起来像是一条充满乐趣的死路。
全部评论 (0)