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冷知识:摩托车车架的秘密(上)

一位优秀的运动员,

除了拥有一颗活力充沛的心脏,

还需要强健的骨骼、雄壮的肌肉来支撑。

摩托车同样如此,

必须拥有优秀的车架,

才能驾驭高性能的发动机。

就让我们一起来揭开车架的秘密……


如果说,发动机是摩托车的“心脏”,那么车架就是摩托车的“骨骼”。车架与摩托车的操控性能、乘骑舒适度密切相关。车架支撑着发动机,为转向机构和后减震器提供固定位置,承载着骑手、乘客和他们的行李,此外还为油箱、蓄电池等提供安装位置等等。

拆开摩托车的外壳,除去油箱、空气室、蓄电池等附件,你会更加清楚地看到这些“骨骼”的作用:在车架的前部,我们会发现这里安装着转向头管;在车架的后部,你会看到后摇臂在这里与车架相接。有的车架紧紧拥抱发动机,目的是增强车架的整体刚性;但是也有相反的,有的摩托车没有严格意义上的车架,你只看到前副车架和后副车架直接安装在发动机上……


冷知识:摩托车车架的秘密(上)


摩托车车架材料种类繁多。早期的摩托车,其实就是自行车+发动机,因此最常见的车架材料就是自行车的钢管了。随着材料技术发展带来新的可能,随着摩托车性能提升的内在要求,车架材料有了更多选择,除了常见的钢材,铝合金、镁合金、钛合金、碳纤维等各种材料都得到运用,由各种材料混合配置而成的车架也出现了。


冷知识:摩托车车架的秘密(上)


车架的类型多种多样,车架的材料丰富多彩。需要指出的是,没有完美的、能够包打天下的车架,具体款型的摩托车车架选择哪种结构、哪种材料,牵涉到车型定位、质量分配、所需刚性、动力性能、速度、功能用途、销售价格等因素,其实是一个综合优化比选的最终平衡结果。

 

1  钢管摇篮车架


★  基本结构:有单摇篮、双摇篮、半双摇篮等结构。双摇篮车架由两个单摇篮车架并列构成,通常会把上方的双管梁简化为较粗的单管梁。半双摇篮车架介于双摇篮车架和单摇篮车架之间,上方简化为单管梁,下管也是单管柱,底部是双管梁。

★  优点:结构简单,生产成本较低。

★  用途:主要用于中小排量街车和不追求高速度的巡航车、复古摩托车。

★  代表车型:雅马哈SR400。


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雅马哈SR400定位于复古休闲驾驶。因此,这颗大单缸未做强化处理,厂家公布的动力性能是最大功率17.1kW(6500r/min),最大扭矩27.4N·m(3000r/min),转速红线设置在7000r/min。尽管动力性能并不出色,但用于日常通勤、巡游,已经足够。起步出发时,得益于399mL的排量,大单缸在低转速时扭矩强韧,在2000r/min起就很有劲头了。而且,新的电子燃油喷射系统设置得很好,动力输出很流畅,全转速过程都可以准确掌控动力发放。


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SR400的高拉力钢管车架,则采用了苗条的半双摇篮式结构,与这颗大单缸发动机搭档得相当默契。这一结构自SR400问世以来就未曾改变过,在强度、刚性、重量之间达成了平衡。这具钢管车架内藏玄机——发动机的机油,就储存在车架的主下管内。这种设计,允许SR400的发动机采用干油底壳的结构,这样就降低了发动机整体高度,增加了最小离地间隙,提供充裕的过弯空间。跑在公路上,我们感觉SR400操控起来灵活省力;通过弯道时,由于单缸体型苗条,转弯空间很宽裕,过弯显得轻松自然。


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当然,作为复古单缸街车,SR400不可能跑得太快。如果在平直的公路上,将挡位挂到5挡,持续拧开油门,可以跑到160km/h。不过,此时发动机感觉比较吃力,振动比较明显。相对而言,这颗发动机最合适的转速是在3000r/min到5000r/min之间,此时单缸发动机发出很节奏感的声浪,动力输出、车架、悬挂系统协调默契。如果以80km/h~100km/h之间的速度奔跑,无论骑手还是乘客,感觉都很舒服。

 

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2  钢管格子车架


★  基本结构:采用圆形管或椭圆形管,通过熔焊或钎焊的工艺,装备出格架大梁结构。钢管组成的格子通常是三角形的,以强化结构稳定。

★  优点:结构坚固、质量轻巧。

★  用途:主要用于大中排量的街车。

★  代表车型:杜卡迪Monster 1200R。


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尽管缸径、冲程、排量都维持不变,但Monster 1200R已经变得更加暴力,最大功率增长了10%,最大扭矩增强了5.5% ,分别达到了117.7 kW(9250r/min)和131.4N·m(7750 r/min),绝对是怪兽家族中最凶猛的成员!这颗Testastretta 11°DS发动机不仅峰值动力提高,而且在全转速范围内的动力都得到增强——低转速扭矩强韧,在转速只有3500r/min时,发动机已经能够输出75%的扭矩,供由骑手掌控发挥;随着转速的拉升,L型双缸更加兴奋,在中段转速时加速强劲,而且劲头一直持续到转速红线10500r/min。据测试,从静止加速到100km/h,怪兽只需3.2s,极速可以超过250km/h!


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Monster 1200R继承了杜卡迪经典的铬钼合金钢管格子车架,但针对火爆性能作了进化——车架直接锁在汽缸头上,这是借鉴超级跑车Panigale的先进技术,在减轻重量的同时,实现了异常紧凑的结构。与此同时,车架采用了大口径的铬钼合金钢管,有效增加了抗扭刚性,襄助提升运动性能。为了提高过弯空间,车架设置提高,前后都增加了15mm,座高相应增加到830mm。这一新的人机三角,保证了舒适自然的驾驶姿势,同时优化了公路和赛道驾驶控制,实现了三者间的较好平衡。


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与钢管格子车架相得益彰的是高规格的奥林斯悬挂系统。前轮安装的是完全可调的48 mm倒立式前叉,内管采用氮化钛处理,为骑手提供丰富细腻的前端反馈;与之默契配合的,是后部的奥林斯单筒减震器,让Monster 1200R既可以在公路上舒适乘骑,又能够在赛道激情飞驰!此外,新配置的奥林斯转向阻尼器,无论是猛烈加速,还是超高速飞驰,都能保证车头和把手的充分稳定,大大增强骑手驾驭怪兽的自信心!

 

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3  混合结构车架


★  基本结构:主结构是钢管格子车架,但在车架后下方加入了合金板材来强化。上部的钢管格子车架与发动机相接,后下方的合金板材与后摇臂相接。

★  优点:结构坚固、质量轻巧,强度进一步增加。

★  用途:主要用于高性能NK街车。

★  代表车型:阿普利亚Dorsoduro 900。


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欧洲人对滑胎车情有独钟。作为欧洲著名品牌,阿普利亚在滑胎车方面堪称行家里手,迄今已经获得过多次世界滑胎车锦标赛冠军。他们融入了丰富赛道经验的Dorsoduro 900,给骑手带来不一样的激情。

上一代Dorsoduro 750已经获得广泛赞誉,但是相较于优秀的车架,750mL的双缸动力不够火爆,尤其是与杜卡迪的同类车型相比。面对骑手们提出的更高企盼,阿普利亚给出了Dorsoduro 900的答案,以冲劲十足的V型双缸抗击杜卡迪L型双缸的进攻。


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随着动力心脏的扩容,动力水涨船高,Dorsoduro 900最大功率提高到70.0kW(8750r/min),最大扭矩则增长到90.0N·m(6500r/min),双双超越了上一代。阿普利亚宣称,Dorsoduro 900在全转速范围内的扭矩都超过了Dorsoduro 750,而且扭矩曲线更平坦,易于骑手准确掌控动力发放。


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阿普利亚赛车在征战世界滑胎车锦标赛时很有竞争力,杀手锏之一就是操作灵敏、掌控高效的车架。Dorsoduro 900的车架采用了钢管+铝合金侧板混合结构,这种“杂交”车架具有重量轻、刚性强的优点,其中拥抱汽缸、连接转向头的上部车架是纤巧的钢管格子结构,拥抱曲轴箱部分的下部车架则是高刚性铝合金板材,两者通过高强度螺栓牢固锁在一起。针对从750mL扩容到900mL的V型双缸,阿普利亚工程师相应增加了车架整体刚性,以有效驾驭动力。


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悬挂系统相应升级。前轮配置的是KYB 41mm倒立式前叉,160mm的长行程是滑胎车特有的设置,具有很强的消化冲击、颠簸能力,支持骑手采用强硬激进的驾驶方式。后轮的单筒减震器行程同样是160mm,以近乎水平的角度侧面安装到右边的铝合金摇臂上,这种的安装方式不仅便于骑手调节弹簧预载和液压回弹,而且方便工程师师科学布置排气管走向,同时避免了排气管热量影响后减震器的液压油。


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(未完待续)

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