硬核知识：引擎马力、扭力、轴动力与轮动力

当人类首次将汽油引擎装置在脚踏车上，这种最为机动且便宜的交通工具，就拉开了序幕，人类的生活从此开始不同。

而引擎，是摩托车不同于其他二轮交通工具之处，也是决定一台车的性格之最大因素。

引擎马力为大多数人购车一定会参考的项目，但马力是什么？

马力（horsepower）

马力是引擎的最重要性能指标：每一台车在出厂时，一定会标明本车所搭载引擎的马力输出，让买家做为基本的参考。

马力是什么，又该如何看待这项数据呢？对于汽油引擎来说，进气、压缩、爆炸、排气是最基本的四大行程，在爆炸的过程中，储存在汽油中的化学能量便以燃烧的方式释放，直接施予活塞压力，并通过机械元件曲轴输出转动的能量。

引擎以化学能的方式转换为动能推动活塞，再通过曲轴传输动能

这里所说的转动能量，并不是马力！马力是带有单位时间的量化概念，正确的说法是在某一段时间内，引擎所爆发的能量。

举例来说，从甲地移动至乙地必须耗费五百单位的能量；若一台装置A引擎的车能在一小时内完成，而另一台相同的车装置B引擎却只要三十分钟便可到达。虽然输出的能量是相同的，但是能在较短时间内完成的引擎便具有较大的马力。

一般摩托车在出售时，车厂便会为车辆标注引擎的最大马力数据。以BMW的旗舰仿赛S1000RR为例，经过实测，该车的最大马力值182.65hp，同时注明了输出转数为13,850rpm。

这也意味着182.65匹马力的最大值只会在超过13000转时输出，在低于八千转时，本引擎所输出的马力值甚至仅有最大马力的一半甚至都不到。

这就是汽油引擎的基本特性：高转速域有高马力输出的特征。同时也造就了许多人所认知的骑乘乐趣之一：动力的掌控。正是因为引擎的动力如此难以捉摸，因此了解动力特性，也成为操控摩托车的基础。

2020 BMW S1000RR之动力实测曲线图

许多人也许曾经被多种的马力单位弄得晕头转向，例如德制马力、日制马力及PS、HP等等名词。其实，不同的马力单位源自于各国不同的测试标准。例如，日本便是采用JIS所制订的测试标准，而美国则是采用SAE所制订的测试标准。以目前的状况，世界各国的测试标准已经几乎接近统一，仅剩下德国所采用的测试标准较为不同，但实际数据仍相差不多。在计较不同单位的马力数据时，不如参考实际加速性能表现，会更加直接。

扭力（torque）

都有了马力作为引擎动力的计算数据，为何还要有个「扭力」来增加迷惑呢？事实上马力是由扭力与引擎转速相乘而得来的功率单位，扭力则是在引擎测试时，实际得到的力量单位。

而这个力量其实就是当燃烧室油气爆炸推动活塞，进而以活塞连杆带动曲轴运转所产的动能。引擎拥有越大的扭力，代表着车辆有着较好的加速性能。

活塞连杆带动曲轴运转所产生的力量为「扭力」

扭力常见的单位是牛顿米（Nm）及公斤米（Kgm），两者在摩托车的规格表中皆能找到，也能通过简单的计算来作换算，只要将公斤米的数据乘以9.8，便可以得到以牛顿米为单位的扭力数据。例如：DUCATI当家跑车Panigale V4，其最大扭力为124 Nm，或是12.6Kgm。

「扭力」代表作之凯旋火箭

数据解密

再深入一步看看DUCATI Panigale V4这台超级跑车的扭力数据，其所公布的最大扭力124Nm是在高达10,000rpm的引擎转速所发挥的。不论是低于10,000rpm或是高于10,000rpm，引擎皆无法输出比124Nm更大的扭力。

扭力可以说是引擎爆炸燃烧情形的代表，燃烧状况越好、爆炸所产生的力量越充足，活塞获得的推动力量也就越大，经过曲轴的旋转，输出的扭力自然也就越大。每颗引擎除了依照排气量会有扭力大小的不同之外，也因为调教的不同其最大扭力所输出的引擎转速也会略有不同。

例如YAMAHA YZF-R1便于高达11,500rpm处才输出11.6kgm的最大扭力。而同样搭载CP4引擎却不同调教的街车MT-10则在9,000rpm时，便可输出最大扭力11.3kgm，相较之下，转速低了许多，也代表最大扭力出现的时机相对更早。

YZF-R1与MT-10都是YAMAHA使用CP4引擎的车款，但两者因为定位的不同，引擎部分零件与调教的差异造成了动力上的不同

既然引擎的扭力输出与爆炸燃烧情形息息相关，那么也和引擎的设定有关，YZF-R1的引擎本质及最终调校皆针对高转速域的动力而来，在破万转时输出最大扭力。

而MT-10则针对中速转速域的动力发挥做出调校，使引擎在中转速域的燃烧条件相对较好。每颗引擎都有其相对较好的燃烧时机，若希望能兼顾高转速域及低转速域，便需要靠着可变机构来达成，例如可变气门正时、可变进气歧管等，将两种引擎设定放于同一颗引擎，制造宽广的高扭力输出带。

DUCATI所使用的连控轨道汽门系统，由凸轮控制汽门的开启与关闭

轴动力vs.轮动力

在拿到一台新车的马力、扭力数据之前，必须先了解这数据是属于所谓的轴输出或轮输出动力。这里所称的轴输出动力便是指从曲轴量测的动力数据，而轮输出则是指从轮胎量测的动力数据（轮上马力数据）。

一般来说，若是没有特别强调说明，则车厂所提供的动力数据皆是从曲轴量测得到的，是将引擎直接连结动力测试机，直接跑出数据。轴输出的动力，不会经过传动系统，完全只是属于引擎的性能表现。以马力来说，若是经过传动系统而从轮胎测得轮输出马力，则不论是齿轮传递或是皮带传递都会有一定比例的损耗。（但轮上马力更接近你的使用效果，你不会骑着没有轮子引擎乱跑）

经过传动系统而得到的轮输出马力，都会有一定比例的损耗

而扭力部分，经过传动系统的传递之后，至少会有两次以上的减速放大，造成轮输出扭力虽然会比轴输出有所耗损，但经过减速之后，数据反而会被放大。整体而言，轮胎虽然转的没有引擎这么快，但扭力却因此被放大了。若将一台档车放上马力机，来测试轮输出动力，则会发现在低档位时，后轮输出的扭力明显要比高档位来的更高，而马力部分则是较为接近。

当车厂开发一颗引擎时，是将引擎直接连接动力机，进行各项测试

高转速大马力

若要谈起高转速大马力的车款，我们继续看DUCATI的Panigale V4系列的车款，例如：V4R使用V型四缸的引擎，排气量为998cc，在引擎完全轻量化及零件强化之后，将出力转速调至一万转以上。同时也将缸径及冲程设定为81mm及48.4mm，其48.4mm的冲程相对于81mm的活塞直径而言，显得相当的短，也就是俗称的短冲程引擎，更有利于高转速域出力。

最后经过进气及排气系统的调校，将引擎的最大扭力调校至11,500rpm，最大马力更延伸至15,250rpm，可爆发221.5ps马力。

比起1,103c.c.的Panigale V4，尽管V4R仅有着较小的排气量，却有着更大的马力，因为较短的冲程，得以高转速换取大马力

同时要说明的是扭力与马力的关系：马力＝扭力×转速。

在任何引擎转速之下，当时所输出的马力即等于扭力乘上当时的引擎转速，再乘上一个单位换算的系数。以上所谈到的V4R为例，便是希望引擎的最大扭力在高转速域时爆发，乘以引擎转速之后，便能得到较大的引擎马力。

当高转速域可以爆发大马力之后，接着便可利用变速箱的减速效果，使得高转的马力可转换为各车速的加速扭力（轮输出扭力）。同样的状况也发生于Moto3厂车之上，虽然引擎规格仅为单缸250cc，但经过调校之后，可在超过一万转之后输出50匹马力以上之动力，再经过计算严密的变速箱传递及风阻测试后，极速依然可突破245km/h。（单缸250的小黄龙表示一脸懵逼，这也是民用和赛用的差异）

2013年所发表的KTM RC250R Moto3赛车，采用短冲程高转速的设定