探访隐藏在排气系统里的秘密

对于大多数骑手而言，摩托车的排气系统属于简单部件，无外乎就是发动机排放废气的管子而已。但是，现代摩托车的发展水平已经远远超出很多骑手的预期，就连看上去很简单的排气管，里面也是大有乾坤，具备诸多功能，如消除反喷、增加动力、净化尾气、降低风阻、减轻重量、增加美感、彰显个性等……

现在，就让我们一起来探访隐藏在排气系统里的秘密吧！

消除反喷：雅马哈排气动力阀

我们知道，在追求高转速大功率的竞技型发动机上，往往采用较大角度的气门重叠，即在排气门尚未闭合的时候，进气门就已经提早开启，目的是在有限的充气时间内，向气缸内灌入尽可能多的油气混合物。但此举有利有弊，同样是由于气门重叠角的存在，容易导致“反喷”现象。

为了解决这个问题，雅马哈在排气系统中安装了排气动力阀（EXUP）。这一装置基于5个参数，即发动机转速，速度，扼流阀开度和开启速度，挡位，由辅助电机根据实际情况开启到相应角度，籍此调节气门重叠角期间的排气压力波，消除“反喷”现象，进而优化全转速范围内的动力响应。

EXUP类似于雅马哈在二冲程发动机上运用的YPVS，最早用于1987年FZR400R，经过多年来持续进化，已经进入炉火纯青境界，旗舰跑车YZF-R1就采用了这一技术。

优秀跑车只有动力不行，但是没有动力则是万万不行，新一代YZF-R1着力强化动力输出。为了降低往复惯性质量，雅马哈工程师采用了裂解加工工艺制造的连杆，材料为全钛合金，这在量产型摩托车中属于头次使用，与传统的钢质连杆相比，重量减轻了40%。同时，新设计的曲轴也减轻了20%，让发动机响应变得很敏感，特别是高转速区域竞争力十足！同时，YZF-R1的排气系统内安装了EUXP阀，能够综合多种关键参数自动开启，调节排气横截面大小，精准管控排气压力波，实现了3个目标：有效消除特定转速区域内的扭矩波谷，让全程加速一气呵成，更加爽快、更加顺畅；降低了油耗；优化了低转速时的燃烧效率，有助于稳定怠速，降低怠速噪音，减少碳氢化合物排放量。

增加动力：铃木高级排气系统

2017年，铃木推出了新一代GSX-R1000，这是真正的彻头彻尾的新车——从全面扩展功率带的可变气门正时机构，到赛车型卡盒式传动系统，再到32位双核处理器ECM、10阶牵引力控制系统、风洞测试的空气动力学造型……GSX-R1000全面渗透和借鉴了MotoGP赛车前沿技术，可谓是脱胎换骨，再次晋级到高阶！

新一代GSX-R1000搭载的液冷、DOHC 16气门、并列四缸发动机，现在杀伤力变得更加强大，核心秘密是武装了铃木拓宽动力带系统（BPS），不但榨取酣畅的高转速性能，同时强化中低转速范围的动力输出，实现了全转速范围内的动力提升。BPS主要由4个模块组成，即可变气门正时+F1式气门机构+新的电子油门+排气调节阀。

这里，我们重点谈谈铃木排气调节阀（SET）。GSX-R1000采用了4-2-1薄壁不锈钢排气管，铃木称之为高级排气系统（S-AES），因为内藏玄机，在不降低中低转速范围内动力输出的同时，强化了高转速峰值功率。 长期以来，GSX-R1000都在排气管中段内置蝴蝶阀，由辅助电机基于发动机转速、扼流阀开度、挡位等信息来掌控开度，目的是优化排气管内的背压，从而优化全转速范围内的扭矩输出。在最新一代的 GSX-R1000上，铃木工程师再次做了改进，推出了升级版SET-A，在排气系统1号和4号、2号和3号头管之间安装了平衡管。按照传统做法，这一装置有助于提升高转速时的动力输出，缺点是牺牲中低转速时的表现，但是铃木做了调整，在平衡管内安装了蝴蝶阀，在中低转速时关闭，在高转速时开启，这样既无须牺牲中低转速动力，又襄助实现了高转速大功率。

最终，在铃木高级排气系统等装置的襄助下，新一代并列四缸发动机爆发出更强的动力，最大功率提升至148.6kW（13200r/min），最大扭矩则增强为117.6N·m（10800r/min）。更让人高兴的是，GSX-R1000不仅高转速冲劲十足，而且中低转速扭矩强劲，起步加速、出弯道给油更加给力。换而言之，新的动力心脏不仅变得更强大，而且功率带更宽，实现了全转速范围内的性能提升！

净化尾气：三元催化转化器

近年来，全球各国都对环境问题异常关注，要求发动机严控尾气排放，如国五排放标准已于2018年起全面实施，新的国六标准第一阶段从2020年7月1日开始，第二阶段从2023年7月1日开始。

保护环境责无旁贷。我们经常看到摩托车排气系统中安装了三元催化转化器。三元是哪三元，三元催化转化器有什么用呢？

三元催化转化器安在发动机的排气系统内，其作用是减少发动机排出的大部分废气污染物。该装置由一个金属外壳，一个网底架和一个含有铂、铑等贵金属的催化层组成，可除去尾气中90%的碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化合物这三种主要污染物。当高温尾气经过催化层时，铂催化剂就会促使碳氢化合物与一氧化碳氧化生成水蒸汽和二氧化碳，铑催化剂会促使氮氧化合物还原为氮气和氧气。

1988年，宝马K家族迎来了新的里程碑，这就是全新亮相的K1。这款跑车不仅设计先锋前卫，而且技术站在了时代的前沿，搭载了环保理念先进的动力装置——配备了新的博世电子燃油喷射系统，最大功率是74kW（8000r/min），最大扭矩则为100N·m（6750r/min），成为当时宝马动力最强的发动机；装配了全控制三元催化转化器，对于减少排放、保护环境具有重要意义。

由于各国环保法规日益严格，三元催化转化器在摩托车上得到了广泛使用，如今无论是超级跑车还是美式巡航车，无论是豪华旅行车还是大型探险车，都在排气系统中安装了三元催化转化器，让骑手们在继续自由飞翔的同时，为呵护碧水蓝天尽一份力。以宝马最新推出的街车F900R为例，这台动力装置的缸径和冲程，从上一代的82mm×75.6mm修改为86mm×77mm，由此获得了895mL的排量；经由新一代电子燃油喷射系统伺服后，F 900 R获得了更加强劲的动力，最大功率从66kW增加到77kW，增长了17%；最大扭矩从86N·m增加到92N·m，多出了6N·m。而且，从转速2500r/min起，F900R无论是功率还是扭矩，全线压过了上一代车型，让骑手充分体验什么是意到劲到！当然，在提升动力性能的同时，宝马没有忘记环保要求，在提升燃烧效率的同时，在F 900 R的排气系统中安装了高效的三元催化转化器，满足欧5的排放标准。

降低风阻：坐垫下双排气管

杜卡迪经典超跑916在1994年面世。这台超级跑车完美体现意大利流派性能与风格水乳交融的主张——液冷L型双缸发动机，爆发出强大的动力，驱使916暴风骤雨般疾驰，极速可达260km/h；纤巧坚固的钢管鸟巢式车架，配上高性能悬挂系统，实现了犀利灵活的操控性能。在追求超强的运动性能的同时，916还拥有优雅造型风格：猫眼式双头灯，闪烁着冷冽的寒光；单边摇臂减轻了重量，同时让后轮完整暴露，显得简洁又精练；特别让人眼前一亮的是排气管的布置方式，双排气管高高翘起，直接安装在坐垫之下，不仅能够降低风阻，而且散发出高调嚣张的霸气……

在赛道和公路上，916都掀起强大旋风。如在世界超级摩托车锦标赛上，杜卡迪赛车手福格蒂和科瑟驾驶916，斩获了1994年、1995年、1996年和1998年赛季冠军。可以说，在90年代日本并列四缸横行的时候，正是杜卡迪与之颉颃，并凭借迥然不同的风格和出类拔萃的性能，取得了令人瞩目业绩！

把优雅的造型、轻盈的重量、精致的细节、独特的个性，与强大的动力和敏捷的操控有机结合，916集中完美地展示了机械艺术的设计理念，持续对全球超级摩托车产生了深远的影响。比如把排气管安装在坐垫下的布置方式，既降低风阻又格外霸气拉风，引来本田、铃木、奥古斯塔等无数厂家的效仿借鉴。

减轻重量：轻量化排气系统

尽管宝马S 1000 RR位居优秀超跑之列，但是仍然留有提升空间，这就是HP4。更雄浑的中段转速扭矩、更轻巧的簧下质量、更完备的电子智能辅助装备，赋予HP4出类拔萃的运动性能，被业界认为是赛车水准的骏马，无需任何改装，即可冲上赛场厮杀。站在S 1000 RR和HP4的基础上，宝马再次实现自我超越，这就是具备赛场竞技性能的HP4 RACE！

HP4 RACE的并列四缸发动机在细节方面精益求精，用上了赛车型凸轮轴、更加高效的进气系统、新的气门开启时间等。针对更苛刻的强化要求，HP4 RACE换上了高强度的锻钢连杆，曲轴则减轻了约200g，以获得更积极的响应。因此，与标准版S 1000 RR相比，HP4 RACE转速更快、更高，转速红线设置在14500r/min；动力性能更加嚣张，最大功率飙升到158kW（13900r/min），最大扭矩达到120N·m（10000r/min），分别比S 1000 RR高出12kW和7N·m！

除了强化动力性能输出，宝马还着力采用轻质材料，努力减轻HP4 RACE的重量。首先采用了碳纤维车架，这在量产型摩托车上首次使用。这款碳纤维车架重量只有区区7.8kg，有效降低了整车质量。碳纤维车架采用了桥式结构，并列四缸发动机前倾32°后，与其紧固锁定，成为车架的强化单元。帮助HP4 RACE瘦身的，还有碳纤维轮辋。与轻合金锻造的轮辋相比，碳纤维轮辋减轻总量达30%。进一步减轻重量的，则是钛合金排气系统，这套排气系统采用了4-2-1结构，消声器部分则包裹了碳纤维材料，不仅重量轻巧，而且襄助实现了充沛的中段转速扭矩和酣畅的高段转速功率。

经过“骨头上刮肉”的HP4 RACE，体重变得异常轻盈，竟然将干重削减至不可思议的146kg！要知道，这一水平比杜卡迪1299 PANIGALE R FE轻了足足22kg，甚至比竞逐WSBK的赛车还轻！

增加美感：古典攀爬的宣言

上个世纪五六十年代，摩托车并不像现在，没有超级摩托车、巡航摩托车、旅行摩托车、越野摩托车、耐力摩托车等严格分类，越野摩托车和公路摩托车之间也没有截然的区别。为了满足越野的需要，喜欢玩野的骑手们就自己动手改装，提高通用摩托车的越野能力，这就是攀爬车（Srambler）的由来。那么，骑手要把自己的公路摩托车改装成Srambler该怎么做呢？提高摩托车越野能力的方法很多，包括安装上颗粒粗糙的越野轮胎，换上长行程的悬挂系统，配置宽大的车把等，还有就是尽量拆除附属零部件，让车体苗条和减轻重量。当然，你别忘了改装排气系统，一定要装到高位以提高涉水通过能力，如果是水平布置紧贴车体，那就更有韵味啦！

针对骑手的这些需求，有的厂家干脆直接推出特别改装的公路摩托车，经过适当的调整之后，摇身一变成为所谓的“越野车”。这种以公路用车架为主，经过改装后不但可以行驶公路，而且具备相当越野能力的通用摩托车就叫做攀爬车。

作为拥有百年历史的老牌厂家，凯旋对Srambler有着更深的理解和感情。在那些年代，骑手们喜欢折腾凯旋生产的双缸摩托车，把街车改装成越野车冲向荒地和旷野，而且很有竞争力。著名的例子就是1964年好莱坞明星史蒂夫· 麦奎因，驾驶凯旋双缸在前东德举行的国际六日越野赛(ISDT) 中取得了佳绩。

目前，凯旋麾下在售的Street Scrambler就深得精髓，刻意通过造型和细节元素，来复活古典越野的韵味。排量900mL的并列双缸发动机采用液冷散热，但缸体上依然布置了散热片，强调钢铁质感；圆形单头灯、双圆后视镜、越野风格的宽大车把、钢丝辐条轮辋、安装了橡胶防尘罩的前叉、双筒减震器等细节，着力营造出古典情调。最为经典的特征，当然就是高高在上，紧贴车体右侧的双排并列排气管，有力地烘托出Scrambler的粗犷之美。

彰显个性：调节独特的排气声浪

在追求多元的现代社会，很多人都希望按照自己的性情，按照自己的节奏，做自己喜欢的事情。他们不希望遵循守旧、墨守陈规，不希望在庸庸碌碌不知所谓地奔走。

在两轮世界，个性也被放在更高的位置。更多的骑手，渴望拥有适合自己的骏马，彰显自己的个性，踩着自己的节拍前进，或徜徉，或巡航，或休闲，或疾驰……

雅马哈推出的巡航车XV950 RACER采用了经典的V型双缸发动机，但是“内心”大不一样，没有采用顶置气门的结构，而是SOHC气门机构。为了实现高效的燃烧，燃烧室设计成斜顶式，以此“挤扁”燃烧空间，强迫油气混合物趋近燃烧室中央，实现较充分的燃烧。同时，汽缸内壁电镀上陶瓷复合材料，活塞则由铝合金锻造，减少摩擦和提升散热性能，有助于长时间轻快运转，同时将机油消耗量降至极低水平。最终，这台942mL排量的风冷大双缸发动机，在3D电子燃油喷射系统的辅助下，拥有了强劲的低转速扭矩，当转速仅为3000r/min时，就能爆发出最大扭矩80N·m。骑手最直接的体会，就是无论转速多低，只要拧动油门，总能感到后轮强有力的加速。

当然，对于巡航车来说，个性非常重要，譬如V2的脉动韵律和声浪。XV950 RACER采用了不均衡的点火间隔，点火角度分别是300o和420o，从而塑造出V型双缸发动机独特的心跳韵律。为了进一步强化动力的特点，XV950 RACER采用了新的排气系统，二合一排气管安装在车体右侧，消声器结构较短，消音器内采用了玻璃棉材料。这一排气系统，不仅强化了中低转速范围内的动力响应，满足噪音和排放标准，而且产生了与众不同的清脆悦耳排气声浪。