摩托车制造商投入大量精力来消除不良振动

这个故事最初刊登在《Cycle World》上。

当我组装 1965 年的 Yamaha TD1-B 时，我一次又一次地被它的零件有多重所震撼。我的结论是，这个重量是由它的发动机振动决定的。通过改变车架管的壁厚来控制何时出现裂纹。啊，厚是最好的！

重量和振动还以其他方式相互关联。当本田制造其 1997 年款 1,100cc 超级黑鸟时，它决定为其配备辅助平衡器。为什么只在那个型号上配备，而不是在 20 世纪 80 年代早期的 CB900F（同样是横向直列四缸发动机）上配备呢？至少部分原因在于那些早期的大型发动机太重了，以至于疯狂来回摆动的活塞的震动力几乎无法移动它们。

这里我将介绍振动偏移的概念：如果发动机是漂浮在空中的自由体，那么活塞摇晃力可以使其所属的发动机来回移动的量。显然，发动机相对于活塞越重，其偏移量就越小，它们传递给骑手的不适感就越小。这就解释了为什么早期的英国双缸发动机（始于 500 年代）的振动还算可以忍受。但随着市场对更大功率、更大、更重的活塞和不断上升的转速的需求产生了更大、更刺痛的振动偏移。最后。诺顿的 835 并列双缸必须安装在橡胶“Isolastic”支架中，以防止最严重的震动影响到骑手。

仔细观察 CB900F，我们可以看到发动机相当重，而且是橡胶安装的，该摩托车的许多其他部件也都用橡胶安装。橡胶太多了，以至于那些想把 900 改装成赛车的人，都制作了“去橡胶套件”，用金属套筒的正向对齐来代替橡胶的模糊性。此类套件还包括预切加固板和角撑板，可焊接到底盘以进一步加固。

如果你正在尝试制造一辆高性能运动型摩托车，那么用橡胶安装发动机就太可惜了，因为这会剥夺发动机底盘的固有刚度。为了使底盘在没有橡胶的情况下具有足够的刚度，它必须包含更多的金属并且本身更重。

此前，杜卡迪在 20 世纪 50 年代和 60 年代尝试制造更大、更刺激的运动型单缸发动机，这在当时具有独特的发展经历。desmo 450 的振动偏移非常大，以至于当发动机空转时，仅靠振动它就会缓慢地爬过人行道或混凝土地面。Taglioni 博士改变了方向，应用了一个众所周知的事实，即 90 度 V 型双缸发动机可以自行平衡其主要（即曲轴转速）震动力。一个重大的成果是 Paul Smart 在 1972 年的 Imola 200 比赛中驾驶新型斜角驱动双缸发动机取得了轰动性的胜利，并获得了已故《Cycle》杂志对美国媒体的无尽赞誉。

当铝被考虑作为一种可能的底盘材料时——首先是 20 世纪 70 年代早期至中期的 MX 摇臂，然后是 1980 年开始的整个公路赛车底盘，必须处理振动的影响。大多数铝合金缺乏钢所具有的宝贵特性——疲劳极限。疲劳极限是周期性应力的水平，低于该水平，零件的使用寿命基本上是无限的。

1980 赛季前，雅马哈曾测试其直列四缸 YZR500 的方管铝制底盘，结果底盘不断开裂，每次测试结束后都必须进行焊接。1972 年，我曾见过 Eric Offenstadt 的未来主义但不切实际的单体铝制底盘（专为剧烈震动的川崎 750 三轮车打造），每天晚上在 Daytona 练习赛后，他都会将底盘装上车，焊接当天的裂缝。铝能记住每一次侮辱，因此，如果要实现铝作为底盘材料的轻量化潜力，就必须有效地保护这种底盘免受震动。

以下是解决发动机振动的四种基本方法：

1. 让它撕裂。将发动机牢牢固定，让骑手、手、脚和屁股都感到刺痛，发出抱怨声。振作起来，坚持住。
2. 将发动机和其他部件用橡胶安装起来，然后通过额外的结构重量恢复底盘刚度。
3. 选择本质上具有自平衡功能的发动机结构，并将发动机作为底盘刚度的一部分牢固地安装。
4. 通过平衡轴或其他方式消除振动（例如杜卡迪 1993 年推出的巧妙时尚的 Supermono 中的假平衡“活塞”）。由于振动小，铝制底盘中的刚性安装已成为常态。

“尽情驰骋”对我来说太过分了，1967 年我曾驾驶过几次雅马哈的 TD1-B 量产赛车，我的手都麻木了。对于驾驶经典的英国双缸发动机的现代人来说，这也太过分了。他们有些责备地问道：“它们都这样震动吗？”

橡胶发动机支架在汽车上效果很好，很少有汽车（F1 赛车除外）将发动机刚度作为底盘的一部分。但在自行车上，橡胶支架要求底盘本身足够坚固才能完成这项工作——需要额外的材料和重量。一个例外是 Erik Buell 对 Isolastic 灵感的重新演绎——一种在单一平面上振动的发动机，就像 Harley V 型双缸发动机一样，可以在允许这样做的支架上绕轨道运行，同时保持扭转刚度。

某些发动机配置（直列六缸发动机、水平对置式发动机（例如宝马双缸发动机或本田金翼四缸和六缸发动机）或 90 度 V 型发动机）本质上具有自平衡性和平稳性。

第四种方法是使用平衡器来消除发动机振动，这需要增加一些重量和摩擦力。

1986 年，本田凭借 VFR750 中 90 度 V-4 发动机固有的平稳性，将铝制底盘带入展厅。20 世纪 80 年代，本田和雅马哈都生产了工厂生产的 250 公路赛车双缸发动机，其采用 90 度 V 型气缸配置，振动较低。雅马哈在其 1986 年的 TZ250 量产赛车中使用平衡轴来消除由于两个气缸不在同一平面而引起的摇摆力偶。一些持怀疑态度的车手确信平衡轴一定吸收了很大的动力，但当他们删除平衡轴时，他们的自行车振动很大，速度也没有变快。

任务完成了。下一步是从源头上消除振动，然后使用刚性安装的发动机作为铝制底盘的主要部件。