CycleWorld網(wǎng)站是一個(gè)比較專(zhuān)業(yè)和前沿的摩托車(chē)資訊網(wǎng)站，上面有很多行業(yè)和產(chǎn)品的最新資訊，一般你在這個(gè)網(wǎng)站上看到的新品，過(guò)一兩天就會(huì)在國(guó)內(nèi)行業(yè)網(wǎng)站和一些公眾號(hào)以及自媒體上有類(lèi)似的內(nèi)容。

不過(guò)這個(gè)網(wǎng)站上其實(shí)還有一個(gè)寶藏，一個(gè)叫Kevin Cameron的資深摩托車(chē)行業(yè)專(zhuān)家，定期發(fā)布一些文章以及解答讀者的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，其中不僅限于技術(shù)領(lǐng)域，還有很多有意思的見(jiàn)解。這篇文章名字叫做Honda’s Big Idea。原文在這里：https://www.cycleworld.com/story/blogs/ask-kevin/honda-motorcycle-engine-development-history/

我大概翻譯了一下。

一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新，其目的為了賽事，但價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了賽事本身。

1954年本田宗一郎在曼島TT比賽驚訝又懵逼的領(lǐng)會(huì)到了一個(gè)現(xiàn)實(shí)，當(dāng)時(shí)歐洲摩托車(chē)的升功率表現(xiàn)是當(dāng)時(shí)日本最好的機(jī)器的三倍。。。

本田宗一郎在戰(zhàn)時(shí)制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)的業(yè)務(wù)中領(lǐng)悟到了做研究的價(jià)值。 當(dāng)他的第一批活塞環(huán)達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，他去尋求了大學(xué)里冶金學(xué)專(zhuān)家的支持，然后通過(guò)改進(jìn)工藝取得了成功。研發(fā)，是前進(jìn)的關(guān)鍵。R&D is the key to moving forward.

本田宗一郎看到魯珀特·霍拉斯以高轉(zhuǎn)速的NSU單缸機(jī)贏得了曼島TT的125cc排量賽。而且四個(gè)NSU雙缸機(jī)席卷了250排量 TT的頭名，獲勝者在 113英里內(nèi)平均時(shí)速達(dá)到了90.867英里。350排量TT由Rod Coleman以91.54英里/小時(shí)的速度通過(guò)英國(guó)AJS的單缸機(jī)獲勝。

發(fā)動(dòng)機(jī)馬力輸出由三個(gè)主要部分組成：一是發(fā)動(dòng)機(jī)的排量，二是平均沖程的凈燃燒壓力，三是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。在當(dāng)時(shí)普遍走向強(qiáng)勁動(dòng)力的道路是采用英國(guó)的方式：采用精心打造的低轉(zhuǎn)速但長(zhǎng)沖程的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)。但NSU卻有力地展示了新方法，通過(guò)高轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本田先生研究了傳統(tǒng)并探索新領(lǐng)域。因?yàn)樗墓井?dāng)時(shí)以生產(chǎn)小型通勤摩托車(chē)為主，所以他對(duì)小排量的TT賽事特別有趣。他想知道的更多，所以他買(mǎi)了一個(gè)NSU和一個(gè)意大利Mondial摩托車(chē)，這兩個(gè)都是為了通過(guò)更高的轉(zhuǎn)速來(lái)產(chǎn)生更多的動(dòng)力，他把它們運(yùn)回了日本。

現(xiàn)在到了真正有趣的部分。本田宗一郎決定開(kāi)發(fā)出自己的機(jī)器來(lái)參加未來(lái)的TT賽事。為了參加1959年曼島TT 的125cc級(jí)別，他制造了帶有雙頂置凸輪軸的小雙缸機(jī)。它們會(huì)是NSU還是Mondials的復(fù)制嗎？一點(diǎn)也不。本田的研究人員為新的雙缸機(jī)配備了每個(gè)氣缸四個(gè)氣門(mén)。當(dāng)然作為一種保險(xiǎn)，他們也制造了同一發(fā)動(dòng)機(jī)的一些每缸雙氣門(mén)版本。

本田的工程師Tadashi Kume和Kimio Shinmura在了解專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)后比較沮喪，當(dāng)時(shí)大多數(shù)專(zhuān)業(yè)人士的看法是每個(gè)氣缸兩個(gè)氣門(mén)能提供最佳的空氣流量，就像在AJS350這樣的車(chē)上看到的那樣。四氣門(mén)設(shè)計(jì)其實(shí)在1912年就實(shí)現(xiàn)了，但Harry Weslake于1922年開(kāi)始進(jìn)行科學(xué)的流量測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在就比氣流（每平方英寸氣門(mén)面積每分鐘的氣流立方英尺量）而言，單個(gè)進(jìn)氣閥的流量是最好的。盡管Rudge在1930年代初曾用四氣門(mén)在TT上取得過(guò)短暫的成功，但四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)時(shí)已經(jīng)算是“過(guò)時(shí)“了。

來(lái)自單個(gè)進(jìn)氣門(mén)的高流量主要是因?yàn)樗軌驅(qū)饬黜槙车倪B接到燃燒室的內(nèi)表面，從而更有效地將流速轉(zhuǎn)換成氣缸中的壓力。來(lái)自Norton、Velo和AJS的高度優(yōu)化的英國(guó)單缸機(jī)數(shù)十年的成功凸顯了雙氣門(mén)的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)氣流專(zhuān)家會(huì)記得，多年來(lái)，Superflow流量工作臺(tái)隨附的說(shuō)明書(shū)上，將雙氣門(mén)諾頓雙缸機(jī)確定為在他們的經(jīng)驗(yàn)中測(cè)得的具有最高的進(jìn)氣流量。

然而有一個(gè)問(wèn)題。

當(dāng)MV Agusta的四缸雙氣門(mén)500cc發(fā)動(dòng)機(jī)在接近10,000rpm時(shí)，車(chē)手們被告知他們只剩下300轉(zhuǎn)的安全余量了，否則會(huì)能預(yù)料到具有破壞性的氣門(mén)浮動(dòng)（氣門(mén)和活塞之間發(fā)生碰撞）。預(yù)防這個(gè)就需要車(chē)手只能一只眼睛盯著轉(zhuǎn)速，另一只眼睛盯著前方的道路。那為什么不直接使用更硬的氣門(mén)彈簧呢？不行，更強(qiáng)的彈簧不僅僅導(dǎo)致凸輪和挺桿磨損，還使氣門(mén)桿產(chǎn)生拉伸損壞。

MV狹窄的300rpm轉(zhuǎn)速富余對(duì)本田來(lái)說(shuō)絕對(duì)是不能接受的，本田的首要目標(biāo)除了贏得TT外，還要贏得在日本本地比賽。這些賽事都在粗糙的煤渣路上進(jìn)行，后輪胎經(jīng)常打滑然后重新獲得牽引力，以及不斷的車(chē)輪跳動(dòng)，經(jīng)常使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速突然上升。這種聲音現(xiàn)在仍然可以在曼島賽車(chē)錄音中聽(tīng)到，因?yàn)楹筝喬?huì)周期性地失去對(duì)粗糙表面的抓地力。這些尖峰會(huì)超出原本的轉(zhuǎn)速多高？肯定超過(guò)300不止。

當(dāng)你遇到了棘手的問(wèn)題，你就不得不再次詳細(xì)查看每個(gè)“事實(shí)”。

將一個(gè)大進(jìn)氣閥與兩個(gè)總流通面積相等的小進(jìn)氣閥進(jìn)行比較，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)重要的比例效應(yīng)：兩個(gè)小進(jìn)氣閥門(mén)的總重比單個(gè)大閥門(mén)的總重要小得多！單個(gè)大閥門(mén)的每個(gè)尺寸都更大。它的頭部直徑大，因此頭部也必須做的更厚，以支持其更大區(qū)域的燃燒壓力。較大的閥門(mén)也需要較長(zhǎng)的閥桿，以便為其較大的端口向下移動(dòng)提供行程，并且該閥桿必須足夠粗以承受更強(qiáng)的氣門(mén)彈簧的力。尺寸上的差異帶來(lái)了體積上的差異，這就像比較兩個(gè)立方體，一個(gè)邊長(zhǎng)為1英寸，另一個(gè)邊長(zhǎng)2英寸。它們的體積比是多少？不只是增加2倍，而是長(zhǎng)寬高都放大后2倍后的八倍。閥門(mén)重量不是直接與頭部直徑成比例，而是幾乎與頭部直徑的立方成比例。氣門(mén)的重量自然是越輕越好，氣門(mén)越輕，越容易在高轉(zhuǎn)速時(shí)使其在沒(méi)有氣門(mén)浮動(dòng)的情況下跟隨凸輪軸的運(yùn)動(dòng)輪廓。

所以解決方案就這么來(lái)了：只要確?？梢詫?shí)現(xiàn)足夠的進(jìn)氣流量，選擇制造每缸四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)，使得氣門(mén)重量減輕，足以使本田能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高出大約40%的情況下依然能安全地操作！結(jié)果也證明，獲得足夠的進(jìn)氣流量不是問(wèn)題，本田所要做的就是使氣缸的缸徑略大于活塞的行程，這為四個(gè)氣門(mén)的設(shè)計(jì)提供了足夠大的空間，也足以提供它們所需的所有氣流，即使比氣流小于同條件的雙氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)。

隨著比賽時(shí)間的臨近，本田的雙氣門(mén)版本125cc排量的輸出功率剛剛超過(guò)15馬力，但相同排量的四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率做到了接近18馬力。四氣門(mén)概念使其既可以達(dá)到更高的轉(zhuǎn)速，又可以提供必要的超轉(zhuǎn)速安全余量。不過(guò)本田在第一次嘗試時(shí)并沒(méi)有獲勝。在1959年的125TT賽中，本田排名最高的是谷口直美，其他四氣門(mén)本田車(chē)分列第七和第八。 排在他們前面的是兩輛MV，一對(duì)二沖程MZ和一輛杜卡迪。雖然他們沒(méi)有取得勝利，但本田車(chē)手獲得了制造商的團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)。

不斷完善這個(gè)概念，本田在1961年贏得了第一個(gè)世界冠軍，湯姆菲利斯通過(guò)它獲得了125cc冠軍，海爾伍德通過(guò)它獲得了250cc冠軍。到1967年底，本田憑借每缸四氣門(mén)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)共贏得了16個(gè)FIM世界公路賽車(chē)錦標(biāo)賽的冠軍，本田在全世界聲名鵲起。

本田的研發(fā)工程師并沒(méi)有完全照搬公認(rèn)的觀(guān)念，而是專(zhuān)注在解決問(wèn)題的方法本身：如何通過(guò)更高的轉(zhuǎn)速獲得制勝的動(dòng)力。他們的成功仍然顯而易見(jiàn)。

今天，絕大多數(shù)汽車(chē)和摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸，都有四個(gè)氣門(mén)：兩個(gè)進(jìn)氣閥門(mén)，兩個(gè)排氣閥門(mén)。

讀后感：這篇文章帶來(lái)的啟發(fā)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是技術(shù)層面的。