Dispelling Motorcycle Myths

介绍雅马哈发动机技术背后的故事。

卷。 1 “他们说你改变体重来让摩托车转弯……”

我 17 年前开始骑摩托车，我喜欢它们的绝对是过弯的乐趣。但我只是觉得我时不时地骑得很好。老实说，我不太了解基础知识，例如摩托车为什么转弯或熟练转弯的秘诀是什么。

转弯是让摩托车骑起来如此有趣的原因。

嗯，Mayu，你怎么让自行车转弯？你有自己的通过拐角的方式吗？为什么你认为摩托车转弯时会倾斜？

好吧，我向前看向角落的出口，并将我的体重放在内侧脚踏板(#1) 上。

(#1) 对脚踏板施加压力有时是帮助开始转弯的一种方式。

对。在骑术学校参加激流回旋课程时，他们会教您将体重放在脚踏板上以帮助自行车转弯。但是麻佑，你在路上骑车的时候每次转弯都这样吗？并不是说我在过弯时从不把重心放在脚踏板上，而是当我外出旅行时我几乎从不这样做。毕竟，当您骑自行车时，脚踏板是您休息的地方，对吗？

真的吗？所以我想当你真的想把自行车靠过去时更重要。我认为，将你的体重转移到转弯也是关键。 MotoGP 车手将他们的体重移到弯道内侧，以至于他们的膝盖，有时甚至是肘部都会刮擦赛道。所以要让自行车变瘦，你必须移动你的体重，对吗？

是的，MotoGP 和其他顶级系列赛的赛车手通常在他们的自行车上使用戏剧性的悬挂风格（#2）。但是，要使自行车倾斜以便转弯，悬挂并不是“要求”。我认为这只是他们利用身体来平衡工作中的离心力的一种方式。毕竟，越野摩托车手在转弯时经常向外倾斜，这会使他们的体重在转弯的相反方向上(#3)。换句话说，骑手的重量转移的方向与自行车倾斜的方向不同。

(#2) MotoGP 中流行的“悬空”骑行风格

(#3) 摩托车越野赛骑手将他们的体重向转弯的相反方向倾斜。

因此，MotoGP 车手和越野车手在转弯时都会移动体重以保持平衡。这是否意味着在转弯时移动您的体重和倾斜自行车之间存在关系？

我有个主意。观看此视频。它展示了 Yamaha 的一个研发项目，机器人在赛道上骑摩托车。如您所见，机器人根本不会移动其重量。不能！尽管如此，它仍然可以平稳高速地骑自行车通过弯道。

是的，但他们正在使用电子设备来控制自行车和机器人，对吗？看到一个机器人骑着为人类设计的摩托车，也感觉有点奇怪。
无论如何，MOTOBOT 如何让自行车在不移动其体重的情况下倾斜到角落？他在移动车把吗？他是否在一瞬间将杠铃推向相反的方向？

“一瞬间将杆推向相反的方向”是一种说法。这就是所谓的“反向转向”。(#4)例如，当您想向左行驶时，您可以推动左侧车把以将车把向右转动一瞬间，但随后自行车向左倾斜：相反的方向。我想每个人都经历过这一点，事实上，这就是关键。

当骑手在自行车上转弯时，无论他们是否意识到，他们都在使用反向转向。即使转向角非常小，骑手实际上是在向转弯的相反方向推动车把。

(#4) 反向转向：轻推左侧车把会使车把立即向右移动，并使自行车向相反方向倾斜。

哦，所以你将车把推向你想要去的方向，自行车就会向那个方向倾斜和转弯。

这是正确的。如果您想向左转，您可以轻轻推动左车把，将车把向右移动，然后自行车向左倾斜。这就是逆向。

再举一个例子：想象一下，你正在用手掌平衡一把雨伞。如果你想把它向左移动，你必须暂时向右移动你的手掌，这样雨伞就会开始向左落下。然后将手向左移动以保持雨伞平衡（#5）。在摩托车上转弯非常相似。

基本上，骑手使用反向转向使自行车向拐角方向倾斜。一旦达到一定的倾斜角度，骑手会不自觉地停止反转向，通过释放手臂的力量，自行车自然会保持车把转向拐角的方向。

发生这种情况时，自行车会倾斜，但会保持平衡并平稳自然地转弯。大多数骑手会自动执行这些动作，无需有意识的努力。而且由于与反向转向相关的车把角度非常小，从不到 1° 到 2° 左右，大多数骑手在操作时对车把没有任何感觉。

(#5) 反向转向时的动作类似于在手掌中平衡雨伞时的动作。

我明白了，这就是反向转向的工作原理。

MotoGP 车手在转弯时以各种不同的方式转动车把；有时他们经常转动酒吧，有时很少转动。其中一些可能是世界上最好的骑手才使用的技术。您可能会发现观看 MotoGP 比赛中一些自行车的车载镜头并观察骑手在转弯时如何操纵车把很有趣。

我明白了，谢谢你解释一切！因此，骑手确实必须使用车把来使自行车倾斜和转弯。但是现在我想知道，人们怎么会不去想它就做这么复杂的事情？

人类在地球引力中进化了数千年，所以我们很可能自然而然地具备了巧妙平衡引力的能力。

“你改变你的体重让摩托车转弯”可能只是另一个摩托车神话。

卷。 2 “他们说当你加速时，自行车的后部会下蹲……”

对我来说，骑摩托车的加速感让骑摩托车变得如此有趣。直接用你的身体感受加速度是令人振奋的，尤其是当你停下来或打开油门时，你会感觉到自行车的后部下蹲，后轮胎紧贴路面。这是一种让你爱上自行车的感觉！

我同意！但我注意到你说自行车的后部“下蹲”。当你加速时，当你在城里观看汽车时，你可以看到车辆的后部在加速时下沉。但是摩托车真的做同样的事情吗？让我给你看一个视频（#1）。

(#1) 底盘真的会下蹲吗？

你怎么认为？

唔…。在这个视频中，后背不是蹲着的。它实际上看起来像是在向上移动？但是当您骑车时，感觉就像是在压缩。

因为前叉的运动，所以有这种感觉。当您加速时，前叉会伸出，从而使底盘的前部向上，后部向下作为响应。所以它给人一种自行车后部正在压缩的错觉。

哦，所以如果前叉是软的，那会增加加速感吗？这似乎有点奇怪。

好吧，如果前叉不动，您获得的加速感可能会改变。在典型的自行车上，前叉没有阻尼机构，因此其底盘的姿态没有变化。但是因为摩托车改变了它的姿态，你会更多地感受到加速度。

摩托车的性能也会影响其姿态变化的方式，其秘诀在于后摇臂。它的形状、长度、定位、刚度等等都有很大的不同。

是的，摇臂确实看起来非常坚固和结实。但我真的不明白它的作用。它将后轮连接到减震器，对吗？

是的，但它还执行其他重要任务。发动机功率是驱动后轮转动的动力，轮胎和路面之间产生的摩擦力是推动自行车前进的动力。简单来说，动力从发动机传递到前链轮，然后是链条，然后是后链轮，然后是车轮和轮胎，最后是路面（#2）。

(#2) 摩托车的动力流动

发生这种情况时，链条会受到巨大的力量拉动，而后摇臂会承受这种力量。然而，关键是摇臂如何承受这种力。

摇臂如何承受力？我不明白你的意思，但它必须是向前的，对吗？

正确的。但是力不是在严格的水平方向上传递的。如果您画一条连接前驱动链轮轴和后驱动链轮轴的线，则在大多数自行车上，摇臂的枢轴点位于其稍上方(#3)。

(#3) 摩托车链轮和摇臂的关系

即使它位于该线以下，自行车仍会向前移动，但将其安装在其上方是有充分理由的。让我们比较一下当它安装在(#4, #5)上方和下方时会发生什么。

(#4) 上面的枢轴点

(#5) 下面的枢轴点

哇，这很有趣。

想象一下三角形将如何改变它的形状。

三角形变了？三角形在哪里？

三角形由前后驱动链轮与底盘上的摆臂枢轴点之间的连线形成。这张图解释了它（#6）。

(#6) 链轮和摆臂枢轴之间形成的三角形

(#6) 链轮和摆臂枢轴之间形成的三角形

在加速期间，发动机的扭矩（力）拉动传动链并试图将后轮拉向发动机。这就是左图中发生的情况。该力试图缩短 A 和 B 之间的长度。但是，A 和 C 以及 B 和 C 之间的距离是固定的，不会改变。结果，三角形的顶点 C 上升，如右图所示。因为轮胎与路面接触，所以只有摆臂的前部上升，并不断上升。

我知道了。

当摇臂枢轴上升时，底盘的后部不会下沉，而是会上升。当然，上升多少取决于摆臂角度。

因此，在加速时自行车后部蹲下的感觉实际上只是一种错觉，而实际上，当您加速时，自行车后部会升高。

这是正确的。枢轴点以及摆臂的形状和长度对自行车的操控性有很大影响。对于 1990 年代的 GP 赛车，如 YZR500 甚至 YZR-M1 MotoGP 机器，摇臂枢轴是可调节的(#7)。

(#7) YZR-M1 摇臂枢轴

当您考虑这些细节技术方面的工作原理时，观看比赛会变得更加有趣。

谢谢！但是当我观看 MotoGP 比赛的开始时，看起来自行车的后部仍然在蹲着。

MotoGP 自行车的加速非常剧烈，以至于前轮有时会脱离地面。这些轮子只是让自行车的后部看起来像蹲着一样(#8)。

(#8) 2016年日本大奖赛

“摩托车后部加速下蹲”可能只是另一个摩托车神话。

卷。 3： “倾斜的多轮车（LMW）是否因为轮胎更多而经常爆胎？”

Mayu，你以前骑过Tricity吗？

是的。我有一个朋友骑过它，我以前借过它。它真的感觉就像骑任何其他摩托车一样，但有很多前端的感觉，轮胎感觉真的很适合在路上。它也像摩托车一样倾斜，所以骑起来真的很有趣。

对？ LMW 平台有很多优点，但您获得的稳定性和前端信心绝对是最大的吸引力。

他们不会感到不稳定。对于某些骑手来说，您与它们一起获得的那种独特的、几乎是神秘的稳定感可能是无法抗拒的。

雅马哈有很多人骑着他们上班。过天龙河上的桥时，经常吹来一阵强烈的干燥风，许多骑手说 Tricity 在侧风中感觉就像一辆更大的自行车一样稳定。

我们实际上也对此进行了测试和验证。

因此，LMW 在侧风中感觉稳定，因为它有两个前轮。但有人说，因为它有更多的轮胎，所以它也会得到更多的爆胎。

嗯，这很有趣。我不知道这种谈话正在流传。

前几天，我朋友的自行车被钉子弄坏了后轮胎。他马上把它带到一家商店修理，听到一些顾客谈论 LMW 容易被刺穿。

我知道了。但仅仅因为 Tricity 有三个轮胎并不意味着它比任何其他摩托车有更高的爆胎机会。

是的，但是由于轮胎与路面的接触面积是传统摩托车的 1.5 倍，自然爆胎的机会必须更高，不是吗？

实际上，使用 LMW 获得公寓的机会可能会更少。据说大多数由钉子引起的刺穿发生在前轮胎滚过放在路上的钉子并将其翻倒时，因此它刺穿了在前轮胎后面滚动的后轮胎。

哇，我从没想过我的自行车的前轮胎实际上是后轮胎漏气的原因......

当然，自行车的速度、轴距、钉子的位置以及许多其他因素都必须以某种方式发生这种情况，所以仅仅因为你撞到钉子并不一定意味着你要去得到一个瘪胎。

我知道了。我有点觉得我通常最终会更频繁地将后部平底鞋，所以这是有道理的。

据说骑行时由钉子和其他异物造成的刺伤最常发生在后轮胎上。但如果是这样的话，因为 LMW 的后轮并不直接在前轮后面，因此它不太可能被前轮碾过的钉子刺破。这是一个简单的动画来说明这一点。

这样就更容易理解了。

由于后轮胎被更多地刺破，一些自行车只在后轮上使用无内胎轮胎，因为它们失去气压的速度更慢。 Mayu，你知道你的Serow (XT250) 是这样的吗？

所以这就是后轮胎是无内胎的原因！我以为是为了减肥。

当然，避免爆胎并不是唯一的原因，无内胎轮胎确实更轻。但是无内胎轮胎的真正优势在于当它被刺破时，它不会很快失去气压。

好吧，我刚刚学到了一些新东西！

在任何情况下，与两轮摩托车相比，LMW 后轮胎漏气的可能性肯定更小。

尽管如此，这并不意味着 LMW 永远不会爆胎。听说拔掉钉子轮胎会很快放气，所以最好立即停车，把钉子留在里面，然后去修理店修理。真的吗？

没错，这是最好的做法。但无论哪种方式，仅仅因为 LMW 有更多的轮胎并不意味着它会被更多的刺穿。这可能只是另一个摩托车神话。

卷。 4： “更大的扭矩意味着更快的加速是真的吗？”

Max教授，这次你能教我马力和扭矩吗？我知道马力基本上是“功率”，但很难找到扭矩的不同词，所以我不清楚它是什么。我经常听到扭矩提供更好的加速，但我仍然不明白它是如何工作的。

好话题！你知道两者都是“力”吗？

好吧，我在互联网上看到扭矩表示发动机的旋转能量或旋转力，但我并不真正理解它。你会怎么解释？

将扭矩称为扭转力可能会更容易理解。

扭转的力量？你的意思是像拧湿布或毛巾把水弄出来一样吗？

(#1) 扭矩可以比作扭动一块布。

是的，这是一个很好的例子。您可以将扭矩视为扭转毛巾时产生的力(#1)。当扭转力使物体绕轴旋转时，该旋转力可以理解为“马力”。以摩托车为例，发动机产生的旋转力驱动后轮和轮胎，推动自行车前进。顺便说一下，这仅适用于产生旋转力的发动机。

“产生旋转力的发动机”是什么意思？

嗯，你可以说摩托车和汽车发动机基本上是旋转产生驱动力的装置。他们通过轮换为事物提供动力。

嗯...所以，有不旋转的引擎吗？

当然。喷气发动机不产生旋转力，因此扭矩的概念不适用于它们(#2)。

所以即使它们在起飞时加速很快，你真的能感觉到，你不能说它们产生扭矩吗？

(#2) 扭矩的概念不适用于喷气发动机。

喷气发动机的性能用“推力”和“最大起飞重量”等术语表示，而不是扭矩。但无论如何，让我们回到摩托车。

好的。我开始明白扭矩是一种扭转力。但是当我听到车手说大扭矩的发动机有很大的加速度时呢？

嗯，在我看来，这些术语似乎被混淆了或混淆了。

我读过一篇由引擎开发人员撰写的互联网文章，其中说一个 50cc 的小型踏板车引擎可以制造出与大型自行车引擎一样多的动力。这让我整个人都糊涂了。

听起来他们倒退了，对吧？ “它很快，因为它有扭矩，”并且，“即使它没有太大的扭矩，我们也可以让它变快。”让我们试着消除你的困惑。

我们先来看看扭矩。想象一下，一个体重 30 公斤的孩子 A 和一个体重 60 公斤的人 B 站在跷跷板上。如果孩子 A 距离支点 4 米，而人 B 距离支点 2 米，跷跷板不会移动，因为它是平衡的(#3)。

(#3) 作用在跷跷板支点每一侧的力是扭矩。

我想我们在小学或初中学到了这一点，但这与扭矩有什么关系？

作用在跷跷板支点左右两侧的力就是扭矩。绕枢轴点产生旋转力，但由于左右力相等，跷跷板不会移动。在此示例中，每侧的扭矩量为 120 kg∙m（30 kg x 4 m = 60 kg x 2 m）。

我开始明白什么是扭矩。但是你能解释一下为什么一个扭矩很小的 50cc 踏板车发动机可以输出与大型自行车发动机一样大的驱动力吗？

好吧，相反，想象一只猫和一只大猩猩现在坐在跷跷板上。这只 5 公斤的猫坐在距离跷跷板边缘的枢轴点 50 米处。所以 5 kg × 50 m 意味着我们的小猫产生 250 kg∙m 的扭矩。如果大猩猩重 200 公斤，距离枢轴仅 1 米，那就是 1 m × 200 kg，或 200 kg∙m 的扭矩。所以大猩猩最终比猫“更轻”（#4）。