http://jfrmc.ganriki.net/zatu/rc211v-balance.htm

首先，我對日語是一竅不通，英語我還能稍微看出點問題。所以只能借助翻譯軟件，哪里錯了我也不知道，只有靠前后文猜測了。懂日文的可以去原網(wǎng)址看。

本田RC211V 990cc V型5缸發(fā)動機的氣缸夾角為75.5°。在此，從一階慣性力的平衡來考慮為什么是75.5°、點火間隔是怎樣的。

1階慣性力=質(zhì)量×曲柄半徑×(2×π×rpm/60)^2×cosθ(θ=相對于上止點的旋轉(zhuǎn)角）。因此，1階慣性力在上止點和下止點最大（朝向相反），在其中間為0。為了便于計算，以下將轉(zhuǎn)速設(shè)為一定，1階慣性力=Pcosθ。

（1）單缸平衡

假設(shè)曲軸的平衡重只平衡P/2，則氣缸方向（縱向）的不平衡=(P/2)cosθ（綠色箭頭）。下圖顯示活塞為上止點（θ＝0、cosθ＝1）的狀態(tài)。另一方面，平衡軸不僅是縱向的，而且是橫向的力=(P/2)sinθ中所述修改相應(yīng)參數(shù)的值。

下圖是在中間（從上止點旋轉(zhuǎn)90°）的狀態(tài)下，一階慣性力為零，但平衡重橫向（曲柄銷的相反方向）

(P/2)sin90°＝P/2。（藍(lán)色箭頭）

縱向和橫向不平衡合力是求縱向和橫向不平衡的平方和的平方根來進行的。

因此，不平衡力=P/2。

下圖從上止點開始θ度旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，縱向(P/2)cosθ（綠色箭頭）、橫向(P/2)sinθ（藍(lán)色箭頭），其合力為0.5P（青色箭頭），表示該力的朝向為與曲柄銷對稱的方向。

即不平衡力（P/2）的方向與曲軸相反的方向旋轉(zhuǎn)。

（2）V型雙缸的平衡

與（1）同樣地，以單缸只平衡P/2的方式設(shè)定曲軸的平衡重，設(shè)氣缸夾角為V，相位差為d，設(shè)1缸處于水平（X軸），則水平氣缸的任意旋轉(zhuǎn)角θ時的不平衡力為：

水平不平衡Fx=（P/2）× (cosθ + cos(θ+d)cosV - sin(θ+d)sinV)

垂直不平衡Fy=（P/2）× (sinθ + cos(θ+d)sinV + sin(θ+d)cosV)

求Fx和Fy的平方和的平方根的話：

在共用曲柄銷的情況下，由于d=V，所以不平衡力=PcosV。cos90°=0，所以氣缸夾角=90度時，平衡是最好。

試著考慮不共用曲柄銷，即將曲柄銷偏置，所謂的相位曲軸。

不平衡力=Pcos((d+V)/2)，cos90°=0，為了使V型雙缸不平衡力=0。

則(d+V)/2 = 90°；

d+V = 180°；

這樣，設(shè)定氣缸夾角V、相位差d即可。如果V2的曲柄銷偏移s度，則d=V+s；

V+s+V = 180°；

s = 180-2V；

以汽車的60度V型6缸為例：

在相對的2個氣缸共用曲柄銷的情況下，由于相對的2個氣缸中1階慣性力不平衡。通常，將相對的2氣缸的曲柄銷偏置設(shè)為180-2V＝180-60×2=60°，來平衡一階慣性力，點火間隔也為120度等間隔。當(dāng)然，四輪工程師并沒有模仿本田。

本田BROS的點火間隔：

BROS的特征之一是采用本田的專利“相位曲軸”。那么，在網(wǎng)上查了一下那個相位角度是多少也不太清楚。終于找到的以下頁面有解說。

結(jié)論是BROS的曲柄銷為76°的相位差，爆炸間隔如下。

點火-232°-點火-488°。

為什么是76°呢？因為s = 180-2V，s=180-2×52=76度。

證據(jù)如下圖所示。這張照片是1200rpm時，將示波器的探針靠近火花塞，拾取脈沖的照片。上面是前氣缸，下面是后氣缸。因為是1200rpm時，每秒旋轉(zhuǎn)20圈，單缸四沖程發(fā)動機每旋轉(zhuǎn)2圈就點火1次，所以每秒每氣缸點火10次。因此，每次點火的時間間隔為0.1秒（100ms）。不過，圖片上脈沖的間隔為50ms，這是因為不是從凸輪軸上取得點火正時，而是從曲軸上取得點火正時。也就是說，每隔一次才是真正的點火，剩下的是空點火。

99ms的間隔非常接近100ms?？梢哉J(rèn)為是測量誤差。由圖可得，在前氣缸點火后31ms后，后氣缸點火。

720°×(31ms÷99ms)＝225°（考慮到示波器的讀取誤差，這里實際上是232°）

在上面我們知道，杜卡迪的90°V2即使不使用相位曲軸也能取得平衡。它的點火間隔應(yīng)該是點火-270°點火-450°。

（3）V型5氣缸的平衡

RC211V是前3氣缸、后2氣缸。為了平衡該發(fā)動機的一階慣性力，只要用外側(cè)4個氣缸制作單缸的不平衡，用中央的單缸的不平衡來抵消即可。

如果外側(cè)4個氣缸曲柄銷位于相同位置，則其不平衡力=2×Pcos((d+V)/2)=P/2。

共用曲柄銷時d=V，則：

另外，如果是普通的90度V型4氣缸，則僅產(chǎn)生由1階慣性力引起的偶力，但如果是RC211V的曲柄銷的配置，則不會產(chǎn)生由1次慣性力引起的偶力。RC211V的氣缸夾角為75.5度是理所當(dāng)然的。

下圖中，假設(shè)前方兩側(cè)的2氣缸（1、3號氣缸）位于上止點，則前方外側(cè)2氣缸的不平衡力（1階慣性力與平衡重的離心力的合力）在前氣缸方向上為各P/2（藍(lán)色箭頭：箭頭的大小為P/2）。

此時，后側(cè)2氣缸（4、5號氣缸）的曲柄銷在上止點后75.5度，其不平衡力在后氣缸后方75.5度的方向上為各P/2（青色箭頭）。

外側(cè)4氣缸的不平衡力的合力在后氣缸方向，為P/2（綠色箭頭）。

為了消除該問題，中央氣缸（2號氣缸）的不平衡力P/2只要在綠色箭頭的反方向、上止點后104.5度（紅色箭頭）即可。此時的中央氣缸的曲柄銷的位置為上止點前104.5度。

另外，如圖所示，不會殘留一階慣性力產(chǎn)生的偶力。

該曲軸配置的點火間隔可以考慮以下4種。

追記1

這一頁于2002年9月25日公開，但本田關(guān)于“奇數(shù)汽缸的V型內(nèi)燃機”的專利申請內(nèi)容當(dāng)天公開。在申請內(nèi)容中也未示出點火間隔，但在2006年9月左右，本田公開了RC211V的點火間隔如下。各氣缸的編號為1:前左、2:后左、3:前中、4:后右、5:前右，與我的編號方法不同，所以在（）內(nèi)記載了根據(jù)我的編號方法的編號。

追記2

本田于2001年發(fā)布了RC211V發(fā)動機，明確了將以V型5氣缸迎戰(zhàn)2002年的MotoGP，但當(dāng)初我以為有平衡軸。但是，馬上就明確了沒有平衡軸，我開始有點慌張。然后對著桌子寫簡圖，考慮慣性力的平衡，得到了答案。本發(fā)明的發(fā)明人是本田的山下ノボル，但山下和我無法相比。我想「RC211V應(yīng)該平衡著1階慣性力。應(yīng)該有回答」，山下先生「不知道有沒有回答。而且V型5氣缸是新奇的賽車發(fā)動機布局」的條件下到達(dá)了正確答案。最初致力的人和其他人之間有明顯的差別。

山下似乎也知道這一頁，在2005年刊登的采訪報道中，對于記者關(guān)于RC211V點火間隔的提問，山下回答說：“去看叫野田健一的人的東西”。能讓現(xiàn)役的技術(shù)人員看到這頁，真是榮幸之至。

追記3

本田于2009年4月3日在網(wǎng)站上公開的WGP參戰(zhàn)50周年紀(jì)念冊（PDF文件）20頁（電子文件上為22頁）中有以下記述（氣缸編號為1:前左、2:后左、3:前中、4:后右、5:前右）。

“到了04年，RC211V以發(fā)動機為中心進行了很大的改進。～前后氣缸1-2號和4-5號變更為同時點火～”

從這句話來看，2004年型1、2、4、5號氣缸同時點火或1-2號同時點火，4-5號旋轉(zhuǎn)后同時點火。

但是，在這兩種情況下，如果沒有平衡軸，則一次慣性力不平衡，如果為了同時點火而在前后氣缸中偏置曲柄銷，則曲軸剛性降低。

雜志用語的「同時爆炸」不是「同時點火」，多是「與普通不同的點火間隔」，不過，在這里作為本來的意義考慮。

考慮到2004年型的后方氣缸有各氣缸單獨排氣的排氣管，實際上在正文的曲柄銷配置下，分別將1、5號、2、4號氣缸同時點火吧。點火間隔可以考慮下表的4種，（）內(nèi)是我的氣缸編號的方法。