本文譯自：https://www.motorsportmagazine.com/articles/motorcycles/motogp/we-build-our-motogp-engine-so-the-electronics-have-to-do-as-little-work-as-possible 2021年8月24日文 作者：Mat Oxley

Kurt Trieb設(shè)計了KTM的RC16發(fā)動機，該發(fā)動機在過去一個半賽季中贏得了與杜卡迪的Desmosedici一樣多的比賽。Trieb告訴了我們他的設(shè)計理念，并透露RC16不是90°V4。

KTM四年前進(jìn)入MotoGP，目前已經(jīng)很有競爭力，它的競爭對手幾十年來一直是頂級賽車。自2020年初以來，只有雅馬哈贏得了更多的比賽，KTM的五場勝利與杜卡迪的獲勝率持平，并優(yōu)于阿普利亞、本田和鈴木。

KTM RC16的核心是它的發(fā)動機，與杜卡迪的Desmosedici、本田的RC213V和阿普利亞的RS-GP一樣使用的1000cc 90°V4引擎。至少，我們一直是這么想的。但我們最近與KTM的發(fā)動機研發(fā)負(fù)責(zé)人Kurt Trieb的談話表明，RC16不是90°V4。

毫無疑問，Trieb——他還設(shè)計了KTM的Moto3 250cc單缸發(fā)動機和2005年的MotoGP V4發(fā)動機（Team Roberts車隊曾短暫使用過）。這些經(jīng)歷在RC16的設(shè)計中發(fā)揮了巨大作用，從最初的概念到點火順序、燃燒等細(xì)節(jié)工作。

如今，在MotoGP賽車上，電控系統(tǒng)比其他任何機械部件都要占用更多的時間。但Trieb很快意識到，打造一臺不需要各種電控系統(tǒng)過多干預(yù)的發(fā)動機的重要性，因為這些電控系統(tǒng)都會使摩托車減速，而不是加速。

問：你曾經(jīng)設(shè)計過F1的發(fā)動機，這些發(fā)動機都是關(guān)于最大馬力的，而摩托車主要是關(guān)于油門控制的，這是否讓工作更有趣——追逐一個車手友好型的發(fā)動機而不是大馬力？

我最早是從事汽車運動——F1和汽車的發(fā)動機設(shè)計。摩托車最大的區(qū)別在于你需要考慮離合器和變速箱。在汽車比賽中，你不必?fù)?dān)心這些，所以這是MotoGP的一大區(qū)別。

在MotoGP中，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為8000rpm至18500rpm。這與F1發(fā)動機有很大區(qū)別，在我的時代，F(xiàn)1發(fā)動機的轉(zhuǎn)速總是在12000rpm以上。這是你在摩托車上做不到的。

問：你的專長是什么？發(fā)動機結(jié)構(gòu)、燃燒設(shè)計還是什么？

我每樣都會億點點。從RC16項目開始，擁有一個可靠且簡單的基礎(chǔ)架構(gòu)非常重要，這樣就可以進(jìn)行測試并開發(fā)自己的一套東西。

問：當(dāng)你試圖讓引擎在"非全油門"(Part Throttle)有效工作時，什么是最重要的？

在內(nèi)部，基本上是氣體交換（供應(yīng)新鮮空氣和排出廢氣的循環(huán)），必須設(shè)定正確。也就是氣道設(shè)計、氣缸內(nèi)部的湍流等等。

一切都必須協(xié)同工作。假使一種氣道能提供良好的氣體流量，并不一定意味著你會有更好的燃燒。反而在小油門或低轉(zhuǎn)速情況下燃燒情況會更糟糕，因此所有東西都是一種折衷和組合。

問：F1和MotoGP的汽缸有什么區(qū)別？

F1發(fā)動機的沖程要短得多，而在MotoGP賽車中，我們受到81mm缸徑的限制，所以我認(rèn)為我們是在用長行程發(fā)動機比賽！

問：對于摩托車來說，短行程發(fā)動機會不會轉(zhuǎn)速上升太快，太偏向高轉(zhuǎn)？

我必須說我一直是短行程發(fā)動機的愛好者。我認(rèn)為你可以使它們工作良好，特別是正確的氣道設(shè)計和氣門升程，因為這可以補償你從長行程發(fā)動機中獲得的一些好處。

問：在MotoGP中，在達(dá)到5或6檔之前的加速度限制是抓地力和翹頭，而不是馬力。這會對你的工作產(chǎn)生什么影響？或者你會把它留給你的電子工程師和下壓力工程師嗎？

比方說，在摩托車的前四個檔位，通常會使用電控系統(tǒng)切斷動力。從2019年到2020年，我們在發(fā)動機方面邁出了一大步，使車手能在賽道上盡可能自然的使用動力輸出，這樣電控系統(tǒng)就可以盡可能少地工作。

問：所以你設(shè)計了一個不太需要電控系統(tǒng)的引擎？

我們?nèi)匀恍枰?strong>電控系統(tǒng)，但我們現(xiàn)在正朝著這個方向努力。

問：自從米其林回到MotoGP后，后輪胎已成為摩托車剎車階段的關(guān)鍵部分，因此發(fā)動機的反向扭矩非常重要。那么，當(dāng)你設(shè)計一臺引擎時，你是否考慮過摩托車的進(jìn)彎和出彎？

你需要反向扭矩來減速，這很清楚。我們的經(jīng)驗是，引擎此時需要在一個非常低的油門開度下持續(xù)地運轉(zhuǎn)著。如果完全關(guān)閉節(jié)氣門，引擎制動力會過于巨大。這里有一個恰到好處的界限，既可以保持發(fā)動機運轉(zhuǎn)，又可以為發(fā)動機制動提供一些負(fù)扭矩。對于車手來說，在轉(zhuǎn)彎區(qū)域保持一致的感覺是非常重要的，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速完全降低，開油時又再次切入，那將是一場災(zāi)難。

問：一些車廠會在排氣管中使用可調(diào)排氣閥來調(diào)節(jié)反向扭矩，那你呢？

我們已經(jīng)測試過這些，但它們從未被認(rèn)為必需的。正如我所說，如果引擎不在一個非常低的油門開度下保持運轉(zhuǎn)就會出現(xiàn)問題。這是一種在保持油門開度下，還能產(chǎn)生反向扭矩的一種變通方式。

問：也就是說你的發(fā)動機能夠達(dá)到這一目標(biāo)，就不需要排氣閥了，是嗎？

是的。

問：自RC16項目開始以來，在尋找發(fā)動機最佳不規(guī)則點火順序時，你嘗試了多少種不同的點火順序？

我們現(xiàn)在是第三種的點火順序。首先是Screamer，然后是Big Bang，現(xiàn)在是Long Bang。不管你怎么叫它吧?？傊?，整個氣缸組的點火間隔是不規(guī)則的，因此后輪胎不會一直受到發(fā)動機脈沖動力的摧殘，現(xiàn)在脈沖是不一致的。

問：這有什么好處？人們談?wù)撨@個已經(jīng)很多年了…

我認(rèn)為沒有固定的解釋，所以我只能告訴你我的想法。我認(rèn)為這與頻率和氣體交換有關(guān)，不規(guī)則的點火間隔能將動力很好地傳遞到后輪胎。

如果是一臺兩缸同時點火的Screamer引擎，那么一切都會以更高的頻率發(fā)生。我把Screamer比作二沖程——當(dāng)你保持油門恒定，排氣開始工作時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速就會上升，而此時油門位置沒有變化。這正是你不想要的。

這是我的理解，在油門開度很小或變化范圍很小的情況下，發(fā)動機會產(chǎn)生相當(dāng)大的反應(yīng)，這是騎手無法處理的。我認(rèn)為這是最大的區(qū)別。

問：當(dāng)雅馬哈在2004年推出第一臺Big?Bang發(fā)動機(十字曲軸)時，工程師們對Big?Bang發(fā)動機的工作原理有一些不同尋常的理論。你的想法是什么？

雅馬哈和鈴木（直列四缸）發(fā)動機則是另一回事。這與曲軸運動的不規(guī)則性有關(guān)。例如，當(dāng)氣缸處于壓縮沖程時，曲軸會減速，點火后，會再次開始加速，這會使曲軸轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。雅馬哈和鈴木使用的曲軸類型能使曲軸旋轉(zhuǎn)的規(guī)律性更好。

問：為什么選擇了V4？

很簡單——POWER！因為你不需要對進(jìn)排氣氣道做出妥協(xié)。另一個方面是，高轉(zhuǎn)速發(fā)動機的曲軸和凸輪軸越長，扭轉(zhuǎn)和彎曲振動問題就越多。

正如我之前所說，擁有可靠的機械基礎(chǔ)對我們來說很重要。毫無疑問，這可以通過直列四缸實現(xiàn)，但需要更多的研發(fā)工作。

問：選擇一個90°的氣缸夾角是顯而易見的方式嗎？

事實上，我們的夾角略低——86°。由于包裝方面的考慮，這是在項目開始時決定的。我們不想有平衡軸，86°是沒有平衡軸的極限。

本田使用的90°夾角，如果我今天制造我們的發(fā)動機，我可能會制造一臺90°夾角的，但這沒什么大不了的，區(qū)別不大。

問：RC16是否使用外部飛輪，如杜卡迪的Desmosedici，以便調(diào)整曲軸慣性？

我們在曲軸的一端只有一個小型交流發(fā)電機。在我們的發(fā)動機中，曲軸的慣性來自于Crank Webs。

問：根據(jù)騎手的要求調(diào)整曲軸慣性是否有用？

關(guān)于什么是正確的慣性，我們已經(jīng)進(jìn)行了很多討論。但在過去的兩三年里，我們一直在相同的范圍內(nèi)。從我從競爭對手那里看到的情況來看，他們沒有太大的不同。我們都在同一范圍內(nèi)。

問：你的Moto3和MotoGP汽缸有什么區(qū)別？

氣門的大小和角度沒有太大的不同。主要是氣道、氣門升程和凸輪輪廓，因為Moto3發(fā)動機轉(zhuǎn)速受規(guī)則限制，發(fā)動機以較低的轉(zhuǎn)速運行（最高13500rpm）。

問：四沖程發(fā)動機已經(jīng)發(fā)展了130多年，接下來該去向何方？當(dāng)然，現(xiàn)在的任何成果都是很細(xì)微的。

是的，但至少還有成果。這始終是一個持續(xù)的發(fā)展過程，即使你只是邁出了一小步，它們也可能意義重大。

問：有人說MotoGP在不久的將來會使用所謂的碳中和的燃料，你的想法是什么？

據(jù)我所知，我們談?wù)摰氖莾杉煌氖虑椤?/span>

第一種是含有20%乙醇的生物燃料，從發(fā)動機的角度看，這并沒有太大的區(qū)別，所以這相對容易做到。

第二種是合成燃料，使用氫氣和二氧化碳合成，這是另一種情況。我對這種燃料沒有任何經(jīng)驗，但據(jù)我所知，爆震極限（燃燒過程中的一個臨界點）和辛烷值要低得多，所以你必須接受發(fā)動機性能較低的情況?；蛘吣憧梢蕴砑右恍┨砑觿﹣斫鉀Q這個問題。

我認(rèn)為這就是F1現(xiàn)在正在做的，所以開發(fā)正在進(jìn)行中，他們承諾從2025年開始使用這種燃料，所以我認(rèn)為MotoGP將采用這種方式。研究一種新的燃燒過程是一項巨大的任務(wù)，也是一項巨大的挑戰(zhàn)。在摩托車行業(yè)，我們沒有與汽車行業(yè)相同的資源來完成這項工作。

但老實說，賽車運動永遠(yuǎn)不會對環(huán)境有好處——事實就是這樣。

問：如果合成燃料降低了性能，這對MotoGP來說肯定是件好事，因為現(xiàn)在的MotoGP賽車速度達(dá)到了225mph/360kph？

沒錯，現(xiàn)在的速度太快了。

問：明年2022年，也就是自2020賽季開始以來，所有MotoGP車廠將首次被允許使用新規(guī)格的發(fā)動機，因此，摩托車的速度可能會更快？

是的，我預(yù)計所有的競爭對手都會獲得重大進(jìn)步。我們自己的優(yōu)先事項是更多的動力！杜卡迪仍然是這一領(lǐng)域的標(biāo)桿，你可以在一個又一個周末看到他們的優(yōu)勢所在——如果你能在直道上超車，這將徹底改變你的比賽。

如果你有很好的加速和最高速度，那么事情就簡單了，因為車手不必冒險在彎道爭取時間。我們想與杜卡迪并駕齊驅(qū)！

問：KTM似乎比MotoGP的其他任何車廠都能更快地解決問題，這是為什么？

我認(rèn)為我們最大的優(yōu)勢是決策非常迅速。如果我或其他人有問題，我們就去維修區(qū)找Beirer（KTM的賽車運動總監(jiān)），要求一些錢來解決它，我們得到了錢。據(jù)我所知，在其他公司，決策過程需要更長的時間，這會減慢一切，這會產(chǎn)生很大的不同。

這并不意味著我們有無限的預(yù)算——顯然不是這樣——但如果有緊急情況，我們可以證明我們有一個解決方案，那么通常我們可以很快做出反應(yīng)。這就是我們和其他公司的區(qū)別。