黑科技的缔造者 本田发明的椭圆型活塞

关注本田的人都不难发现，这是一家喜欢挑战高难度并专注于研发的车厂。这样的例子比比皆是，本田的“黑科技”也是层出不穷，本田粉儿想必能滔滔不绝说到三更半夜，笔者就不赘述了。

不光在汽车，其实本田在制造摩托车方面有更高的造诣。比如在70年代末期的GP500赛事上，使用椭圆形活塞V4发动机的NR500战车，便是前无古人后无来者的杰作。接下来笔者将使用一些旧照片来向大家介绍本田椭圆活塞的故事。

图：在1979年，本田重返GP500并创造了神级的椭圆形活塞的四冲V4引擎，目标是击败结构简单及拥有强劲马力的两冲GP战车。本田的新战车不但有满泻的高科技，并且极具个性。

在1976年，本田改变研发策略，集中精力开发汽车市场，因此全面撤出GP赛事。此前，本田已凭着四冲战车夺得GP350及GP250世界冠军，GP500只是一线之差，有点可惜，如本田没有撤出的话，很可能成为第一个夺得GP500世界冠军的日本厂家。

早期的GP大赛被欧洲车称霸，当中MVAGUSTA的3缸战车最强劲。当年的赛事并没有对发动机作出过多要求，因此没有四冲程和两冲程的限制，各厂家的王牌可以同场较量。自从KAWASAKI、YAMAHA及SUZUKI的两冲战马先后在70年代初面世后，全面制霸GP500。当本田在汽车市场站稳阵脚后，终于在1977年宣布重返GP500，计划命名为NR（NEWRACING新赛车），意在培育新一代工程师及迈向更高的科技水平。由于本田对四冲发动机有情结，认为这才是机械中的艺术（指气门、凸轮轴的运作方式），所以最终选择用四冲程赛车挑战强劲的两冲车。简单来说，在相同排气量下，两冲比四冲多接近一倍的威力，本田的计划无疑是以卵击石。

当时两冲能够击败四冲的其中一个原因，是因为引擎能够在10,000转产生超过110-120匹的马力，然而本田的工程师认为只要四冲引擎能够冲上20,000转，便可榨出130匹马力。理论上，四冲程的V8引擎能够轻易达到目标，但碍于赛例限制使用四汽缸及六速波箱，因此不可能使用V8引擎。可是传统四冲四汽缸16汽门引擎是无法击败两冲引擎，经过计算及测试后，本田成功设计出每缸8气门的椭圆形活塞（四汽缸加起来共32气门），即是说双倍的汽门可吸入更多空气及汽油，威力媲美V8引擎的。更惊人是每个活塞以两条连杆推动（传统活塞使用一条连杆），加上每个汽缸以两支火咀点火，本田工程师预计可以产生130匹马力。由于当年没有电脑协助开发，全凭工程师的经验推算数据，再者要生产高精密的机器及高刚性部件并不容易，因此NR500注定失败收场。

而本田选择V4引擎的原因，是因为发现它的优点既有多汽缸澎湃的马力输出及广阔的扭矩平台，而且纤巧的体积有助弯向表现，特别适合赛车使用。可惜这个新引擎打娘胎里就有无数缺点，首场比赛（1979年英国站）两台战车均无法完成赛事，即使经过不断改良，困扰多年的顽疾始终挥之不去，加上车辆的实际马力只有约115匹，远低于估计的130匹。经过三年多苦战后，本田终于面对现实，开发全新两冲三汽缸的NS500出战1982年的GP500。本田无愧为技术流，NS500翌年即为本田夺得GP500世界冠军。

图：很可惜出现在1979年第一代NR500的革新科技很快便宣告失败，在1980年第二代战车上不翼而飞。据官方公布数字，马力输出超过115PS/19,000rpm，干重130kg。

NR500虽然自1982年后低调地退隐GP500，但本田认为椭圆形活塞仍大有可为，故此没有放弃开发工作，继续参与耐力赛及日本SUPERBIKE比赛。直至1987年，最后一期NR的排气量更提升至749.8c.c.，马力达到153匹，并采用双翼梁铝合金车架，可惜引擎的可靠性依旧无法根治，1988年，NR系列正式谢幕。

图：名噪一时的NR750。

毫无疑问，NR计划为本田带来沉重打击，但对于当时刚重返赛车坛的本田来说，NR不但增进新一代工程师的赛车知识，最重要是对V4引擎有更深入的认识，对日后发展两冲V型引擎GP500及现代的本田Motogp战车发展也有莫大益处。在市场方面，红极一时的VTEC可变气门正时引擎也是在当年测试NR500期间开发出来。

图：左是椭圆形活塞，右是传统的圆形活塞。

椭圆型活塞的奥妙是一个气缸等于两个气缸的威力，理论上体积及重量比两汽缸两活塞轻及细小，优点是在往复运作过程中可减少摩擦及马力流失，但由于结构精准度不足及当时采用的金属物料未能抵受高转产生的压力，因此出现大量无法根治的问题，正所谓先天不足。

图：传统圆型活塞控制四个气门，但椭圆形活塞却控制8个气门，因此能够喷射更多汽油，并采用两个火花塞，强劲马力随之而来。由于椭圆型活塞体积较大，因此采用两条连杆控制往复运动，这对连杆同步运作精准度是个挑战。据说测试初期升至10,000rpm后连杆无法承受高温，频频出现变形问题，其后本田成立特别部门，专门研究高刚性的特殊物料给NR500使用，例如碳纤、锻铝或镁合金部件等等。

神奇纤巧的水冷双凸轮轴DOHCV4引擎使用椭圆型活塞，目标是达到V8引擎威力，可惜实际马力只有115匹，远低于130匹的目标。虽然第一代引擎重量比两冲引擎轻，但经过改良后耐用度及可靠性增加同时，重量同时提升。工程师为了减磅，第三期NR500使用昂贵的碳纤车架、碳纤尾担、碳纤轮框、大量镁合金及锻造部件，成为了价值不菲的GP战车。

可能是希望减少引擎震荡，1980后的NR500的V4引擎由100°汽缸夹角改为90°汽缸夹角，而汽缸夹角是指V型的角度。虽然新引擎最终达到130匹，但引擎的稳定度及耐用度成了最大隐患。

本田也在网络上讲述过当年研发NR500的过程，由于大部分工程师没有赛车经验，部分更是刚毕业的大学生，可谓白纸一张，因此忽略了很多真实的比赛环境，天马行空地构思椭圆型活塞，但正是这些天马行空造就了今天的本田。

70年代GP车坛百花齐放，不少新科技在这个时期涌现。由于1979年第一代NR500使用了无数创新科技，即使今天看起来也十分新奇。由于本田当时拥有外界无法猜透的“黑科技”，新车充满了神秘感，但实际威力却使本田感到失望。

图：椭圆型活塞－百看不厌，简直是神级作品，极品中之极品。

图：据讲当年无法生产精密度极高的椭圆形活塞环，导致引擎经常漏油及无法散热。

易车号作者提供文章