摩托車的基本構造（修訂版）

第1章 引擎的構造

1 引擎的原理－為什麼只要燃燒燃料就可以產生動力？
摩托車的引擎是透過燃燒燃料，也就是汽油來產生動力。說的更確切一點，其動力來源，是利用汽油與空氣混合後所產生的物質點火燃燒，燃燒生成的氣體遇熱膨脹所產生。也就是說，引擎是從汽油中取得「熱能」，再將其轉變為「機械能」作為動力的一種機械構造。
如此，將熱能轉變為機械式能量，也就是「透過熱能取得動力的裝置」，通常也被稱為「熱機關」。就燃料燃燒的方式分類，熱機關可分為「內燃機」和「外燃機」。摩托車的引擎，就是屬於燃料封閉在內部燃燒的內燃機，藉由將燃料燃燒轉變為氣體以產生動能。它的優點是體積小、重量輕，且可有效率地轉換熱能；而缺點則是它無法選擇可使用的燃料種類。
外燃機則是燃料在外部燃燒，再將熱能傳導至內部氣體以產生動力。比較廣為人知的例子是利用燃燒煤炭等物質，使水蒸汽膨脹的蒸汽構造。外燃機的缺點是很難達到小型輕量化，但好處則是它可以使用氣體、液體、固體等各種燃料，甚至是核能。
你可能會覺得蒸汽摩托車很不可思議，但搭載蒸汽構造的摩托車（或許應該說是類似摩托車的東西），確實曾在19世紀出現過。但很遺憾地，它不像蒸汽汽車已經達到可以實際運用的階段，蒸汽摩托車始終都無法普及。終究，要將又大又笨重的蒸汽構造架在摩托車上本來就會有很多困難，因此從那時起，人們就開始思考如何把內燃機的引擎運用在摩托車上了。

2 引擎的種類－摩托車用的是哪一種引擎？
摩托車的引擎屬於內燃機，不過即使是內燃機，也有著各式各樣的種類，必須做更進一步的分類。摩托車的引擎種類，被歸類為「往復式活塞引擎」，它的英文名稱是「Reciprocating Engine」，Reciprocating是往復運動的意思，因為是由活塞的往復運動帶動引擎轉動，因而被稱作「往復式活塞引擎」。順道一提，還有一種引擎稱作「轉子引擎」，不使用活塞，取而代之的是直接利用轉子進行迴轉運動的構造，與往復式活塞引擎並不相同。
往復式活塞引擎又可以更細分為「汽油引擎」和「柴油引擎」。汽油引擎是將壓縮成十分之一比例的混合氣，利用火星塞點火燃燒的火花點火式引擎，因為是以汽油作為燃料，因此稱作汽油引擎。汽油引擎尚分「四行程」及「二行程」，目前以四行程引擎居多。其實二行程引擎也有許多優點，因此長期受到小排氣量引擎的青睞，然而因為無法達到環保標準，現在僅有一小部分在使用。
柴油引擎則是將空氣強力壓縮到約二十分之一的比例，然後再將燃料（如柴油）噴射後使之燃燒的引擎。強力壓縮後的空氣氣溫會高達攝氏600度，再以這樣的溫度使燃料起火。它比汽油引擎的效率更高，但是卻因為體積太大且太過笨重，加上震動過大，因此較不適用於摩托車。

5 四行程引擎的構造－讓燃料能夠規規矩矩燃燒的四行程引擎
汽油引擎是由吸入混合氣的「進氣」、使混合氣易於燃燒而進行的「壓縮」、將混合氣點火的「燃燒」、排出燃燒剩餘氣體的「排氣」，這四個燃燒循環週期，不斷重複地動作。而這一連串的過程，在活塞來回兩次的時間內完成的，就稱作「四行程引擎」；在活塞來回一次的時間內完成的，則是「二行程引擎」。四行程引擎實際上稱作「四行程一循環引擎」，而省略成四行程引擎或四循環引擎。
四行程的引擎，在每一行程，執行一個燃燒循環週期的過程。分別是(1)活塞下行，汽門開啟使混合氣進氣；(1)活塞上行，壓縮混合氣；(3)將混合氣點火燃燒，燃燒的氣體膨脹推動活塞下行；(4)活塞轉而向上，汽門開啟排氣。
燃燒前的混合氣和燃燒後的排氣，就如同通勤電車般，毫不紊亂、井然有序地進出。為了能達到這般井然有序，勢必需要其本身構造上的配合。和二行程引擎相比，四行程引擎因為引擎每兩次來回僅燃燒一次，因此動力較低，控制進氣與排氣的汽門機械構造也必須較講究，引擎本身無法避免較大且複雜，這些都成為四行程引擎的缺點。
因此，二行程引擎曾經有好一陣子都占了上風。但是後來因為燃油消耗率及排氣清淨愈來愈受到重視，現在幾乎都成了四行程引擎的天下了。

行程是甚麼？
行程也可稱作衝程，是指活塞從上死點到下死點、下死點到上死點之間的移動，或其移動的距離。一行程指的是單程，所以活塞的兩個往復運動，稱作四行程。而在這期間，完成一次點火燃燒的引擎，稱為四行程引擎。活塞的一個往復運動是一迴轉，四行程引擎也就是引擎兩迴轉點火燃燒一次；而二行程引擎則是在二個行程（引擎一迴轉）的期間，完成一次點火燃燒。

8 最高速與引擎動力－最高速是受制於引擎動力？
「只要沒有阻力，正在移動的東西就不會停止移動」，這是慣性的定律。依照這項慣性定律，當摩托車以一定的速度前進就應該不需要引擎。但實際上，就是因為摩托車在行進間，會有妨礙它前進的力量，也就是行走阻力的發生，因此若什麼都不做，它的速度一定會愈來愈慢。而為了對抗行走阻力，就必須啟動油門。
行走阻力的發生原因可以分為幾類：輪胎旋轉時與地面接觸的「滾動阻力」、推擠空氣時的「空氣阻力」，另外還有「坡度阻力」和「加速阻力」等。其中，滾動阻力和空氣阻力是只要車子在動，就一定會發生。而空氣阻力是速度的平方之多，因此速度愈快，空氣阻力就會愈急速地增加。當時速超過100公里時，空氣阻力就如一面牆擋在面前，光是要維持速度，都需要非常大的動力。這也就是為什麼對高速巡航車而言，空力性能會變得很重要的原因。
在這樣的狀態下，若引擎仍行有餘力，繼續催油門可讓摩托車的速度更快。如果要讓加速更順利，可以利用降檔提高引擎迴轉數，以增加驅動力。然而當速度愈來愈快，就有可能發生驅動力和行走性能無法取得平衡，因而無法加速的情況。終究，不管是用怎樣的齒輪或甚至將油門開到最大，都僅能維持速度而無法進一步加速──而此時的速度就是最高速。所謂最高速，就是摩托車所能產生的極限驅動力與行走阻力之間達到完美平衡的狀態。

19 V型雙汽缸引擎－擁有特殊性格，充滿魅力的個性派引擎
哈雷、DUCATI（杜卡迪）這些專門生產充滿個性摩托車的製造商，可以說是擁有超高人氣。而最足以象徵這兩個製造商旗下摩托車的，就是它們充滿獨創性的V型引擎。哈雷的V型夾角為45度，而杜卡迪則是L型的90度夾角。他們所採用的引擎可說是獨一無二。
因為V型雙汽缸引擎的汽缸是前後排列，其曲軸就和單汽缸引擎一樣短。雖然身為雙汽缸引擎，但引擎寬度卻比並列式雙汽缸引擎短，對於要追求俐落感的摩托車來說，是最適合不過。
雖然兩個分別獨立的汽缸體使得重量大幅增加，進排氣系統也更為複雜，但獨特的引擎感、輕快的操縱感，這些優點足以彌補其本身的缺點。
兩個汽缸呈現直角的90度V型引擎，最大的特徵就是振動極小，可以流暢地提高轉速，並輕易地取得馬力。因此，重視行走性能的街車，若選擇V型汽缸，通常都會是90度V型汽缸。又因為它的引擎爆發間隔不均等，使得其動力感、排氣音、脈動感都強烈且震撼，這也正是它的魅力所在。
當V型夾角非90度時，會使振動增加，爆發間隔偏移，進而產生更特殊的引擎感。如果將複數汽缸引擎比喻為精密儀器，那麼，V型雙汽缸引擎就像是有血有肉的生物。從中型機車到1000cc以上的摩托車，以哈雷機車為主的大部分美式嘻皮車都選擇採用這種引擎的理由，就是因為愛上它的特殊性格。

第1章 引擎的構造

1 引擎的原理－為什麼只要燃燒燃料就可以產生動力？
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盡情享受迎風奔馳的快感

全身沉浸在迎風奔馳的快感──就算這是大家對於「騎摩托車」的普遍看法，仍改變不了處在日本氣候之下，摩托車絕對稱不上是個令人感到舒適的交通工具這個不可抹滅的事實。下雨天、烏煙瘴氣、冬冷、夏熱，作為一個移動工具，摩托車絕非首選。然而，我們周遭仍有這麼多摩托車騎士，為什麼？
原因只有一個，當然就是騎乘摩托車時的快感。參雜著痛苦與痛快的奇妙滋味，摩托車就是有這種令人訴諸感性，擄獲人心的魅力。
騎士在俗稱「皮包鐵」的狀態下，運用全身細胞駕馭摩托車。若你曾經親身體驗，與僅用手腳就能駕駛的汽車相比，摩托車是全然不同的交通工具。它比較近似於騎馬，可以和它一起感受風的吹拂，感受它的氣息，和它一同奔馳。
騎士用皮膚感受周圍的溫度，呼吸前方的空氣，各種氣味都刺激著嗅覺。這種行走間的體驗，使我們更能感受到移動的真實感。騎著摩托車出遊，彷彿讓人覺得遠離塵囂。不僅如此，利用全身駕馭，更能夠強烈感受到一體感，就如同自己也成為摩托車的一部分，享受著身體機能和自身能力更加強化的愉悅。
然而令人困擾的是，摩托車並非是誰都會騎的交通工具。比起即使是初學者多少都能駕駛的汽車，要讓一台摩托車奔跑，可能更需要一些技術。摩托車與汽車之間的決定性差異，是摩托車需要運用全身來駕馭，不僅用手、腳操作油門及煞車，還得用全身前後左右地移動重心，才有辦法操縱。即便只是油門及煞車，它都需要更為細膩的操作，遑論在操縱和重心移動之間所必要的完美協調。
例如在過彎時，開車只需要旋轉方向盤，而摩托車就必須隨著車體傾斜。駕訓班也許會說：「轉彎時必須傾斜身體並移動重心」，但是，具體來說，到底該如何傾斜身體和移動重心？摩托車不會有讓車體傾斜的裝置，最具體的方式，就是用身體去學習。
摩托車和運動一樣，要領很重要。一旦抓住運動的要領，動作會瞬間變得流暢，突然進步神速。但是，要能抓住要領，靠的是經驗不斷地累積。而和經驗同等重要的，就是要了解「摩托車構造」。了解摩托車的構造，才可以理解摩托車的運轉方式，從而提升騎乘摩托車的技巧。
在書中，不僅說明了摩托車的構造，也會介紹各種構造的用途以及各種機械構造之間的關係，讀者透過精美的照片和詳細的解說，便能夠輕鬆地理解。
作為一種交通工具，汽車因為便利性而受人歡迎，而摩托車卻因為可以刺激人心，給予人們歡愉而令人珍惜。因此，真心地希望這本書可以對所有期待享受摩托車樂趣的人、正準備要騎騎看摩托車的人，和還想繼續騎摩托車的人都能有所助益。
最後，我想對寫這本書時提供我幫助的各摩托車相關廠商，和編輯部的石井顯一先生致上最高謝意。

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作者序｜盡情享受迎風奔馳的快感

第1章 引擎的構造
1 引擎的原理
2 引擎的種類
3 引擎的組成
4 排氣量和壓縮比
5 四行程引擎的構造
6 二行程引擎的構造
7 馬力和扭力
8 最高速與引擎動力
9 扭力特性和加速之間的關係
10 活塞
11 曲軸與連桿
12 長行程與短行程
13 進氣汽門和排氣汽門
14 汽門的驅動方式
15 汽缸數
16 汽缸的排列方式
17 單汽缸引擎
18 並列雙汽缸引擎
19 V型雙汽缸引擎
20 並列四汽缸引擎
Column01 引擎的進化

第2章 引擎周邊機構的構造
1 進氣系統的機械構造
2 進氣系統的進化
3 化油器的基本構造
4 可變文氏管式化油器
5 VM型與CV型的差異
6 噴射系統的構造
7 噴油嘴的構造
8 空氣濾清器的構造
9 渦輪引擎的構造
10 排氣系統的構造
11 集合管
12 消音器
13 潤滑系統
14 引擎油
15 冷卻系統（氣冷引擎）
16 冷卻系統（水冷引擎）
17 點火系統
18 火星塞的構造
19 火星塞的特性
20 引擎啟動系統

第3章 驅動系統的構造
1 驅動系統的功能
2 離合器的功能
3 離合器的構造
4 變速器的功能
5 換檔桿的構造
6 換檔方式
7 齒輪比（密齒比）
8 自動排檔系統的構造
9 自動排檔系統的變化
10 鏈條傳動
11 軸傳動與皮帶傳動

第4章 車體的構造
1 車體的構造
2 摩托車的樣式
3 車架的功能
4 車架的構造
5 油箱的構造
6 整流罩的功能
7 坐墊
8 蓄電池的功能
9 蓄電池的構造
10 發電機的構造
11 頭燈
12 氣體放電式燈泡的構造
13 頭燈的形狀
Column02 方向把手及儀表板周邊

第5章 腳周邊的構造
1 轉向系統的機械構造
2 摩托車的運轉
3 摩托車的行走特性 1
4 摩托車的行走特性 2
5 懸架裝置的功能
6 懸架裝置的構造
7 減震器是做什麼的？
8 前懸架裝置的構造
9 伸縮式懸架裝置的機械構造
10 後懸架裝置的機械構造
11 輪胎的功效
12 輪胎的基本構造
13 輪胎的種類
14 煞車的原理
15 碟式煞車的構造
16 油壓式碟煞
17 鼓式煞車
18 前後連動煞車
19 ABS（Anti lock Brake System）
Column03 ETC的構造

第6章 安全與生態環境
1 摩托車的安全性
2 安全帽
3 防護衣
4 安全氣囊
5 排氣淨化裝置
6 油電混合系統
7 生質燃料
8 電動摩托車
9 次世代摩托車

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第1章 引擎的構造
1 引擎的原理
2 引擎的種類
3 引擎的組成
4 排氣量和壓縮比
5 四行程引擎的構造
6 二行程引擎的構造
7 馬力和扭力
8 最高速與引擎動力
9 扭力特性和加速之間的關係
10 活塞
11 曲軸與連桿
12 長行程與短行程
13 進氣汽門和排氣汽門
14 汽門的驅動方式
15 汽缸數
16 汽缸的排列方式
17 單汽缸引擎
18 並列雙汽缸引擎
19 V型雙汽缸引擎
20 並列四汽缸引擎
Column01 引擎的進化

第2章 引擎周邊機構的構造
1 進氣系統的機械構造...