摩托车

靠手把操纵前轮转向的机动车

摩托车

摩托车(motorcycle)[11]一般是指靠手把操纵前轮转向的机动车[12](通常是靠手把操纵,部分也有方向盘[13],且通常为双轮[14]、三轮[13]或倒三轮[15],但亦有单轮[16]或四轮[17]及以上甚至五轮设计的机车[18]),这类车型的特点为速度快、机动灵活,且价格相对汽车来说比较低廉[19],是一类道路交通工具[20],并被常用于巡逻、客货运输,此外也用作体育运动器械。[21][22]1885年,世界上第一辆真正意义上的摩托车问世,其发明人为德国的戴姆勒。而后,[19]在1894年,随着排量为 1488ml水冷式、双水平并列的四冲程汽油机的诞生,摩托车也正式进入了量产阶段。此后,英国、法国、意大利、德国和美国均相继建立了摩托车厂,并持续提升着摩托车的综合性能。[23]比如,在20世纪20年代,哈雷就已生产出排量超过1000mL的“扁头”发动机车型;在20世纪60年代末期,日本本田推出的CB750更是开启了功率强大、奔驰轻盈、操控灵活的现代摩托车时代。然后,当时间来到21世纪,摩托车则是逐步迈入了智能化发展阶段,且相继搭载了电子油门、牵引力控制、自动换挡系统等配置。[24][25]

摩托车(motorcycle)[12]一般是指靠手把操纵前轮转向的机动车[13](通常是靠手把操纵,部分也有方向盘[14],且通常为双轮[15]、三轮[14]或倒三轮[16],但亦有单轮[17]或四轮[18]及以上甚至五轮设计的机车[19]),这类车型的特点为速度快、机动灵活,且价格相对汽车来说比较低廉[20],是一类道路交通工具[21],并被常用于巡逻、客货运输,此外也用作体育运动器械。[22][23]

1885年,世界上第一辆真正意义上的摩托车问世,其发明人为德国戴姆勒。而后,[20]在1894年,随着排量为 1488ml水冷式、双水平并列的四冲程汽油机的诞生,摩托车也正式进入了量产阶段。此后,英国法国意大利、德国和美国均相继建立了摩托车厂,并持续提升着摩托车的综合性能。[24]比如,在20世纪20年代,哈雷就已生产出排量超过1000mL的“扁头”发动机车型;在20世纪60年代末期,日本本田推出的CB750更是开启了功率强大、奔驰轻盈、操控灵活的现代摩托车时代。然后,当时间来到21世纪,摩托车则是逐步迈入了智能化发展阶段,且相继搭载了电子油门、牵引力控制、自动换挡系统等配置。[25][26]

摩托车可以通过用途、动力类型、排量等多种方式进行分类,[27]比如,根据用途和结构可分为:两轮摩托车、边三轮摩托车、正三轮摩托车;根据排量不同可分为:50mL、70mL、80mL、100mL、125mL、150mL、250mL、750mL、1000mL等。而不管是哪一类摩托车,其通常都由发动机、电气设备、传动系统、行驶系统和操纵系统等组成。[28]2022年全球摩托车需求量达4935.8万辆,[29]并主要有本田雅马哈、哈雷、TVS、川崎等品牌。未来,摩托车将主要朝着电动化、智能化、品牌化等方向转型升级。[30]

摩托车的诞生

1869年,法国的米雪兄弟将一具小型蒸汽发动机装在一辆自行车上,行驶了16干米,这是关于摩托车最早的尝试。1885年,德国戴姆勒在一辆木制自行车上安装了汽油发动机,并获得了专利发明优先权,世界上第一辆真正意义上的摩托车诞生了。不过这辆车的发动机功率仅有0.37千瓦,速度只比人跑步快一点。[20]

世界上第一辆摩托车
世界上第一辆摩托车

早期摩托车

1893年,意大利人埃里克·拜那特设计出世界上第一台装有四冲程单缸汽油机的摩托车。[24]

1894年,由赫德卜拉特和乌甫苗拉研制成了排量为 1488ml水冷式、双水平并列的四冲程汽油机,其功率为1.84kW,并推动摩托车首次进入了量产阶段。[24]

1897年,巴黎俄国移民米哈依尔·威尔涅尔和叶夫根尼·威尔涅尔两兄弟在普通自行车上装了一台异常紧凑的轻便内燃机,从而制成世界上第一辆机动脚踏两用车。该车使用四冲程单缸内燃机,气缸工作容积217cm3,在1200r/min时功率为0.75PS (0.55kW),总重10kg,时速20km,自此以后摩托车开始了不断的变革与发展。[31]

1898年,法国人捷·吉昂·布当将重20kg的单缸四冲程发动机,装在三轮车的后轴上,自此,采用后轮驱动的摩托车正式诞生。该摩托车利用辅助脚蹬传动,车速可达50km/h。当时因成本低廉、产品畅销而大批量生产。克勒迈、医吉罗、费布尤斯、斯捷威尔等公司相继仿造。[31]

1901年,俄国制成了首批《俄罗斯》牌摩托车。它采用单缸发动机,没有传动箱。同年,英国人逊格尔制成了一台非传统的摩托车。该车采用所谓摩托车轮的特殊结构,即小钢板冲压的两半部分代替传统的前轮辐条结构,气缸工作容积为200cm3的发动机装于其间。如把前叉加强,可将这种发动机装在任何两轮或三轮逊格尔自行车上,将自行车改装为摩托车。[31]

在这一时期,除了诞生了各类颇具代表的摩托车之外,还衍生了诸多让摩托车迈入快速行驶阶段的技术。比如:1902年,克勒迈四缸发动机诞生,让摩托车发动机首次首先了多缸化;1903年,格拉瓦亚摩托车首次采用链传动,同年,;1904年,ΦH摩托车首次采用万向接头传动;1905年,帝国牌摩托车发明圆盘制动器;1913年,贝劳牌摩托车首次在气缸益上设置分配轴;1915年,英吉安一C3牌摩托车首次采用了采用多级变速和电起动。[31]

20世纪20~40年代

20世纪20年代,美国哈雷生产出排量超过1000mL的“扁头”发动机。这种V型双缸采用了侧置气门,进气门和排气门都安装在汽缸一侧, 汽缸头顶部平坦, 获得“扁头”的绰号。20世纪30年代中期, 哈雷在日本开设生产线, 生产排量1210m L的VL摩托车。1935年, 哈雷摩托车推出排量1300m L的“扁头”发动机, 同时停止了单缸摩托车的生产。[25]

1936年哈雷推出了EL型摩托车, 搭配“拳头”V型双缸, 排量1000m L。“拳头”发动机最大的特点是采用了顶置气门 (OHV) 。顶置气门V型双缸在低转速时具有强大的扭矩, 动力比起以前的侧置气门V型双缸彪悍得多, 且能够通过调整V型双缸的夹角以获得不同的振动节奏和排气声浪,因而迅速受到市场欢迎。1941年, 更大排量1210m L的“拳头”发动机安装到哈雷的F、FL车型上。[25]

第一次世界大战结束后的次年, 美国摩托车厂家印第安的工程师兼赛车手查尔斯·富兰克林研发出新的车型, 并于1920年上市, 即“侦察兵”摩托车。受到市场青睐后, 富兰克林乘胜追击, 于1922年推出了另一款经典车型“酋长” (Chief) 。“酋长”以“侦察兵”为基本平台, 再次扩大尺寸规格, 新设计的车架内紧抱着一台42°夹角V型双缸发动机, 排量高达1000m L;雄浑的动力赋予“酋长”飞奔疾跑的实力, 极速可达150km/h以上。随后, 印第安还推出了“大酋长” (Big Chief) , V型双缸的排量扩大至1200m L, 该车一经推出就大受欢迎, 不但流行于美洲广袤大地, 而且风行于世界各国。“酋长”系列从1922年一直生产到1953年。[25]

20世纪50~70年代

第二次世界大战之后, 社会上对交通工具的需求又提供了新的机会, 欧洲摩托车工业迎来了辉煌的时期。凯旋诺顿、无敌、AJS、杜卡迪等诸多欧洲品牌嗤声海内外, 博内维尔、老虎、奖杯、TT、“戴托纳”和“突击队”等搭载了中小排量发动机的著名车型交相辉映。以英国为例, 凯旋摩托车60%用于出口, 英国国内销售只占40%;BSA则完成了霸主事业, 相继兼并了新哈德森等公司, 一度成为当时世界上最大的摩托车厂家。[25]

20世纪50年代起, 英国摩托车厂家凯旋迎来全面繁荣的黄金岁月。1953年, 号称“摩托公路片”始祖、第一部反映美国非法摩托车团伙的电影《飞车党》上映, 男主角琼尼 (白兰度饰) 驾驶的就是凯旋公司的“雷鸟”。[25]

1967年11月的米兰会展上, 杜卡迪推出了一款配置了宽曲轴箱单缸发动机的350Mark3。次年4月, Desmo 350 Mark 3D正式亮相, 这是世界上最早的配置了Desmodromic技术的量产型摩托车。[25]

1973~1976年间宝马推出R90S。虽然这辆超级摩托车只生产了3年, 但是很强的综合性能和优雅潇洒的造型已经给人留下深刻印象;1976年帮助雷格夺得首届AMA超级摩托车锦标赛冠军, 更是让R90S青史留名。[25]

20世纪70~80年代

1969年本田推出CB750摩托车,其被普遍认为是首辆现代多缸摩托车,该车采用了顶置凸轮轴的并列四缸, 排量为736mL, 最大功率超过50kW, 盘式制动, 极速超过200km/h,是当时能从市面上购买到的跑得最快的摩托车。[25]

1970年川崎启动了Z1研发项目。1971年春季, 最早的Z1原型终于完成, 该车动力装置仍然是并列四缸四冲程发动机, 但是排量扩大到903mL, 成为当时日本生产的最大排量摩托车,此外,该车为风冷四缸发动机配置了DOHC气门机构, 以实现低转速到高转速范围内的高性能。[26]

20世纪80年代

上个世纪七十年代起, 在日本DOHC并列四缸发动机强劲崛起之后, 高转速、大功率就成为现代主流摩托车的标准特征。按照这一指标, 最大功率、最大扭矩、0~100km/h加速用时、0~400m加速用时、极速等项目成为炙手可热的关键词。[26]

1997年本田“超级黑鸟”CBR1100发布。它的净质量只有223kg, 而功率则强大到120.5kW (9500r/min) , 具备令人震惊的超强性能—0~100km/h提速只需2.342s, 最高时速达到308.627km/h!成为新一代“公路之王”。[26]

1998年, 最早一代的YZF-R1诞生, 该车采用每缸5气门、排量998mL的并列四缸发动机。高达112kW的最大功率, 仅为177kg的净质量和1395mm的超短轴距, 再配上高规格的车架, 让YZF-R1成为当时世界上跑得最快、质量最轻、操控最灵活的超级摩托车。[26]

1999年2月铃木发布“sǔn”摩托车,该车发布之后迅速掀起新一轮速度争霸赛的风暴。该摩托车拥有215kg的净质量、128.63k W (9800r/min) 的最大功率、优异的空气动力性能, 让“隼”的直线最高速度达到312km/h。[26]

20世纪90年代以来

随着社会需求的多样化和摩托车发展水平的提高, 在同一时期内, 或许会出现两种乃至更多种的重要潮流。20世纪90年代兴起的“公路之王”争夺战, 竞争的是动力和加速、极速, 但另外一股潮流强劲发展, 这就是既要高转速大功率, 又强调紧凑结构、重量轻巧的超级摩托车之兴盛。[26]

原理

摩托车的工作原理,是利用安装在车架上的的发动机发出动力,通过离合器将动力传递给变速器,再通过万节传动轴把动力传给后传动装置,最后从后传动装置的被动齿轮将动力传给车轮,推动摩托车行驶。[32]

摩托车的工作原理图
摩托车的工作原理图

构造

摩托车通常由发动机、电气设备、传动系统、行驶系统和操纵系统这五部分组成。[28]

摩托车组成结构图
摩托车组成结构图

发动机

摩托车发动机主要有内燃机和电动机两类。

内燃机

摩托车内燃机发动机的作用是通过燃油供给系统,吸进汽油与空气组成的混合气,经活塞压缩后由点火系统点燃爆发,推动活塞和曲柄连杆机构,从而把燃烧后产生的热能变为使曲轴旋转的机械能,即摩托车内燃机发动机发出了驱动摩托车行驶的动力。[33]

摩托车内燃机发动机有四冲程发动机和二冲程发动机两种。四冲程发动机是指活塞需要四次行程(曲轴旋转两周)才能产生一次动力、完成一个工作循环的发动机。二冲程发动机是指活塞只要两次行程(曲轴旋转一周)就能产生一次动力、完成一个工作循环的发动机。[34]

摩托车内燃机发动机,主要由曲柄连杆机构、配气机构、燃油系统、起动系统、点火系统、润滑系统和冷却系统组成,其主要作用是通过燃油给系统吸进汽与空气成的混合气,经压缩后由点火系统点燃爆发,推动活塞和曲柄连杆机构,从而把燃烧后产生的热能变为使曲轴旋转的机械能,即发动机发出了驱动摩托车行驶的动力。[33]

摩托车发动机
摩托车发动机

曲柄连杆机构:其作用是把燃烧气体产生的压力经过活塞、活塞销传给连杆,再由连杆推动曲轴旋转,把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。最后经传动系的传递而使摩托车后轮旋转,产生驱动力而驱动整车行驶。[33]

曲柄连杆机构
曲柄连杆机构

配气机构:其作用是适时地使可燃混合气进入气缸,并将燃烧后产生的废气排出。[33]

进气系统
进气系统

润滑系统:其作用是给相互摩擦的机件表面供给润滑油,减少运动机件的摩擦阻力和磨损。[33]

润滑系统
润滑系统

冷却系统:其作用是保持发动机具有正常的工作温度。摩托车一般采用散热片的空气冷却方式。[33]

冷却系统
冷却系统

燃油系统:其作用是储存与输送燃油,保证按发动机的工作要求,提供合适浓度的可燃混合气。[33]

点火系统:其作用位适时地供给足够强度的电火花,点燃气缸内的可燃混合气从而产生动力。[33]

点火器
点火器

起动系统:其作用是使摩托发动机从静止变为运转。[33]

电动机

电动机是一种将电能转换成机械能,并输出机械转矩的动力设备。一般电动机可分为直流电动机和交流电动机两大类。[35][36]直流电动机是通以直流电流驱动的旋转电动机,是将电能和机械能相互转换的设备;与交流电动机相比,直流电动机具有调速性能良好、启动转矩较大和过载能力较强等很多优点,但结构复杂、成本高、运行维护较困难;[37]交流电动机是通以将交流电的电能转变为机械能的装置;交流电动机是根据交流电的特性,在定子绕组中产生旋转磁场,然后使转子线圈做切割磁感线的运动,使转子线圈产生感应电流,感应电流产生的感应磁场和定子的磁场方向相反,才使转子有了旋转力矩[38]电动机主要由定子与转子组成。[39][40]轮毂式直流电动机是两轮电动摩托车使用最多的一种型式。轮毂电机将电动机和轮毂的功能合二为一,将电机做成轮毂形状。市场上电动摩托车产品电机标定功率按照车型覆盖范围不同,电动两轮轻便摩托车电机功率范围为500W~ 1000W;电动两轮摩托车电机功率范围为1000W~1500W;电动正三轮摩托车电机功率通常在4000W以上。[41]

电气设备

摩托车的电气设备是摩托车的重要组成部分,它为摩托车提供电力支持,确保发动机正常运转,并提供各种便利功能[42]主要由电池、发电机、启动电机、照明系统等组成。其中电池的作用是为摩托车提供电源启动发动机和供应辅助电器的电力。发电机的作用是在发动机运转时产生电能为电池充电和供应车辆用电。启动电机的作用是提供起动时所需的扭矩以启动发动机。[43]其中,照明系统是对车辆前方的道路以及沿车辆所行驶的道路进行照明,并帮助驾驶员了解前方道路的曲率和道路中的物体以及其他驾驶员。[44]

传动系统

摩托车传动系统主要由离合器、变速器、链条(或传动轴)、后减速器等组成。其作用是把发动机发出的动力,通过一定的传动装置,根据摩托车行驶时的不同工况,传到后驱动轮上,以驱动摩托车行驶。[33]

离合器:摩托车离合器由主动部分、从动部分和操纵机构组成。主动部分与发动机相连发动机带动转从动部动部传到速器上;操纵机构是控制主动部分与从动部分接合和分离的机件等,其作用是可以使发动机曲轴与传动系统平顺柔和地接合,以保证摩托车平稳起步。由于摩托车起步前处于静止状态,高速旋转的发动机突然接上载荷驱动整车,不仅会损坏零部件,而且会因发动机转速急剧下降,导致熄火。如利用离合器来柔和地传递动力,使驱动力由零逐渐增大,摩托车便可以平稳地起步;可以使发动机曲轴与传动系统分离迅速彻底,保证摩托在变速换档时不产生冲击;可以防止传动系统零件受到超载的损坏,起到超载保护的作用[33]

离合器结构图
离合器结构图

变速器:变速器的作用主要是改变传动比,使驱动轮上的转矩和转速变换,以适应在不同道路条件下行驶。此外,利用变速器的空档,可使发动机能够起动,怠速运转,且便于停车。[33]

变速器结构图
变速器结构图

行驶系统

摩托车行驶系统的作用是承受车体质量,保证车辆行驶。它是摩托车的主体组件,主要由车架、悬架装置、前后车轮、支承脚架等组成。[33]

车架:车架是摩托的骨架。它把发动机传动系统、悬架装置、转向装置、车轮等有机地连接起来,构成一个整体。它不但承受着发动机及其他部件的质量,在行驶中还要受到冲击和振动,因此要求它必须具有足够的强度和刚度,结构简单,制造工艺性好等。[33]

脊骨形车架
脊骨形车架

悬架装置:摩托车的悬架装置主要作用,是吸收和降低摩托车在行驶中因路面不平所产生的振动和冲击,缓和对车身的冲击力,改善乘坐条件,提高乘坐的舒适性,减少机件的损坏。在结构上将车轮和车架连接成一个整体。悬架装置包括前悬架装置和后悬架装置。[45]

前悬挂
前悬挂

前后车轮:车轮是摩托车主要的行驶系统,车轮总成由轮胎、车轮、制动器等3部分组成。[45]

车轮
车轮

操纵系统

操纵系统是直接控制摩托车行驶方向、行驶速度,确保行车安全的个重要组成部分,它包括转向装置和制动装置。[33]其中转向装置是用来改变摩托车行驶方向的机构,它主要包括转向机构和方向把。[46]制动装置的作用是使摩车减速或在离内制动停车,主要有鼓式和钳式两种结构。[33]

制动装置
制动装置

燃油直喷技术

燃油直喷技术是一种将燃油直接喷入发动机汽缸内的技术。[47]该技术可以提高燃料的燃烧效率,减少未燃烧燃料和有害排放物的产生,优化发动机的动力输出和响应速度。由于燃油是在汽缸内直接喷射,因此可以在一定程度上降低发动机燃烧室的温度,从而减少爆震的可能性。[47]

燃油直喷技术
燃油直喷技术

液压盘式前制动器

液压盘式制动器的优点是制动平稳、散热性好、衬块磨损可自动补偿、安装维修方便。中国目前生产的液压盘式前制动器主要由主缸、制动软管、制动钳和制动盘四大部分组成。主要工作原理是运用杠杆原理和帕斯卡定理通过对手操纵力两级放大,以较小的操纵力在制动钳上形成很大的制动正压力,通过摩擦衬块与制动盘的摩擦作用,产生对摩托车轮的制动力矩[48][49]

摩托车的液压盘式制动器
摩托车的液压盘式制动器

单减震后悬架

单减震后悬架的优点是整车操纵稳定性好,克服了双减震器左右受力不均衡的缺点。由于减震器布置于车体中部,车架主要受载点靠近整车的重心位置,保证了摩托车跳跃着地的稳定性。主要工作原理是将路面冲击力吸收后平均地分配给车架,使车架的受力和刚度得到整体性改善。在小载荷、弱冲击时,悬架刚度和阻尼较小,悬架变“软”;在大载荷、强冲击时,悬架刚度和阻尼增大、悬架变“硬”,使摩托车具有较强的路面适应性和乘坐舒适性。[50]

摩托车的单减震后悬架
摩托车的单减震后悬架

发动机管理系统

发动机管理系统(Engine Management System,简称EMS)是一种基于微处理器和传感器技术的智能控制系统。它通过收集和分析各种传感器信号,实时监控发动机的工作状态,并根据预设的控制策略,精确控制燃油喷射、点火时机、气门开度等关键参数,以实现发动机在各种工况下的最优性能。EMS的应用不仅提高了摩托车的动力性、经济性和排放性能,还为摩托车的安全性和舒适性提供了有力保障。[51]

主要分类

摩托车可以通过用途、结构、动力类型、排量等方式进行分类。[52]

两轮摩托车

两轮摩托车,最常见的摩托车种类,是指装有两个车轮的摩托车。两轮摩托车的包括范围十分广泛,按照用途可分为:普通摩托车、微型摩托车、越野摩托车、普通摩托车、微型竞赛摩托车、越野竞赛摩托车、特种摩托车。[53]

两轮摩托车
两轮摩托车
名称概念图片
普通摩托车即适应在公路或城市道路上行驶,轮wǎng的基本直径不小于304mm的两轮摩托车,使用骑式或坐式车架
普通摩托车
普通摩托车
微型摩托车即适应在公路或城市道路上行驶,轮辋的基本直径不大于254 mm的摩托车,使用骑式或坐式车架
微型摩托车
微型摩托车
越野摩托车即适应在非公路地区行驶,使用宽型转向把,越野型轮胎,剩余垂直轮隙及离地间隙大的摩托车,使用骑式车架
越野摩托车
越野摩托车
普通竞赛摩托车即在专用于特定跑道上竞赛,使用车架为狭窄转向把,坐垫偏后,轮辋基本直径不小于304mm并装有大功率高转速发动机的摩托车,使用骑式车架
普通竞赛摩托车
普通竞赛摩托车
微型竞赛摩托车即在专用于特定跑道上竞赛,轮辋基本直径不小于254mm,装有大功率高转速发动机的摩托车,使用骑式或坐式车架
微型竞赛摩托车
微型竞赛摩托车
越野竞赛摩托车即具有越野性能,装有大功率发动机,专用于非公路地区车速竞赛的摩托车
越野竞赛摩托车
越野竞赛摩托车
特种摩托车经过改装之后用于完成特殊任务的两轮车。例如开道用警用摩托车、消防用摩托车
特种摩托车
特种摩托车

参考资料:[53]

正三轮摩托车

正三轮摩托车就是装有与前轮对称分布的两个后轮的摩托车。[54]其可分为客用普通正三轮摩托车、货用普通正三轮摩托车、融贯式专用正三轮摩托车,自卸式专用正三轮摩托车。[53]

名称概念图片
普通正三轮摩托车即用于载人乘员的正三轮车
普通正三轮摩托车
普通正三轮摩托车
货用普通正三轮摩托车即用于载运货物的正三轮车
货用普通正三轮摩托车
货用普通正三轮摩托车
融罐式专用正三轮摩托车即专门用于运输液体或气体的溶罐式正三轮车
融罐式专用正三轮摩托车
融罐式专用正三轮摩托车
自卸式专用正三轮摩托车即带有卸载功能的正三轮车,一般用于运输货物
自卸式专用正三轮摩托车
自卸式专用正三轮摩托车
参考资料:[53]

边三轮摩托车

边三轮摩托车就是在两轮车的一侧装有边车轮和边斗的摩托车,其可分为普通边三轮摩托车和特种边三轮摩托车两类。[54]

名称概念图片普通边三轮摩托车即用于装运乘员或货物的边三轮摩托车,主要适宜于在城乡公路、柏油和水泥路面等较好的公路上行驶特种边三轮摩托车装有特种设备用于完成特殊任务的边三轮摩托车,这种车功率较大适合于专业人员使用,如军用、消防、警察,还可以随时装备专业器材或设备参考资料:[53][54]

内燃机摩托车

内燃机摩托车是使用内燃机作为动力源的两轮或三轮机动车。其主要采用汽油或柴油内燃机,通过燃烧燃料产生动力来驱动车辆。常用于日常出行、旅游以及体育运动等生活领域。[1][10]

两轮内燃机摩托车
两轮内燃机摩托车

电动摩托车

电动摩托车是一种使用电力驱动的两轮或三轮机动车,电动摩托车采用电动机驱动, 蓄电池为动力源, 其工作原理和结构与燃油摩托车有着明显的不同。电动摩托车行驶时,主要由蓄电池输出电能, 通过控制器驱动电机运转, 将电能转化为机械能, 电机输出的扭矩经传动系统带动车轮前进或后退。其动力来源于蓄电池的电能。此外,大部分电动摩托车是在原有燃油摩托车基础上改型的, 并借用结构相同的总成零件以降低产品开发成本和生产成本。两者最根本的差异是分别采用电动机和内燃机作为动力驱动系统, 由于动力系统组成及工作原理不同, 因此在整车结构上也存在相应变化。[55]

电动摩托车
电动摩托车

发动机缸数

分类维度名称特点发动机缸数1. 结构简单,成本低2. 动力输出相对较低1. 平衡性好,振动小2. 动力输出适中1. 动力输出较大,性能优异2. 振动控制较好1. 动力输出强劲,适合高速行驶2. 高端车型常采用多缸设计参考资料:[27]

发动机冲程

分类维度名称特点发动机冲程整体结构简单,价格便宜,具备较高的功率密度和较强的平衡能力整体重量较轻以及安全性较高结构紧凑、体积较小、相较于四冲程而言更大的升功率和推重比1. 动力输出平稳,燃烧效率较高2. 排放污染较小,对油品要求较低参考资料:[56][57][58]

冷却方式

分类维度名称特点冷却方式1. 结构简单,维护方便2. 散热效果受环境影响较大1. 散热效果好,适应性强2. 结构复杂,维护成本较高1.散热效果明显,故障率低2.对发动机机油量要求有限制并且机油散热器不能过大 参考资料:[27][59]

传动方式

分类维度名称特点
传动方式
链条传动
链条传动
结构简单、维护方便、经济
润滑条件差,受悬挂装置等因素影响,使链条松驰、主、从动链轮磨损加剧,噪声大,使用寿命缩短
皮带传动
皮带传动
1. 运行平稳,噪音小
2. 维护成本较高,需定期更换皮带
轴传动
轴传动
1. 不会被拉长而需要调整轮距,无油污染基本上可以免维护,而且损耗小驱动效率高。
2. 成本较高,维护复杂
齿轮传动
齿轮传动

1.结构紧凑、传动效率高、使用寿命长、润滑条件好。
2.齿轮传动不适合大中心距的传动。
参考资料:[27][60][61][62]

世界

根据Statista数据显示,2015年以来,全球摩托车市场仍在保持稳定的增长,2019年,全球摩托车市场规模已经达到1243.87亿美元,2020和2021年受疫情影响,行业规模有所回落但也均突破1000亿美元。从销量来看,根据各国交通部数据显示,2015年到2019年,全球摩托车销售量呈现波动增长趋势,2019年全年全球摩托车销售量为5293.47万辆,达近几年来最高值。2020年起受疫情等因素影响,全球摩托车销量大幅减少,2020年全球摩托车销量约4719万辆,同比下降超过10%。2021年由于疫情的延续,估计全球摩托车销量仍将保持下降的趋势,销量约4400万辆。[63]

2015-2021年全球摩托车销量
2015-2021年全球摩托车销量

从区域竞争格局来看,由于汽车的发展,摩托车市场主要集中在发展中国家,根据Statista数据显示,中国是全球最大的摩托车市场,2021年中国摩托车行业规模超过200亿美元,占全球摩托车行业市场规模近20%,其次分别为印度泰国。美国摩托车市场规模则位列全球第四,占全球市场规模比重约5%。从产品竞争格局来看,公路摩托车依旧是全球摩托车主要销售品种。根据数据显示,2020年全球销售摩托车共4719万余辆,其中2871万辆以上是公路摩托车,占比超过60%,越野摩托车和滑板摩托车销量分别为135.96万辆和1711.85万辆,占比分别为3%和36%。从品牌竞争格局来看,全球摩托车市场按销售收入排序全球最大的摩托车生产制造商是本田,其市场份额占比接近25%,其次为雅马哈、哈雷、TVS和川崎等,均是西方老牌摩托车品牌。[63]

2021年全球摩托车品牌竞争格局
2021年全球摩托车品牌竞争格局

中国

根据中国汽车工业年间数据显示,2020年中国生产摩托车发动机1556.36万台,较2014年减少近1000万台。从下游摩托车的消费需求来看,根据公安部披露的摩托车新增登记注册数量来看,2020年摩托车新增注册登记826万辆,比2019年增加249万辆,增长43.07%,2020年摩托车行业出现大幅增长态势。这表明摩托车的消费需求有所回暖。2021年中国摩托车新注册登记达到1005万辆,比2020年增加179万辆,近三年保持快速增长。[64]

2016-2021年中国新增登记数量变化情况
2016-2021年中国新增登记数量变化情况

从中国摩托车产销数量来看,中国摩托车产销数量从2014年以来进入滑坡通道,至2018年,行业产销数据都达到了近年来的低点,分别为1557.75万辆和1557.05万辆。随后开始回暖,2020年受疫情影响,也仅是较2019年小幅下降,2021年1-12月,中国摩托车产销量已达到2019.52万辆和2019.48万辆,产销量累计增长12.98%和12.7%,均已超过2020年全年的数据。[64]中国摩托车商会统计,2023年6月,中国摩托车产销量为166.12万辆和162.76万辆,产量环比下降0.81%,销量环比增长1.24%,同比分别下降17.56%和20.55%。其中燃油摩托车产销132.22万辆和130.81万辆,环比增长3.22%和1.48%,同比增长4.56%和3.31%;电动摩托车产销33.9万辆和31.95万辆,产量环比下降13.91%,销量环比增长0.28%,同比下降54.83%和59.16%。其中二轮车产销148.46万辆和144.66万辆,产销量环比增长0.26%和1.99%,同比下降18.34%和21.67%。大排量休闲娱乐摩托车(排量250cc以上,不含250cc)产销4.58万辆和4.44万辆,环比下降8.95%和9.2%;同比下降27.87%和30.52%。[65]

2014-2021年中国摩托车产量统计情况
2014-2021年中国摩托车产量统计情况

从行业市场规模来看,2019年中国摩托车市场工业总产值为915.09亿元,较2018年5.28%。2020年、2021年前瞻根据摩托车整车产量和价格指数等数据测算得到,2020年中国摩托车整车制造业工业总产值进一步下降,而2021年则会出现大幅回升。2017-2021年,中国摩托车及装有辅助动力装置的脚踏车整车出口数量呈不断增长态势。2021年前11月,中国摩托车及装有辅助动力装置的脚踏车整车出口数量达3248万辆,已超过2020年全年数量,2021年全年摩托车及装有辅助动力装置的脚踏车整车出口数量预计将突破3400万辆。[64]

2018-2021年中国摩托车整车制造行业工业总产值
2018-2021年中国摩托车整车制造行业工业总产值

从品牌知名度和摩托车技术来看,中国摩托车行业品牌可以分为三大梯队,其中第一梯队主要是哈雷戴维森雅马哈、川崎和宝马等西方老牌摩托车知名品牌,这些品牌在全球都有着悠久的历史和良好的口碑;第二梯队则是以中国宗申摩托、隆鑫摩托等为主的中国知名品牌,目前中国摩托车技术不断积累进步,中国国产品牌知名度也不断提升,但中国国产摩托车品牌主要还是集中在中低端摩托车领域,旨在解决刚性交通出行需求上,与第一梯队的高端品牌仍有差距;第三梯队则是世界其他中低端摩托车品牌。按动力形式分类来看,摩托车过去一直以燃油摩托车为主,近年来随着碳中和碳达峰政策的发展,电动摩托车市场也不断扩大,但中国摩托车行业仍以燃油摩托车为主。根据数据显示,2021年1-11月,中国燃油摩托车产销1483.76万辆和1480.39万辆,同比增长17.61%和16.79%;电动摩托车产销365.59万辆和364.07万辆,同比增长4.25%和4.26%。按车型分类来看,2021年1-11月,在三大两轮车型中,跨骑车产销830.48万辆和825.15万辆,同比增长21.88%和20.82%;踏板车产销593.46万辆和594.57万辆,同比增长9.27%和9.26%;弯梁车产销209.16万辆和209.28万辆,同比增长12.3%和11.25%。[64]

2021年中国摩托车行业市场份额
2021年中国摩托车行业市场份额

中国摩托车商会对全国88家摩托车生产企业月度经济指标统计,2023年1-5月,在摩托车生产企业中,营业收入排名前十位的企业依次为雅迪、大长江、宗申春风动力、隆鑫、金城、新大洲本田、林海动力、钱江五羊-本田,营业收入分别为142.07亿元、53.06亿元、45.57亿元、41.13亿元、35.11亿元、31.82亿元、30.76亿元、25.17亿元、22.91亿元、21.93亿元。与上年同期相比,除宗申外,其余9家企业营业收入呈不同程度增长。2023年1-5月,前10家企业营业收入共计449.52亿元,同比增长16.43%,占摩托车生产企业总营业收入的69.73%,同比增长2.42个百分点,在营业收入排名前10家企业中,除隆鑫和金城之外,其余8家企业均实现盈利。与上年同期相比,除隆鑫和金城之外,其余8家企业的利润总额有所增长,前10家企业利润总额共计32.89亿元,同比增长60.01%。[65]

日常生活

由于摩托车具有体积小、速度快、机动性强、越野性好、操纵简便等特点。[22]并且相比较汽车来说即经济又便宜,因此摩托车在人们日常生活方面得到了广泛的应用。[66][23]

摩托车日常行驶
摩托车日常行驶

货物运输

由于摩托车,特别是三轮摩托车具有承载量大、结构紧凑、价格较低且耐用等优点,因此有时被用来运送一些小宗货物,此外货运摩托车主要用于菜农、果农、农业产品专业户的短途运输,由于产品性能价格等方面的优势,近 2~3 年的产量剧增。[23]

摩托车运货
摩托车运货

体育运动

由于摩托车具有体积小、速度快、机动性强、越野性好、操纵简便等特点。开展摩托车运动可以普及内燃机基础知识,学习驾驶和保养技术,锻炼体魄,培养机智、勇敢、顽强的良好作风。摩托车运动已经成为世界各国大力开展的一个运动项目。[22]

摩托车运动
摩托车运动

旅游

由于摩托车具有体积小、速度快、机动性强、越野性好、操纵简便等特点。因此摩托车旅游能让游客更加亲近自然,深入到一些汽车难以到达的地方,提供与众不同的驾驶体验,摩旅推动了旅游业的多元化发展,为旅游目的地带来了新的收入来源。同时,也满足了游客对个性化、体验式旅游的需求,因此在旅游行业摩托车有着广泛的应用。[4][22]

摩托车旅游
摩托车旅游

军事

由于摩托车使用起来轻便灵活、不消耗燃料、噪音小便于隐蔽,不仅能运送士兵,还能穿越崎岖不平的山路。因此摩托车便成为复杂地形条件下作战士兵不可或缺的重要“座驾”。[67]

军事应用上的摩托车
军事应用上的摩托车

电动化

新能源与环保是当前摩托车技术发展的重要方向。随着全球环保意识的提高,新能源摩托车逐渐成为行业的研究重点。电动摩托车作为其中的代表,凭借零排放、低能耗和高能效等特点受到广泛关注。未来,随着电池技术的不断进步和充电设施的完善,电动摩托车的续航里程和性能将得到进一步提升。[6]

智能化

随着科技的进步和消费者需求的提升,摩托车也在不断地进行技术创新和功能升级,特别是智能和物联网技术的应用,摩托车智能化已经从最初的辅助功能,发展到了提升性能、增加安全、丰富互动等多个方面。[68]此外,无人驾驶技术在摩托车领域的应用逐渐成为研究热点。通过引入先进的智能化技术,如传感器融合、人工智能算法等,摩托车有望实现自主导航、避障、行驶等功能。这将大大提高摩托车的安全性和便捷性,减少交通事故的发生。预计未来将有更多企业投入研发,推动无人驾驶摩托车的实际应用和商业化进程。[6]

政策法规和标准

发布单位或类别名称标准号发布或实施日期归口单位主要内容国际组织-国际标准化组织(IX-ISO)[69][70][71]Motorcycles — Engine test code — Net power[69]ISO 4106:2012[69]2012-06[69]ISO/TC 22/SC 38[69]规定了 ISO 3833 中定义的摩托车用发动机性能的评估方法,特别是在净功率评估中,将满负荷时的功率曲线和比耗油量作为发动机转速的函数[69]Motorcycle tyres and rims (metric series) — Part 1: Design guides[70]ISO 5751-1:2010[70]2010-11[70]ISO/TC 31/SC 10[70]公制系列摩托车轮胎的设计指南,并规定了尺寸的指定和计算方法[70]Motorcycle tyres and rims (metric series) — Part 2: Tyre dimensions and load-carrying capacities[71]ISO 5751-2:2010[71]2010-11[71]ISO/TC 31/SC 10[71]规定了公制系列摩托车轮胎的规格名称、尺寸和承载能力。该标准适用于高宽比为 100 % 及以下的摩托车轮胎[71]中国-国家标准(CN-GB)[72][73][74][75][76]摩托车和轻便摩托车制动器[72]GB/T 38285-2019[72]2019-12-10[72]全国汽车标准化技术委员会[72]规定了摩托车和轻便摩托车制动器的要求和试验方法[72]摩托车和轻便摩托车可靠性试验方法[73]GB/T 5374-2023[73]2023-03-17[73]全国汽车标准化技术委员会[73]规定了摩托车和轻便摩托车可靠性试验的试验条件、试验步骤、试验数据处理和试验报告[73]摩托车和轻便摩托车制动性能要求及试验方法[74]GB 20073-2018[74]2018-02-06[74]工业和信息化部[74]规定了摩托车和轻便摩托车制动性能要求和试验方法[74]摩托车和轻便摩托车尺寸和质量参数的测定方法[75]GB/T 5373-2019[75]2019-12-10[75]全国汽车标准化技术委员会[75]规定了摩托车和轻便摩托车的尺寸和质量参数的测量条件、测量方法和取值规则[75]摩托车和轻便摩托车底盘测功机行驶阻力的设定方法[76]GB/T 18954-2017[76]2017-07-31[76]全国汽车标准化技术委员会[76]规定了摩托车和轻便摩托车行驶阻力在底盘测功机上的设定方法[76]

本田

本田技研工业株式会社成立于1948年,总部位于日本,在全球29个国家和地区拥有130个以上的生产基地,产品包括摩托车,汽车和Life Creation等,除了排在首位的摩托车,汽车的产量和规模也都排名世界十大厂家之列。[77]其摩托车相关产品有:GL1800 Gold Wing DCT、GL1800 Gold Wing Tour AIRBAG、NSS750 DCT等多个产品。[78]

本田NSS750 DCT
本田NSS750 DCT

哈雷戴维森

哈雷戴维森成立于1903年,总部位于美国威斯康星州密尔沃基,截止目前(截止至2024年1月)哈雷摩托已经行销到200多个国家。产品包括重型摩托车及全系列摩托车零部件、配件、服饰和多样化的商品。通过全球1300多家授权经销商形成的销售网络,哈雷戴维森提供四大车系多种车型,6000多种部件和配件。[79]其摩托车相关产品有:运动车系、巡航车系、旅行车系、探险旅行摩托车、三轮摩托车等系列。[80]

运动车系 Nightster™
运动车系 Nightster™

宗申产业集团

宗申产业集团有限公司,始创于1982年,总部位于中国重庆,近年来,宗申产业集团从传统制造业向“产融网”三位 一体转型升级,努力打造全球领先的产业互联生态平台。截至目前宗申产业集团全球用户累计2000万,得到了欧洲EC、美国EPA质量体系认证。集团技术中心下设设计中心、工程中心及检测 中心三大资源中心。三大中心分别从事产品设计及设计验证;产品试制、 工艺工装设计及验证;产品性能测试及验证。建有学科门类齐全的47个专 业板块。集团技术中心现有开发人员769人,本科以上学历者占80%以上, 其中有硕士、博士、教授、外国专家等高级人才80名,中高级职称342人。产品涵盖了:MO(踏板系列)、 P(街跑系列)、T(踏板车)、C(太子系列)、H(经济实用系列).S(时尚实用系列)、 W(弯梁系列)、Y(越野系列)9大系列数十个品种。[81]

 P(街跑系列) Z0迈行
P(街跑系列) Z0迈行

MotoGP

MotoGP是世界上最高级别的公路赛摩托车比赛。这项赛事由国际摩托车联合会(FIM)主办,从2002年开始使用“MotoGP”这个名称。在此之前,它被称为Grand Prix motorcycle racing或WGP。MotoGP赛季通常包括18到20场大奖赛,每场比赛都在不同的赛道上进行,这些赛道分布在世界各地,如西班牙加泰罗尼亚赛道、意大利的穆杰罗赛道和美国的拉古纳塞卡赛道等。每个周末的比赛包括自由练习、排位赛和正式比赛三个阶段。在比赛中,车手需要驾驶专为比赛设计的原型赛车,在规定的圈数内尽可能快地完成比赛。MotoGP赛车通常采用四冲程发动机,排量限制为1000cc。由于其高速度和高技术含量,MotoGP吸引了全球众多顶级车手和制造商参与。[82]

MotoGP赛事
MotoGP赛事

世界超级摩托车锦标赛(World Superbike Championship (WSBK))

世界超级摩托车锦标赛是一项针对改装型量产摩托车的比赛。与MotoGP不同,WSBK的赛车基于市售车型,并且必须符合特定的技术规定。这项赛事始于1988年,也是由FIM组织和管理的。WSBK赛季通常包括13场左右的比赛,分别在全球各地的赛道举行。比赛形式与MotoGP类似,包括自由练习、排位赛和正式比赛三个阶段。由于使用的赛车源自市售车型,因此WSBK的比赛被认为更加贴近观众的生活体验。[83]

WSBK赛事
WSBK赛事

铃鹿八小时耐力赛(Suzuka 8 Hours Endurance Race)

铃鹿八小时耐力赛日本的一项著名摩托车赛事,自1978年起每年在日本铃鹿赛道举行。这项比赛考验的是车手、车队和车辆的耐久性,因为它要求参赛队伍在八小时内尽可能多地完成圈数。铃鹿八小时耐力赛吸引了来自世界各地的顶尖车队和车手参加,其中包括一些MotoGP和WSBK的明星选手。除了技术和速度的竞争外,策略和团队协作也在这项比赛中起着关键作用。[84]

Suzuka 8 Hours Endurance Rac赛事
Suzuka 8 Hours Endurance Rac赛事

曼岛TT摩托车大赛(Isle of Man TT)

曼岛TT摩托车大赛,是一个历史悠久且极具挑战性的摩托车赛事,自1907年起每年在英国曼岛举行。比赛的特色是在公路上进行,赛道包含了大量的弯道和起伏地形,因此对车手的技能和勇气有着极高的要求。曼岛TT分为多个组别,包括Superbike TT、Supersport TT、Sidecar TT等。整个比赛期间,车手们需要在曼岛的公路上行驶数百英里,平均时速超过130英里(约209公里)。由于比赛的危险性和独特性,曼岛TT成为了许多摩托车爱好者心中的圣地。[85]

Isle of Man TT赛事
Isle of Man TT赛事

参考资料 85

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