眾所周知，發動機是電單車的心臟。當您討論一輛電單車的效能時，話題一定會討論到發動機。這是因為人們在駕乘電單車的過程中，始終以肉體直接感受到發動機運動時的振動、熱力和排氣聲音。
發動機作為電單車重量最重的元件，它的重量和重心都會直接影響駕乘者的操控樂趣。其實，直接影響駕乘者操控樂趣的關鍵是發動機的布局，各式各樣的氣缸布局使無數車迷為之傾倒，這是汽車所望塵莫及的。當然，這裡還存在乙個敏感的成本造價問題。
本文擬就四衝程發動機氣缸的排列方式和優缺點，以及大家普遍關心的一些熱門話題展開討論。
一、單氣缸
單氣缸是所有發動機的基本起點，也是發明電單車發動機時採用的排列方式。不同型式的發動機都是由不同數量的單缸布置而成。由於曲軸需要旋轉兩周才會燃燒做功一次，因此工作的流暢感不佳，駕駛者會很清楚地感受到氣缸內的活塞上下運動的振動。
從表面上看，在效能上是缺點，但在主觀情感上有的車迷卻偏愛這種感受。
優點：**便宜、造型簡單、風阻和外形尺寸小。由於曲柄軸長度較短和發動機寬度窄，氣缸低，有利於發動機傾斜轉向，為駕乘者提供輕快的乘騎感受。此外，單缸發動機還比多缸發動機較省油。
缺點：燃燒效率會隨著燃燒室容積的增大而不斷下降。加上排氣量越大，發動機活塞越大，其重量也隨之增加，造成轉速不能設計過高，限制了大功率的輸出。
單缸發動機常見於小排量(一般不大於125ml)電單車或以輕巧為上的各種車款。
二、並列(平行)雙缸
簡單來說，並列雙缸發動機可以想象為把兩個單氣缸發動機連線在乙個180º的曲軸上。當乙個活塞在上止點時，另乙個活塞則在下止點位置(少數發動機如本田cd250除外)。由於兩氣缸活塞上下運動慣性差不多，可以互相抵消，因此運動零件引起的**較單缸少。
優點：在同一排量條件下，燃燒速率較單氣缸發動機為好，發動機部件的重量和體積均細小，有利於作較高轉速的功率發揮，化油器和進氣管的布局也較簡單。
缺點：由於氣缸數的增加，相應的曲軸、氣缸、活塞、活塞環、活塞銷等零件數量就會增加。此外，像化油器、氣缸蓋、曲軸、進排氣系統等專用零件的結構要比單缸機更加複雜，這無疑使得雙缸機的製造成本會大大高於單缸機，而且由於零件數量的增加，會導致發動機的故障點增多，再加上增加了調整雙缸機的平衡，因此使用維護也更複雜。
三、v型雙缸
氣缸呈v型布置的發動機，可以從簡單的v2發動機說起。不同的氣缸v型夾角，可使發動機產生很大的變化。夾角越小，工作越不流暢，這也是美式巡航車營造強烈節奏感的源頭。
優點：使對向布置的連桿都裝在同乙個曲柄銷上，減少了曲軸的長度，有利於減小發動機體積並使之輕量化，營造輕巧的轉向特性。v2發動機的工作順暢程度一般以90º夾角最為流暢，所以高效能的v型發動機跑車多以90º夾角布置。
因為在v型夾角的開闊空間裡可以放置化油器等附件，利用v型氣缸不同軸向運轉動作來相互抵消因活塞上下運動而產生的振動，這對於轉速在10000r/min以上的發動機，此方案特佳。
缺點：製造較為昂貴、結構比較複雜。雖然化油器或電子燃油噴射系統可以放在v2的夾角中，但後排氣缸的排氣、排氣系統的布置和散熱效果都是v型發動機常見的問題。
如果把v型夾角做成70º~75º時，和90º夾角相反，發動機便發出「噠、噠、噠」有規律的振動聲，這種振動能一直傳遞到騎手的身體。美國名車哈利v型雙缸電單車就是這樣，當夾角只有42º時，排氣聲更使人感到像馬蹄聲一樣，這就是哈利迷們如痴如醉的哈利聲浪。
四、水平對置雙氣缸
水平對置的雙氣缸發動機夾角為180º，兩個活塞連桿分別裝在兩個相位角差180º的曲柄銷上，形成乙個絕佳的活塞慣性抵消作用。由於兩個活塞猶如拳擊手搏擊般運動，因此，人們都習慣稱這種發動機為boxer(意譯為拳師)發動機，也稱拳擊手。
優點：發動機的重心低，在彎道中的操控穩定性十分優良。由於兩個氣缸橫向延伸，風冷效果顯著，維修也較方便。
水平對置雙缸機因其活塞頂正面相對，像兩個拳擊運動員對打一樣，活塞和曲軸的慣性力能被對向布置的兩個氣缸抵消而過到平衡。從力學上，慣性力的一階振動和二階振動都能完全平衡。而且兩個氣缸的點火間隔相等，以上兩點都有助於提高發動機的平穩性，因此，從平衡角度來看，這是一種很好的結構型式。
缺點：因這種發動機採用頂置式氣門，所以不能用於高速發動機(如果凸輪軸上置便可用於高速機，但左右各需要乙個傳動鏈)。發動機橫向體積巨大，如果不幸發生事故，發動機容易受到結構性傷害，尤其是轉彎時，若車身過分傾斜，氣缸蓋容易擦地損壞機件。
對boxer發動機最為津津樂道的是寶馬電單車，除了各代f650和c-1系列之外，幾乎所有寶馬電單車仍然使用這種發動機。倘若您騎在寶馬車上，會發現左右兩氣缸中心線並不在一條線上，而是前後錯開一定的距離，氣缸下的左右踏板也是前後錯開的。我國早期生產的長江cj750跨斗式電單車就是採用這種水平對置雙缸機。
總而言之，裝用水平對置雙缸發動機的電單車，是在高速路上做長途旅行最適宜的車型。
五、並列3氣缸
可以想象，為把3個單氣缸發動機連線在乙個120º的曲軸上，它需要糅合單缸和多缸發動機的優點，在重量和運動效能方面提供乙個中間的落腳點。
優點：以並列3氣缸為例，製造成本比v3發動機便宜，隨著電腦加工中心cnc技術的發展，製造標準的120º曲軸已經非常容易。並列3氣缸發動機的效能比並列雙氣缸要好，但重量卻比直列4缸或v4發動機輕許多，成本也低不少。
再有，曲柄旋轉的慣性效應較4缸發動機低，能為大排量電單車提供較為輕快的駕乘感受。
缺點：發動機的工作流暢仍不及4缸以上的發動機，曲軸相位的準確度也需要技術調校。目前仍沿用3缸發動機的電單車主要以英國凱旋triumph為主流，並為其樹立了獨特風格的賣點。
六、並列4氣缸
顧名思義，4氣缸發動機可以說是把4個單氣缸發動機並列在一起。第一和第四活塞平衡了第二和第三活塞的運動慣性，這是250ml以上的街車或跑車最樂意採用的標準布局。
優點：發動機工作流暢，振動小，排氣聲渾厚連綿。加上發動機部件輕巧，燃燒速率高，有利於高轉速發動機的功率發揮，供油系統和排氣系統的布置也十分方便。
況且各氣缸都能夠接觸自然風散熱，不僅可布置水冷系統，採用風冷散熱也可。
缺點：發動機體積龐大、沉重，結構較為緊密，造價昂貴。曲軸旋轉的慣性效應較高，不利於發動機傾斜轉向，同時，燃油消耗也較高。
採用並列4氣缸發動機的電單車以高效能的街車(cr/kjr/zrx/gsx)和跑車(cbr/yzf-r/zx-r/gsx-r)為主，以及強調極速的zx-12r、cbr1100和gsx-1300r，都採用並列4氣缸的設計。
七、v4氣缸
v4發動機，簡單來說是把兩台v2發動機結合在一起而得來的。當然，這種結構在進氣系統和排氣系統的布置上將更為複雜。
優點：如果將v4氣缸發動機與並列4氣缸作比較，則v4對向布置的兩個氣缸的連桿可以使用同乙個曲柄銷，縮短了曲軸長度，大大節省了空間和發動機的重量，軸距也可以設計較短，即使大排量的發動機，其寬度也比直列4氣缸發動機窄，這樣，容許車身有更深的傾斜度。採用v4發動機的車種通常都是高效能的跑車或重型巡航車。
缺點：發動機的結構緊密複雜，不利於維修保養作業，且**較為昂貴，不是一般工薪階層易擁有的「寶駒」。
八、水平對向6氣缸
水平對向6氣缸發動機可以想象是三颱boxer發動機前、中、後排在一起再塞入車架中。在電單車的世界裡屬於極為罕見的品種。這是因為發動機寵大的體積和沉重的重量，非一般電單車能把它容納。
近代仍然採用水平對向6氣缸發動機的電單車，是廣為人知的本田金翼1800，它裝有全球定位巡航系統等世界最尖端技術的儀器，是所有車迷朝思暮想的超級豪華電單車。
優點：發動機執行極為平滑順暢，全區域的功率扭矩輸出都非常出色，很少有其它型別的發動機可以與它抗衡。
缺點：發動機的體積、重量和寬度都十分地驚人。結構之複雜造價之昂貴，是其它型別的電單車發動機所望塵莫及的。
以上介紹了這麼多型別的電單車發動機，其中單列氣缸和並列雙缸發動機在我國電單車市場上最多。有人不禁要問，在發動機排量相同的情況下，究竟是單缸機好？還是雙缸機好？
要回答這個問題，我們需要將單缸機與雙缸機的特點進行對比，通過比較才能明白這個問題。
單缸四衝程發動機，曲軸每轉兩圈才燃燒做功一次，因此，能明顯地感到發動機的工作是斷續的，排氣聲音的斷續性更強。
由於上述特點，單缸電單車給人一種衝勁和節奏感。而從工作圓滑角度來看，單缸機肯定不如雙缸機好，特別是在低轉速時，單缸發動機工作不平穩，轉速波動大，而且一旦失火，二次燃燒時間間隔較長，很容易使發動機熄火停機。在相同排量條件下，和雙缸相比，單缸發動機的運動件慣性力不能互相抵消，因此，單缸機的振動大，特別是高轉速時，這個問題表現得尤為突出。
此外，在相同排量的條件下，單缸機缸徑較大，燃燒室尺寸大，因此混合氣的燃燒相對較差。當然各運動件的尺寸也較大，譬如活塞、連桿等。這些因素不利於發動機提高轉速，也不利於提高功率。
上述這種傾向會隨著發動機的排量增加而明顯。所以單缸機排量越大，公升功率越小，但是單缸機的脈動感卻越強。
在電單車上，發動機是最重要的裝置，由於單缸機重量輕，結構尺寸小，它的寬度比雙缸機窄，因此單缸機對整車布置十分有利，便於實現整車造型的苗條化。同時，由於單缸機有利於減輕整車的重量，也提高了方向把的靈活性。這是由於單缸機曲軸短而輕，尤其是橫置發動機，曲軸旋轉的陀螺效應阻礙電單車側傾轉彎，而且曲軸越重轉速越高，陀螺效應也越大。
在這一點上，單缸機比較好，陀螺效應低，因此，車輛左右側傾十分輕便，再加上單缸機尺寸短，不會妨礙電單車的側傾。此外，單缸機尺寸小，風阻也較小。單缸機的另乙個特點是，在同一排量條件下，構成單缸機的零部件數量也較少，且不需要進行左右氣缸的平衡調整，故障點少。
同時，較小的結構又決定了單缸機具有製造和裝配工藝簡單、技術難度小等特點，因而單缸機制造成本低，使用維護簡便，具有很好的經濟性。
而雙缸機的結構相比之下就要複雜多了，由於氣缸數的增加，相應的曲軸、活塞、活塞環、活塞銷等零件數量就會增加。此外，像化油器、氣缸蓋、曲軸、進排氣系統等專用零件的結構就比單缸機更加複雜，這無疑使得雙缸機的製造成本會大大高於單缸機，而且由於零件數量的增加，會導致發動機的故障點增多，再加上還需要增加調整雙缸機的平衡因此使用維護也更加複雜。事物都是一分為二的，雙缸機也有單缸機不可比擬的優勢：
雙缸機的活塞、氣缸直徑小，曲軸、飛輪的質量也相應要輕，活塞的行程短，因此即便是在活塞保持相同線性速度的情況下，雙缸機可以通過提高轉速來增加發動機的最大功率。
單缸機在實際使用較多的中低速範圍內，其扭矩較大、加速爬坡效能確實優於雙缸機，但在雜訊振動方面，由於雙缸機往復運動及迴轉運動零件的質量小，其慣性力相對較小，且發動機的爆發次數是單缸機的數倍，因此，發動機扭矩變動幅度小，振動比單缸機小許多，排氣雜訊也明顯低於單缸機，在平坦道路上車速快於單缸機，整車顯得平穩順暢。但是，單缸機可以採用特別設計的平衡軸或平衡塊來減少振動，達到與雙缸機的同等效果。從這個意義上說，不能片面地講是單缸機好，還是雙缸機好。
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