川崎自推出 H2 系列以来，瞬间俘获了众多车友的心。作为目前市售唯一的增压摩托车，H2 展现出的性能是自然吸气发动机难以企及的。那么，为何其他厂商不再推出增压摩托车？当下最强的摩托车增压发动机又有何特别之处？欢迎走进两轮摩托车的世界。
今天，我们将深入剖析整个川崎 H2 系列的发动机，涵盖从 H2R 到 H2SX 的多款车型。H2R 的发动机可输出超过 300 马力，但其压缩比仅为 8.3:1，甚至低于许多风冷发动机。而马力稍低的 H2SX，压缩比达到了 11.2:1，却只能输出 210 马力。川崎 H2R 被许多人视为超级摩托车，整个 H2 系列也都源于 H2R。作为一款专为赛道设计的车型，H2R 的发动机采用机械增压，在 14000 转时可输出 316 马力，成功吸引了全球的目光，其极速可达 400 公里 / 小时。H2R 推出一年后，普通街道版 H2 问世，最初在 11000 转时可输出 202 马力，随后提升至 243 马力。
2018 年，川崎 H2SX 亮相，作为 H2 的运动旅行版，专为长途旅行设计。其发动机经过重新调校，在中低速时提供更好的舒适性，同时保留了所有运动性能，两年后的街车 ZH2 也采用了相同设计。那么，H2 系列的核心发动机究竟有何独特之处呢？首先，绝大多数摩托车采用的是自然吸气发动机。以直列四缸四冲程发动机为例，我们来看看其中一个气缸的工作过程。四冲程发动机的工作过程分为进气、压缩、燃烧和排气四个阶段。先看进气阶段，此时进气门打开，活塞下行，在燃烧室内形成空间，产生负压，从而吸入空气。燃油喷射量会根据进入的空气量，由电喷系统精确计算并混合。由于进入发动机的空气是在大气压力作用下自然吸入的，这类发动机便被称为自然吸气发动机。
每个发动机都有一个以立方厘米为单位衡量的最大进气和燃油混合气容量，这就是气缸容量，它由活塞直径和活塞行程决定。例如，若气缸的活塞直径为 71 毫米，行程为 63 毫米，那么该气缸的排量约为 250cc。如果发动机有四个这样的气缸，其总排量就是 1000cc。发动机吸入的混合气和燃油越多，燃烧就越剧烈，产生的扭矩和功率也就越大。然而，凡事皆有极限。发动机的气缸容量由行程和直径决定，若要通过增加发动机排量来提升扭矩和功率，就需要增大内部尺寸。以川崎 ZX - 10R 的自然吸气发动机为例，其活塞直径为 76 毫米，行程为 55 毫米，每个气缸排量为 250cc，四个气缸总排量为 1000cc。
假设我们已将这款发动机的功率发挥到极致，但仍想获得更多功率。一种方法是增加行程和活塞直径以增大排量，比如提升至 1400cc。理论上，更大的排量能带来更高的功率，但这种方式增加性能会面临机械限制，会限制发动机的最大转速，进而限制最大功率。那么，如果使用 1000cc 的发动机，却让它吸入远超 1000cc 的空气呢？
这就引出了增压的概念，也称为强制进气。增压就是利用空气压缩机将空气强行压入发动机。在 1000cc 的发动机中，可强制注入 2000cc 的燃料混合气，实现成比例增加的燃烧效果。而且发动机本身排量较小，能够达到更高的转速，从而产生比 2000cc 自然吸气发动机更大的功率。当然，对发动机进行增压的方法有多种，目前主流的有涡轮增压器和机械增压器两种。涡轮增压器利用废气驱动涡轮，涡轮带动离心式压缩机，从而将空气强制压入进气道。机械增压器则由螺杆式或离心式叶片组成的压缩机构成，由发动机自身机械驱动，无需废气驱动。
川崎选择了由曲轴驱动的离心式压缩机，也就是说，川崎 H2 系列采用的是机械增压器，而非涡轮增压。与涡轮增压器相比，机械增压器更为紧凑，响应速度更快。在摩托车上，涡轮增压器的控制难度较大。机械增压器通过齿轮与曲轴相连，使压缩机转速大幅提升，最高可达约 130000 转 / 分钟。H2 的发动机为直列四缸发动机，其行程和直径与川崎 ZX10R 中使用的 1000cc 自然吸气发动机相同。但是，H2 发动机的最大功率更强，以 H2R 为例，机械增压器能让 H2R 的发动机吸入比川崎 ZX10R 多两倍以上的燃料混合气，产生的功率远高于川崎 ZX10R 发动机。并且，作为增压发动机，其在整个转速范围内的性能都优于自然吸气发动机。
ZX10R 的自然吸气发动机有一个独特之处，其压缩比为 13:1，而 H2R 的增压发动机压缩比仅为 8.3:1，低于许多小排量单缸风冷发动机。不过在 ZH2 和忍者 H2SX 中，同款增压发动机的压缩比为 11.2:1。问题在于，增压发动机会比自然吸气发动机注入更多空气。也就是说，即便压缩比低，通过强制进气，仍会有更多的混合气和燃料进入，从而带来更高的实际压缩效果。我们可以想象，一台 250cc 的自然吸气发动机，压缩比为 10:1，发动机吸入混合气和燃料直至充满气缸，然后将混合气压缩 10 倍。
在增压发动机中，假设涡轮以两倍排量增压，气缸内将充满 500cc 的混合气，且由于压缩的混合气是自然吸气发动机的两倍，压缩比也会相应增加。因为此时压缩的混合气是自然吸气发动机所能吸入的 20 倍，这被称为动态压缩。虽然增压发动机具有这种特性，但在自然吸气发动机中也会出现类似情况。例如，当发动机油门较小时，节气门开度小，气缸内无法完全充满混合气，此时动态压缩比就较低。反之，由于空气的惯性和较长的气门开启时间，气缸也可能填充超过总排量的混合气。
即便 H2 采用的是机械增压器，在增压启动前仍会存在短暂延迟。此外，ZH2 和忍者 H2SX 主要面向公路使用，在机械增压器尚未启动时，发动机处于自然吸气状态。为了让发动机在油门响应上表现良好，只能将压缩比设置为较高的 11.2:1，但其代价是增压值较低，发动机功率也不像 H2R 那般强劲，不过在中低速时发动机动力输出更佳。在忍者 H2 中，由于完全侧重于运动性能，所以压缩比为 8.5:1，带来了更高的增压值和高速时更出色的动力反馈。
在 H2R 版本中，赛道上的压缩比更低，为 8.3:1，在 14000 转时可输出 330 马力。而街道版的忍者 H2 和 H2SX 运动旅行车在 11000 转时，分别可输出 243 马力和 210 马力。也就是说，在同一款增压发动机中，压缩比越低，动力性能越趋于极致。不过，这些最高功率都是在 100% 节气门开度下测得的，这并不能体现 H2SX 在低转速下比 H2 响应更快的特点。
鉴于自然吸气发动机的功率发展几乎已达极限，增压发动机成为了一个极佳的解决方案。未来，我们是否会看到更多的增压摩托车呢？欢迎在评论区留下你的观点。感谢各位观众老爷的观看，您的点赞和关注是我持续更新的动力，我们下期再见。