Öhlins的两轮驱动系统怎么了?

Aprilia Caponord

25年前,一个项目刚刚开始,在稍微不同的情况下,可能会导致今天普遍使用的一种非常不同类型的摩托车。早在90年代初,瑞典的悬挂专家Öhlins就确信两轮驱动将带来一场摩托车革命,并开始研究一种比你想象的更接近大众市场的系统。

该公司的技术最终在越野赛车上取得了成功,甚至在寿命不长的雅马哈WR450F 2-Trac上投入了生产,但在这个可见的表面之下,是一个更大的项目,设想了各种类型的自行车,从小型摩托车到超级摩托车,都是两个轮子驱动的。

Öhlins两轮驱动研究项目于1992年获得可行性研究的许可,并将成为一项为期15年的运动,旨在为自行车的两端提供动力,并制作了数十个原型来试验这一想法。现在,在2007年这个项目被搁置很久之后,我们得到了一些最有趣的照片。

在90年代早期的背景下,两轮驱动很有意义。当时,四轮驱动是最流行的技术今日特色的在汽车。十年前,奥迪的Quattro首次将全轮驱动引入主流视野,并在世界拉力锦标赛上占据了主导地位,世界各地的制造商都在设计全轮驱动系统,以适应从斯巴鲁(Subaru) Justy等1000cc以下的微型车到布加迪(Bugatti) EB110等超级跑车的各种车型。这是一个工程上的进步,也被证明是一个巨大的营销工具,所以一些自行车公司开始考虑这个想法也就不足为奇了。

但是给自行车的前轮提供动力并不是一件简单的事。Öhlins并不是第一个尝试这样做的人——事实上,从60年代起,你就可以买到两轮驱动的Rokon Ranger了——但是找到一种方法来驱动一个方向盘,而不影响悬挂或增加太多的重量或体积,这是使这个概念成功的关键。

使用轴、链条或两者组合的系统已经可以工作,但Öhlins的悬挂经验意味着它比大多数人更熟悉液压系统的潜力。将不可压缩的液体(比如油)从发动机驱动的泵输送到一个小型轮毂液压马达中,这很有吸引力,因为这意味着可以设计一个适合传统自行车的系统,而无需重新设计悬挂或变速箱。这正是Öhlins所做的。

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道路上的两轮驱动

虽然Öhlins在整个90年代一直致力于这项技术,但直到2000年,该公司才将注意力转向该系统为公路自行车提供的可能性。

这是在2001年底,粒状图片首次出现的雅马哈R1配备Öhlins两轮驱动设置,但事实上,这不是第一次尝试翻译技术的停机坪。

一年前,也就是2000年,Öhlins建造了一个原型机(如图所示)——内部命名为“高飞”——这肯定是有史以来最具先见之明的机器之一。它将R1的底盘和发动机与高宽杆和tdm850风格的车身结合在一起。结果是一辆超级自行车驱动的机器,它的骑行姿势和造型在今天会被放在“冒险”类的道路边缘,就像宝马的S1000XR一样。

就像S1000XR和许多其他现代、高性能、冒险风格的自行车一样,它采用了这种风格来强调它作为全天候全能车的能力,可以利用运动自行车的动力,让普通车手在现实世界的道路上发挥它的作用。

接下来的R1是一个测试平台,看看系统是否也能在赛道上提供好处。

Ohlins两轮驱动

这些试验的结果是决定性的和有利的。正如你所期望的那样,两轮驱动的公路自行车提供了更好的牵引力——特别是在潮湿的情况下——与他们的单轮驱动的兄弟相比。两轮驱动系统还使它们在弯道进入时更容易预测,并允许它们保持更紧的线,以及让车手更快地踩上油门。

如果这还不足以说明问题,那么这个系统的一个副作用是,随着车速的提高,前轮会获得更大比例的扭矩,这有助于在高速行驶时,尤其是在潮湿的路面上,保持直线行驶的稳定性。

在一辆50hp (37kW)全速加速的测试自行车上,动态结果显示,在45公里/小时左右时,只有10%的扭矩流向了前轮,但在超过这个速度时,这一比例上升,直到175公里/小时左右,两端之间的扭矩分配为50-50。在这个速度之上,前轮实际上比后轮传递了更多的扭矩。

在像R1原型这样功率更高的自行车上,后轮仍然是主导,因为液压泵和马达的最大功率被限制在25千瓦左右,但测试仍然显示出稳定性的提高,而且前轮驱动的事实有一个副作用,使车轮更容易控制,更容易着陆。

R1绝不是Öhlins最后一款面向道路的两轮驱动原型车。尽管当时雅马哈拥有大量的股份,但接下来的是一辆KTM LC4超级摩托车,该公司在2003年测试了该系统在沥青上滑动时的行为。

第二年,第二代两轮驱动超级摩托车诞生了。再次,该公司选择不使用雅马哈,但试图设置杜卡迪998。最后,在2005年,Aprilia Caponord配备了相同的设置-也许给出了最好的线索,作为可能的方式,该系统可能已经被用于今天的冒险自行车市场在过去十年的指数增长。不幸的是,那辆自行车正好赶上了这个项目的尾声。

缺陷

不可否认,该系统的效果令人印象深刻——使用该系统的原型运动自行车据称比传统自行车跑得快得多,尤其是在潮湿环境中——但该系统并非没有缺陷。

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首先,系统的额外内摩擦损失了一些动力。虽然在某些情况下,这可能会降低自行车的性能,但Öhlins认为,原型车比传统自行车更能降低动力,这远远弥补了这一点。

该系统还可以产生更大的转向力,给人一种不自然的感觉,有时可能会使叉子“锁住”。这是Öhlins打算在2000年代中期开发的第二代系统中解决的问题,当时该项目开始逐步结束。它增加了一个控制阀,根据是否需要有效地打开或关闭前轮驱动。与许多现代汽车的四轮驱动系统一样,这种自动“按需”设置可以解决燃油消耗、阻力和“感觉”方面的问题,而不会在需要时失去驱动前轮的好处。

该公司还计划开发一种能够向前轮传递更多动力的系统,这在高性能机器上特别有用,并且正在研究一种更便宜的设计,可能在小型摩托车和低功率自行车上有用。这个项目在这些想法实现之前就结束了。

这些问题本身都不是终极缺陷。更难解决的问题包括液压驱动增加的额外成本。该系统可能相对简单,但它需要精密制造,实现起来成本高昂。本田后来在其短命的DN-01上也遇到了类似的问题(还记得吗?),它使用了一个聪明的变速液压驱动装置来驱动后轮,而不是轴、皮带或链条。这种方法很有效,但制作难度大,成本高。

其他值得注意的问题包括,为了充分利用两轮驱动自行车,轮胎制造商需要参与开发轮胎,以最大限度地发挥该系统的潜力。

然而,Öhlins设置面临的最大问题可能是它的时机。在上世纪90年代,当研发开始的时候,将前轮和后轮分开驱动似乎是最大限度地利用自行车不断增长的动力的最佳方式。十年后,电子牵引力控制系统开始兴起,我们开始看到轮胎技术的革命。当这个项目开始的时候,骑神们努力驯服180马力、光滑轮胎的GP自行车,很少有公路机器能提供130马力的动力。现在你可以买到200马力的公路机器,由于其令人难以置信的轮胎和电子设备,即使是业余爱好者也能愉快地在街上行驶。与牵引力控制所需的少量传感器和微芯片相比,精密设计的驱动系统总是会增加更多的重量和成本,而且它的优势正在迅速被侵蚀到几乎为零。

Öhlins系统在经历了另一个十年的发展之后,今天还会为自己创造一个令人信服的理由吗?这是不可能知道的,但2016年的MotoGP赛车已经长出了翅膀,以帮助前轮保持在地面上,轮子旋转几乎不是问题,这表明该系统的利基市场——至少在停机坪上的机器方面——可能已经很大程度上消失了,这要归功于其他技术的进步。

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在一天结束的时候,Öhlins在2007年被封存时尽可能地开发了它的系统。两轮驱动的原型车已经散落在风中——大多数都是为他们的制造商制造的,然后还给了他们,除了一辆r1,它仍然在Öhlins的手中。

如果您想亲自尝试Öhlins系统,您将不得不搜索2004年和2005年提供的少量雅马哈WR450F 2-Trac机器之一。然而,只有445人被发现,所以准备好进行漫长的搜索。

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未来

Öhlins可能不再致力于两轮驱动,但这个想法仍然偶尔出现。美国公司Christini为越野赛、耐力赛和超级摩托车制造了一种纯机械的轴链两轮系统,可以作为一个套件进行改装,并证明了它的成功。

但即将到来的电力革命可能最终引发一场为两个轮子提供动力的大规模运动。轻巧的轮毂内马达,而且你只需要几根电线就可以驱动它们,而不需要精密的液压系统或复杂的轴,这使得几乎任何自行车都可以轻松地实现两轮驱动。

德国公司Wunderlich在2015年底发布了一款两轮驱动的宝马R1200 GS原型车,前轮使用了这种电力驱动系统(如图),KTM也为类似的东西申请了专利。雅马哈——Öhlins项目的主要参与者之一——也看到了这种可能性。它以PES2的形式展示了一款电动两轮驱动运动自行车概念车,这款2015年的概念车计划在不久的将来投入生产。就连军方也对此感兴趣,目前正在为美国突击队研制电动两轮驱动耐力车。

现在就想要一辆四轮驱动自行车吗?除了Christini的选择,还有新西兰制造的Ubco 2x2,这是一款为两个轮子提供动力的电动多功能自行车,而Rokon——自60年代以来的两轮驱动自行车制造商——仍然会卖给你一辆,最近首次增加了前悬挂。