
雅马哈摩托车使用电动机旋转活塞,产生噪音和振动

骑电动摩托车的独特之处之一在于它几乎没有任何戏剧性,几乎没有噪音和震动。但并非所有摩托车骑手都喜欢安静地飞驰。针对这些人,雅马哈想出了一个疯狂的解决方案。这位摩托车制造商兼乐器工匠发明了一种功能齐全的模拟“发动机”,可以安装在电动摩托车内部,它会像你的汽油动力摩托车一样振动并发出噪音。
汽车制造商们开始尝试让电动汽车的驾驶体验更接近内燃机汽车,但又避免了内燃机动力系统的弊端。如今,你可以买到一辆电动道奇Charger,它配备了模拟排气系统,其噪音之大甚至违反了排气声浪法规。与此同时,现代Ioniq 5 N不仅模拟了真实变速箱的换挡,还在此基础上添加了模拟发动机噪音。许多电动汽车和一些混合动力汽车会通过内置扬声器播放某种奇特的“发动机声”。
电动摩托车行业基本上避免了这些功能,我认为这是更好的选择。骑着电动摩托车穿越风景区有一种宁静的感觉,你完全不受噪音或震动的困扰。你可以尽情享受周围的世界,欣赏美景,闻香而不受任何干扰。在我为期一年半的 Zero DSR/X 测试中,最棒的部分之一就是我享受了近 3000 英里的宁静。如果我骑着 DSR/X 穿越森林,听不到引擎的轰鸣声,只有轮胎碾过树枝和落叶的噼啪声。我从来没有在驾驶车辆的同时如此沉浸在大自然之中。

即使在哈雷戴维森推出初代 LiveWire 时,也没有为摩托车添加模拟发动机噪音,而是使用直齿齿轮来营造独特的声音。在电动摩托车领域,模拟发动机声音非常奇怪,以至于皇家恩菲尔德在 2025 年愚人节的玩笑变成了一篇新闻稿,暗示其新款 Flying Flea 将配备噪音和振动发生器。
我能想到的唯一一款能够模拟振动和噪音的电动摩托车是意大利初创公司 2electron Srl 的 Emula One(如上图所示),它还配备了模拟变速器和离合器。所以,雅马哈显然正在研究这项技术,这意义重大。
伪功能引擎

这个故事来自我们在RideApart 的朋友,但我也亲自研究了这项专利,想看看雅马哈究竟是怎么想的。它比你想象的还要疯狂。这项专利的公开号为WO/2025/191637,开头就很精彩:
四冲程往复式发动机通过在气缸内燃烧空气和汽油等化石燃料的混合气来产生动力,在进气、压缩、爆发和排气冲程中都会产生进气噪音、排气噪音和振动等。驾驶往复式发动机驱动的鞍座式车辆时,驾驶员在踩下油门时会感受到声音和振动,从而产生兴奋感。
另一方面,鞍型电动车以电动机为动力源,不燃烧汽油等燃料,因此不会产生传统往复式发动机产生的进气噪音、排气噪音和振动等。因此,一些鞍型电动车爱好者在支持减少二氧化碳排放的同时,也渴望驾驶一辆能够体验往复式发动机独特声音和振动的鞍型电动车。
因此,一种外观与传统往复式发动机相似的车辆驱动电机已被公开。专利文献1所述的车辆驱动电机利用线性电机驱动活塞(线性电机滑块)在气缸内往复运动,从而使曲轴旋转。该车辆驱动电机的构造为,随着活塞的往复运动,通过进气门吸入空气,并通过排气门排出空气。

值得注意的是,这项专利最初是用日语提交的,因此英文翻译得有点生硬。不过,你的眼睛没有欺骗你。雅马哈的工程师们确实设计了一款功能齐全的“发动机”,但它并没有真正的用途。如果你继续阅读专利,你会发现雅马哈声称这款仿制发动机拥有曲轴、气缸、活塞和气门。而这台“准发动机”虽然不燃烧任何燃料,却拥有压缩和排气冲程。显然,这款发动机的全部用途就是制造噪音和振动。
雅马哈随后指出,该发动机由摩托车的电动机驱动,这意味着在模拟发动机的压缩冲程中会有一些功率损失。没错,在电动摩托车上加装一个“功能性”发动机实际上会使其速度变慢。因此,雅马哈表示,其工程师们经历了一系列的改进来减少这种功率损失。下图显示了电动机和曲轴之间的联轴器:

如果你眯起眼睛仔细观察,你可能会在专利设计中看到摩托车的一些 Yamaha SR400 的影子:

该专利解释说,假发动机具有典型的 ICE 四冲程,然后指出噪音来自哪个冲程:
本申请的鞍座式电动车不搭载往复式发动机,而是通过电动机驱动曲轴绕轴线旋转,将动力传递至驱动轮的电动汽车。鞍座式电动车通过曲轴将电动机的动力传递至驱动轮,并通过曲轴驱动气缸内的活塞进行往复运动。
鞍座式电动汽车在第二冲程(相当于往复式发动机的进气冲程)期间至少通过进气口将外部空气吸入气缸。也就是说,在从第一冲程到第四冲程的四个循环中,鞍座式电动汽车在第二冲程期间至少产生一次进气噪音。跨骑式电动汽车在第一冲程(相当于往复式发动机的排气冲程)和第三冲程(相当于往复式发动机的压缩冲程)期间至少通过排气口将气缸内的空气排出到外部,并产生排气噪音。

雅马哈澄清说,假发动机几乎拥有四冲程内燃机的所有部件,但却不产生任何动力。
在典型的四冲程发动机中,气体在燃烧冲程后的第四冲程排出。雅马哈表示,这款发动机的空气“至少”在第一冲程和第三冲程期间从排气口排出。然而,正如上述专利所述,该发动机似乎也可以在所有冲程中保持排气口畅通。这些措施减少了电动机的功率损耗。雅马哈表示,模拟发动机的运动产生了振动。
该专利中还有一个有趣的地方:雅马哈表示,可以通过离合器和启动开关将假发动机与电机连接或断开。因此,在这个奇特的未来摩托车专利中,可以禁用假发动机。
但为什么?

让我大吃一惊的是,给电动汽车模拟发动机的声音和振动,这可是有先例的。几乎所有人都用扬声器和低音炮的组合,在电动汽车中营造出内燃机的声浪和感觉。雅马哈却决定用最疯狂的方式,制造一台什么都不做的真发动机,来达到同样的效果。专利图片甚至还展示了看起来像是空气冷却翅片的东西,真是太搞笑了。
现在,我要说的是,雅马哈尚未宣布任何基于此设计的量产摩托车。事实上,雅马哈一直在宣传各种稀奇古怪的电动摩托车,包括上图所示的Motoroid 2,但从未将任何一款投入生产。而且,专利毫无进展的情况也很常见。
[编者注:如果你曾经长时间启动过汽油发动机,你就会知道活塞发动机的泵送声音/振动是独一无二的,但如果没有燃烧,你不得不怀疑这听起来是否足够接近,以至于让人误以为这是一台真正的汽油发动机。我咨询了NVH专家Steve Balistreri,他告诉我:
“它听起来和正常运行时很像,因为大部分噪音都是泵送过程产生的。温差和燃烧噪音的缺失会稍微改变一些,但主要频率是一样的。”
这主意不错,但很奇怪,毕竟现在的扬声器基本上可以播放任何你想听的声音。比如,你得换机油之类的,那噪音发生器的零件比一套扬声器多了几百个。而且你还会被限制在某种引擎声音里。
另外,如果你想了解排气声浪的科学原理,我们有网上最好的解释。而且,这项专利简直太疯狂了。-DT]
诚然,这整件事感觉就像是在自找麻烦。我知道很多人信奉“响亮的喇叭能救命”的口号,但把一个功能齐全却又有点儿假的发动机装在电动摩托车上,就能说服他们买电动车吗?我不确定,但我确实希望雅马哈的工程师们能从中得到很多乐趣,因为这玩意儿确实有点傻。