CycleWorld网站是一个比较专业和前沿的摩托车资讯网站，上面有很多行业和产品的最新资讯，一般你在这个网站上看到的新品，过一两天就会在国内行业网站和一些公众号以及自媒体上有类似的内容。

不过这个网站上其实还有一个宝藏，一个叫Kevin Cameron的资深摩托车行业专家，定期发布一些文章以及解答读者的专业问题，其中不仅限于技术领域，还有很多有意思的见解。这篇文章名字叫做Honda’s Big Idea。原文在这里：https://www.cycleworld.com/story/blogs/ask-kevin/honda-motorcycle-engine-development-history/

我大概翻译了一下。

一个发动机的设计创新，其目的为了赛事，但价值远远超出了赛事本身。

1954年本田宗一郎在曼岛TT比赛惊讶又懵逼的领会到了一个现实，当时欧洲摩托车的升功率表现是当时日本最好的机器的三倍。。。

本田宗一郎在战时制造航空发动机活塞环的业务中领悟到了做研究的价值。 当他的第一批活塞环达不到质量标准时，他去寻求了大学里冶金学专家的支持，然后通过改进工艺取得了成功。研发，是前进的关键。R&D is the key to moving forward.

本田宗一郎看到鲁珀特·霍拉斯以高转速的NSU单缸机赢得了曼岛TT的125cc排量赛。而且四个NSU双缸机席卷了250排量 TT的头名，获胜者在 113英里内平均时速达到了90.867英里。350排量TT由Rod Coleman以91.54英里/小时的速度通过英国AJS的单缸机获胜。

发动机马力输出由三个主要部分组成：一是发动机的排量，二是平均冲程的净燃烧压力，三是发动机的转速。在当时普遍走向强劲动力的道路是采用英国的方式：采用精心打造的低转速但长冲程的单缸发动机。但NSU却有力地展示了新方法，通过高转速来实现。

本田先生研究了传统并探索新领域。因为他的公司当时以生产小型通勤摩托车为主，所以他对小排量的TT赛事特别有趣。他想知道的更多，所以他买了一个NSU和一个意大利Mondial摩托车，这两个都是为了通过更高的转速来产生更多的动力，他把它们运回了日本。

现在到了真正有趣的部分。本田宗一郎决定开发出自己的机器来参加未来的TT赛事。为了参加1959年曼岛TT 的125cc级别，他制造了带有双顶置凸轮轴的小双缸机。它们会是NSU还是Mondials的复制吗？一点也不。本田的研究人员为新的双缸机配备了每个气缸四个气门。当然作为一种保险，他们也制造了同一发动机的一些每缸双气门版本。

本田的工程师Tadashi Kume和Kimio Shinmura在了解专业文献后比较沮丧，当时大多数专业人士的看法是每个气缸两个气门能提供最佳的空气流量，就像在AJS350这样的车上看到的那样。四气门设计其实在1912年就实现了，但Harry Weslake于1922年开始进行科学的流量测试，发现在就比气流（每平方英寸气门面积每分钟的气流立方英尺量）而言，单个进气阀的流量是最好的。尽管Rudge在1930年代初曾用四气门在TT上取得过短暂的成功，但四气门发动机在当时已经算是“过时“了。

来自单个进气门的高流量主要是因为它能够将气流顺畅的连接到燃烧室的内表面，从而更有效地将流速转换成气缸中的压力。来自Norton、Velo和AJS的高度优化的英国单缸机数十年的成功凸显了双气门的优势。现代发动机气流专家会记得，多年来，Superflow流量工作台随附的说明书上，将双气门诺顿双缸机确定为在他们的经验中测得的具有最高的进气流量。

然而有一个问题。

当MV Agusta的四缸双气门500cc发动机在接近10,000rpm时，车手们被告知他们只剩下300转的安全余量了，否则会能预料到具有破坏性的气门浮动（气门和活塞之间发生碰撞）。预防这个就需要车手只能一只眼睛盯着转速，另一只眼睛盯着前方的道路。那为什么不直接使用更硬的气门弹簧呢？不行，更强的弹簧不仅仅导致凸轮和挺杆磨损，还使气门杆产生拉伸损坏。

MV狭窄的300rpm转速富余对本田来说绝对是不能接受的，本田的首要目标除了赢得TT外，还要赢得在日本本地比赛。这些赛事都在粗糙的煤渣路上进行，后轮胎经常打滑然后重新获得牵引力，以及不断的车轮跳动，经常使发动机转速突然上升。这种声音现在仍然可以在曼岛赛车录音中听到，因为后轮胎会周期性地失去对粗糙表面的抓地力。这些尖峰会超出原本的转速多高？肯定超过300不止。

当你遇到了棘手的问题，你就不得不再次详细查看每个“事实”。

将一个大进气阀与两个总流通面积相等的小进气阀进行比较，就会出现一个重要的比例效应：两个小进气阀门的总重比单个大阀门的总重要小得多！单个大阀门的每个尺寸都更大。它的头部直径大，因此头部也必须做的更厚，以支持其更大区域的燃烧压力。较大的阀门也需要较长的阀杆，以便为其较大的端口向下移动提供行程，并且该阀杆必须足够粗以承受更强的气门弹簧的力。尺寸上的差异带来了体积上的差异，这就像比较两个立方体，一个边长为1英寸，另一个边长2英寸。它们的体积比是多少？不只是增加2倍，而是长宽高都放大后2倍后的八倍。阀门重量不是直接与头部直径成比例，而是几乎与头部直径的立方成比例。气门的重量自然是越轻越好，气门越轻，越容易在高转速时使其在没有气门浮动的情况下跟随凸轮轴的运动轮廓。

所以解决方案就这么来了：只要确保可以实现足够的进气流量，选择制造每缸四气门发动机，使得气门重量减轻，足以使本田能够在发动机转速高出大约40%的情况下依然能安全地操作！结果也证明，获得足够的进气流量不是问题，本田所要做的就是使气缸的缸径略大于活塞的行程，这为四个气门的设计提供了足够大的空间，也足以提供它们所需的所有气流，即使比气流小于同条件的双气门发动机。

随着比赛时间的临近，本田的双气门版本125cc排量的输出功率刚刚超过15马力，但相同排量的四气门发动机的输出功率做到了接近18马力。四气门概念使其既可以达到更高的转速，又可以提供必要的超转速安全余量。不过本田在第一次尝试时并没有获胜。在1959年的125TT赛中，本田排名最高的是谷口直美，其他四气门本田车分列第七和第八。 排在他们前面的是两辆MV，一对二冲程MZ和一辆杜卡迪。虽然他们没有取得胜利，但本田车手获得了制造商的团队奖。

不断完善这个概念，本田在1961年赢得了第一个世界冠军，汤姆菲利斯通过它获得了125cc冠军，海尔伍德通过它获得了250cc冠军。到1967年底，本田凭借每缸四气门四冲程发动机共赢得了16个FIM世界公路赛车锦标赛的冠军，本田在全世界声名鹊起。

本田的研发工程师并没有完全照搬公认的观念，而是专注在解决问题的方法本身：如何通过更高的转速获得制胜的动力。他们的成功仍然显而易见。

今天，绝大多数汽车和摩托车发动机的每个气缸，都有四个气门：两个进气阀门，两个排气阀门。

读后感：这篇文章带来的启发，远远不只是技术层面的。