摩托车发动机改航空发动机的方案

选择摩托车发动机是因为摩托车发动机基础性能比较符合航空发动机的要求，比如高功重比，高转速。而现代摩托车发动机的技术水平也比较可靠。

水冷还是风冷
现代高性能摩托车发动机都是水冷。其工作稳定性比风冷高得多。也利于高功率高转速的使用。从可靠性讲，似乎因为零件数量更多而可能因系统复杂而降低可靠性。但如果考虑到发动机工作异常（比如拉缸）角度出发，水冷完胜风冷。
我的倾向还是水冷。

改造方式
一种比较简单的模式是直接找一台现成的摩托车发动机，通过拆减不必要的零部件（主要是变速箱）来实现减重。这种方法比较容易。但性能（特别是振动）和原发动机没啥两样。

我比较坚持使用低振动发动机。这里不是用一台整机来做减法。而是使用商品化道路，从市场中采购发动机的一些重要部件，然后搭配我们自己制造的（主要是机匣）来组合成一台发动机。

低振动有几种方案：

左上为标准的水平对置。可见宽度很大。一般小飞机里面可以对这个暴露在机头两侧的缸头直接风吹冷却，特别有利于风冷发动机。

左下为双曲轴重叠对置。优点是沿用之前的曲轴，不需要重新设计制造水平对置的专用曲轴。重叠之后发动机宽度明显变窄。理论上可以重叠到单缸发动机的宽度，实际由于进排气位置干涉以及曲轴分隔过远不利传动（用一个减速齿轮连接两个曲轴），发动机宽度能变窄的范围有限。

右上为双缸并列双曲轴。优点是沿用原先的曲轴。另外水平方向的振动彼此抵消，垂直方向的振动依赖相位差180°抵消。进气管有一点位置干涉，两个气缸比较难贴紧。过宽的间距导致两个曲轴要通过一个减速齿轮连接会导致齿轮直径变大，而齿轮的线速度限制会制约发动机转速。当然也可以产生微小的V型夹角以牺牲振动抵消的彻底性来缩小齿轮直径换取结构满足。

右下为双缸V90°，这个方案在摩托车上也是很常见的，缺点是振动虽然比一般的直列双缸低，但抑制得不完全。直接使用现成的摩托车发动机改还行，用两个单缸发动机来组合比较麻烦（曲轴需要定制）。

这里有两种方案都涉及到一个齿轮减速问题。这个齿轮减速是必要的而且是有利的。首先是摩托车发动机转速本身就比螺旋桨高2倍多，需要减速。其次是通过单级外啮合齿轮减速，螺旋桨和曲轴旋转方向相反来降低整个飞机的陀螺效应。
哪怕是不牵涉到曲轴组合用减速齿轮控制相位的左上和右下方案，也必须安装减速齿轮。

发动机缸头：
低端发动机都是两个气门，这种发动机功率比较低，高速难上去。CB250之类的基本也就12KW的样子。好处在于这种缸头产量很大，价格便宜。两个气门结构也比较简单，维护保养都容易点。另外按航发的需求，这种缸头比较容易改成双火花塞的。
要功率大就得四气门，气门增多后，高速下进气通畅，气缸充气系数高，发动机功率大。
四气门也有顶置单凸轮轴和顶置双凸轮轴之别，现在主流都是双凸轮轴，功率大。单轴的有望江铃木250。
现在摩托车发动机主要都是顶置凸轮轴，那种老式顶杆机基本见不到了。
顶置凸轮轴的驱动方式也有很多，现在主流都是链传动。
这些缸头部分加工都比较复杂，改起来困难。倾向是不修改，而沿用原型机。也就是把精力集中放在选择原型机上，而不是试图去改造它。

有一些可提高性能的比如采用一些高规格的零部件，这是可以的，比如排气门换用充钠气门。

连杆润滑方式
现在基本都是压力润滑方式，所以连杆都是轴瓦式的和汽车一样。只有一些二冲程发动机才会用到滚针式轴承靠飞溅润滑，但二冲程发动机在国内摩托车因为环保限制无法上牌上近乎绝迹。