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延續上一篇的動力之心系列文章,我們針對了各種汽缸頭形式作分析,也了解到汽門之於動力表現的重要性;而今天要深入了解引擎進排氣的各種技術。進氣是四行程引擎完整週期的第一步:新鮮的空氣自進氣系統被吸入,混合霧化的油氣,一同由進氣閥門進入引擎燃燒室中。待進氣閥門關閉之後,壓縮、點火爆炸!


動力之心:引擎 系列文章

圖為來自2019 BMW S1000RR的引擎,搭配可變汽門技術便是為了增加引擎最佳出力的轉速域,減少動力流失。

從引擎的設計角度來看,如何在各轉速域吸入最多的空氣量,便是引擎追求性能的重點,也是許多新技術的目標。正如上一次主題所提的汽門重疊,就是希望能吸入更多的空氣,以爆發更多的動力。然而針對特定情形所做的調校,往往無法顧及到全段轉速域。

來自BMW S1000RR引擎ShiftCam可變汽門正時揚程技術,讓引擎在能兼顧各轉速域的動力表現。

舉個例子,若針對高轉速域的進氣量作設定,而增加汽門重疊量,則可能會流失低轉速的扭力:同樣的汽門設定在低轉速時,反而會讓空氣從排氣門流失。此時,必須有所取捨,得依照車輛最初的設計目標,設定引擎最佳的出力轉速區域。前面所提及的可變汽門技術便是為了增加引擎最佳出力的轉速域而來,以下,我將另外介紹針對進氣系統而來的技術,YAMAHA YCC-I。



由晶片所控制的進氣系統:YAMAHA YCC-I

YCC便是指YAMAHA新一代的晶片控制技術,透過全電子化的數位控制,改變動力輸出特性。而這裡所談到的是YCC-I,可變進氣歧管。在2007年式的R1身上,YAMAHA 首度展現了YCC-I技術。以動力數據來看,在12,500rpm可輸出180匹馬力,可以說是完全高轉化的設定。由於高轉速出力,勢必犧牲了許多低轉的動力,但這麼高的轉速,對於一般道路騎乘而言,並非實用,中、低轉速域依然是相當頻繁使用到的轉速帶。

2007 YZF-R1上的YCC-I;圖為接合行程較長的管路,以增加氣體流動慣性。

因此YAMAHA便推出了可變進氣歧管,以增加低轉速域的動力。在低轉速時,氣體需要較高的慣性才能充飽燃燒室,因此進氣歧管會接合上、下兩段歧管,成為較長的管路,以增加氣體流動的慣性。在高轉運行時,引擎必須快速的進氣與排氣,與低轉速時相反,需要較短的進氣歧管,才能發揮更大的動力,所以YCC-I的兩段歧管便會分離,使空氣能由開口處直接進入引擎內,增加進氣效率。

接合行程較短的管路,以增加進氣效率。



RAM-AIR 衝壓進氣

此外,值得一提的便是RAM-AIR 衝壓進氣技術,目前的仿賽車在設計進氣口、空氣箱及進氣歧管時,都會特別注意是否符合氣體流入的慣性。換句話說,當車輛高速行駛時,會有增加進氣量的效果,稱之為「衝壓進氣」。以前面所提到的2007年YZF-R1 而言,一般情況下可以爆發出180匹馬力,但在衝壓進氣的推波助瀾之下,預計可以達到189匹馬力的強大輸出動力。

2020 HONDA CBR1000RR-R SP上的RAM-AIR。




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