Yamaha NMAX引擎VVA技術解析:進氣端可變汽門、已可改裝64缸

2020.06.15 12:48PM
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緊接著 Yamaha NMAX 155 終於準備引進台灣,雖然聽到一些討論如車價偏高、部分受期待的配備如 TCS 被取消,但是我們在觀察到的現象卻是有不少原本 Yamaha Majesty 125 (俗稱馬車125) 的忠實擁護者呼喊終於有新世代車輛可以換了。類似這樣運動跑旅龍骨車架、白牌水冷動力、大風鏡、繭形騎乘三角的神奇組合,除了 Yamaha 以外,再無其他選項。

新世代的 NMAX 相較於舊馬車,主要的差異在於 Blue Core 引擎系統,具備了新的SMG智慧啟動馬達兼發電機達成的自動啟停系統、汽門的滾珠搖臂、偏心曲軸、以及本文主要介紹的 VVA 可變汽門。
可變汽門技術在機車上由技術的本田先行

在汽車上,可變汽門技術早已成為相對成熟的技術了,任何一台 2000 年後的轎車或是休旅車引擎都會搭載這個技術。Honda 本田當初為了擊敗排氣量 400 c.c. 級距的對手們,將汽車上行之有年的 VTEC 技術移植到 CB400SF 上,一舉擊潰了所有來自 Kawasaki、Yamaha、Suzuki 甚至全世界的 400 級對手。

傳統上 400 級大型重機引擎其實是個高不成低不就的引擎級距,在日本 400 級是 16 歲就可以考取駕照的低等級車輛,所以大部分這個級距的車輛,都是以較為平價樸實的角度來生產銷售。但是,當 Honda 將 VTEC 移植進來並且進一步拉高轉速,達成了 600 等級的引擎動力,但是維持 400 等級的油耗和耐用度,立刻就受到市場大受好評。

Honda CB400SF 的可變汽門簡單說明是在進氣端準備了 1 套有 2 份不同角度的凸輪軸,但是汽門結構上搭配連動機構,透過油壓控制切換低轉速用的「正常」凸輪軸或是高轉速的「高角度」凸輪軸。

要說清楚凸輪軸角度的原理,相對有點複雜,我們簡單說一下結果好了。「正常」凸輪軸的重疊角比較小的結果造成怠速比較穩定、比較省油,但是馬力比較小。而「高角度」凸輪軸因為重疊角太大,有較高可能產生失火 (misfire) 現象,造成怠速相當不穩定、比較耗油,但是有著大馬力的優勢。但 2 種不同的凸輪軸,在供油系統還是需要給不太一樣的供油曲線 (Fuel map),所以最好還是搭配噴射供油系統。

▲Honda VTEC 技術簡易說明。

照片中提到了Low/mid-rpm cam、High-rpm cam、Engine rpm,包含了圖、UTM賽車、惹蘭克爾達斯4、吉隆坡、馬來西亞聯邦第68號公路

▲2種不同角度凸輪軸造成不同動力曲線。

VVA 可變汽門技術詳解 結構簡單只影響缸頭

Yamaha 全球戰略車 NMAX 155 搭載的 Blue Core 引擎,在 2015 年就已經從印度以及東南亞先行,搭載了 VVA 的技術。這個技術跟本田 VTEC 相當的相似,差異點只有在控制凸輪軸切換的方式略有不同。各家都有自己的專利,Yamaha 採用不同方式當然無可厚非。不過兩者從結果論,是幾乎一樣的。Yamha 採用的是搖臂上的頂針來切換那一組作動,高角度凸輪軸全速域都比較高,所以可以蓋過低角度凸輪軸的汽門開閉角。

因為只有影響到缸頭的結構,汽缸本體完全不受到影響,所以東南亞改車大國的泰國,早已改出可以衝到極速 162 公里的 NMAX 了,根據說明是全套 64 缸、曲軸拉 300 條行程。相信整套傳動也有跟著重配,來達成全速域的加速。供油曲線也頗有機會需要跟著修改,來對應增加的排氣量。

▲改裝到極速 162 公里的 2020 NMAX

照片中提到了切換2組凸輪、軸的機構、Low-rpm cam,包含了圖形、雅馬哈汽車公司、雅馬哈YZF-R15、發動機、越南

▲VVA 切換凸輪軸的方式為頂針。

照片中提到了High-rpm cam,包含了電腦牆紙、牆紙、圖形、電腦、空間

▲高角度凸輪軸作動時,由於汽門啟閉角度都比較高,就蓋過了標準凸輪軸了。

▲Yamaha VVA引擎實際開啟關閉作動影片,可以注意到高轉速時汽門開啟時間較長造成較大重疊角。

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