深度剖析MotoGP技术反馈的SUZUKI「GSX-R1000R」(上)

1179 2017-7-24

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GSX-R系列自从诞生以来超过30年,在全世界的销售台数则达到100万辆以上,其中2001年登场的第1代GSX-R1000则重新定义了超级运动车款的势力版图。

 

这次推出的第6代GSX-R1000R ABS为了承续「The Top Performer」系列中最高性能车款的称号,研发团队灌注百分之百的热情,重新夺回「The King of Sport bike」的称号,企图再度改写超级运动车款基准为目标而展开研发,成功打造出GSX-R史上最具动力且拥有最优异的加速性能及最俐落骑乘感的车款。

 

新款GSX-R1000R ABS不仅追求车身的精巧化与空气动力性能,同时也具有灵活的把手操控性能、顺畅的油门回应性,以及优异的引擎燃烧效率,此外也配备经过精密程式设计的引擎管理系统,以协助各种运动骑乘情况。

 

30多年来,包括世界摩托车耐久锦标赛在内,Suzuki成功地结合并运用在世界各地赛事中取得无数胜利的GSX-R研发经验,以及在MotoGP赛场上培育而成的最新技术,打造出新款GSX-R1000R ABS。

新款GSX-R1000R ABS以颠峰为目标全面焕然一新

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为了打造出能够发挥最高性能的运动车款,必要的基本就是「畅意驰骋」、「转弯」、「停止」等3个简单的关键字而已。

 

为了达到「畅意驰骋」而全新设计的轻量精巧引擎,在大范围的转速域提供顺畅且具有可控制性的动力,达到能够在险峻弯道上俐落地回正车身与敏捷的加速性能。

 

透过能够俐落地「转弯」、「停止」而全新设计的轻量精巧车身,使新款GSX-R1000R ABS拥有优异的骑乘感与煞车性能,以及进入弯道时轻快的把手操控性能。此外,先进的电子控制系统也带来安心的骑乘感,加上优异的空气动力特性,成功地提升了新款GSX-R1000R ABS的骑乘舒适性。

 

高水准地结合信赖感、耐用性、好操控性以及整体性能的新款GSX-R1000R ABS,将为更多的骑士带来运动骑乘的乐趣。

 

新款GSX-R1000R ABS的引擎位置影响了把手操控的轴距、摇臂长度、油箱、空气滤清器、进/排气口的空间以及车架形状等。

 
另一方面,车架也影响了连同汽缸和节气门本体角度在内的引擎结构设计,以及引擎的燃烧效率、油门回应性等引擎的整体性能。

 

研发团队团结一致,透过改良新款GSX-R1000R ABS的引擎、车身、电子控制装置、设计等,成功地打造出具创新性的运动车款。

融合MotoGP的技术

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新款GSX-R1000R ABS的引擎设计目标为:在不牺牲中低转速的动力下提升最高输出马力。轻量精巧的并列4汽缸DOHC引擎透过小角度的钛合金制4汽门、短行程化以提升最高转速以及高压缩比等目标。

 

新款GSX-R1000R ABS的缸径×行程为76.0×55.1mm,总排气量为999cc,并且采用Suzuki的侧边摇臂式汽门驱动装置(Finger Follower Valve Train)。薄型中空结构的凸轮轴可以发挥与F1进气式歧管相同的作用,这项侧边摇臂式汽门相较于过去传统16g的桶状汽门挺杆,减轻了6g达到10g,加上每个摇臂连接在固定的转轴,因此摇臂的惯性质量只有3g,惯性质量变小使引擎高转速化并且提升了汽门的回应性,这项侧边摇臂式汽门主要是根据MotoGP的参赛车-GSX-RR所采用的汽门结构设计而成,此外,为了提升耐用性在侧边摇臂式汽门的表层采用类金刚石碳DLC涂层处理。

 

另外,由于配置在汽门与凸轮轴之间的侧边摇臂式汽门比传统的桶状汽门挺杆厚,所以为了抑制汽缸头的高度,舍弃原有的铝合金汽门弹簧座(spring retainer)改用较薄的钢制汽门弹簧座。

 

排气汽门也从钢制改为钛合金制,排气汽门直径也从25mm缩小至24mm,达到每支汽门约减轻8.2g的轻量化,配合直径从31mm扩大到31.5mm的大口径钛合金制进气汽门,成功地提升高转速下的输出马力,不过,并没有因此牺牲中低转速域下的动力,为了提升高转速型引擎的最高输出马力,就必须要有配合高转速动力的汽门正时与配合低中速域动力的汽门正时。

Broad Power System 全域动力系统

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Suzuki的可变汽门正时SR-VVT、Exhaust Tuning-Alpha SET-A,以及Top feed Injector S-TFI喷射技术打造出Broad Power System 全域动力系统,在这项全域动力系统之下,能够在不影响引擎低中速域性能的情况下拉升最高转速,进而提升最高输出马力,受惠于这项技术使得新款GSX-R1000R ABS的几乎能够达到直线式的动力输出,以及全转速域的强力加速性能。

 

Suzuki的可变汽门正时系统SR-VVT是运用在MotoGP所萃炼而成的技术研发改良而成,可变汽门不需要复杂的结构,是一个非常简单并且轻量精巧的系统,内藏进气凸轮轴齿轮的导板(guide plate)上斜刻著沟槽,因此只要达到一定的转速,12颗钢珠就会因为离心力沿著斜刻沟槽移动,就可达到在高转速域下提升动力。

 

SR-VVT系统优异的设计重点在于轻量精巧而且简单,且具有高信赖度的顺畅动作,因为离心力只要引擎的转速不同就会发生,并不是利用特别的动力产生作用,所以即使是MotoGP选手也无法感受到汽门正时变化的瞬间,反之能够感受的是不牺牲低中速域的性能,达到在高转速域充满最大动力的顺畅感。

 

由以上的介绍就可以知道 ,SR-VVT系统是运用既有零件的结构,不需要刻意营造出新的空间,所以能够尽可能地抑制车身重量的增加。

排气回压阀系统

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排气系统方面,旧款的GSX-R1000是根据引擎转速、油门位置以及档位,将内藏于平衡联接管的支援控制汽门的排压性最佳化,以提升全转速域的扭力,也就是Suzuki的排气回压阀系统(Exhaust Tuning Valve)。

 
而新款GSX-R1000R ABS的排气管系统则是加入全新研发的蝶形气阀-Suzuki Exhaust Tuning-Alpha SET-A,使新款GSX-R1000R ABS的排气管系统大大地进化。

 

平衡连结管连接第1和第4汽缸的排气管,另一根平衡连结管则是连接第2和第3汽缸的排气管,这项设计通常会因为排气容量增加使得排压性降低,虽然能够强化高转速时的动力,不过却因此牺牲掉了低中速域的动力,新款GSX-R1000R ABS则是透过在各排气管前段平衡管上加装辅助控制的SET-A蝶形气阀,就能够在低转速域闭合SET-A气阀增加扭力,高转速时气阀开启透过增加排气容量降低排压,进而提升更大动力。

 

此外,新款GSX-R1000R ABS的铝合金制锻造活塞采用大幅削切的短版设计,并且在活塞销上采用DLC涂层加工以降低摩擦阻力,加上经过精密计算打造而成的燃烧室形状,使得新款GSX-R1000R ABS的引擎压缩比从原有的12.91增加到13.21,更提升引擎的燃烧效率。

 
另外,活塞环则采用L型环,油环则是采用较硬却较滑顺的氮化铬镀chromium nitride涂层,有助于降低摩擦阻力,同时提高耐用性与密闭性。

 

除此之外,铬钼合金钢的活塞杆采用浸炭加工处理提升强度,铝合金制的汽缸则是采用Suzuki独家的SCEM Suzuki Composite Electrochemical Material电镀汽缸,降低摩擦阻力同时达到高散热性、耐摩损性以及气密性等。

 

除此之外,新款GSX-R1000R ABS在各汽缸下方新增加透气孔,这项设计有助于在活塞下降时,能够将低压力移散到隔壁的汽缸导致进排气损失的情况发生,进而提升气密性。

 

采用精密设计的水冷通道增加冷却剂的流速,大幅提升冷却性能,全新设计的高效率散热器上配备两座风扇,能够在减少冷却剂使用量的情况下,不影响冷却效率却又能够达到轻量化。

 

密齿比变速箱的6段变速采用垂直配置因而能够缩减引擎的长度,齿轮也采用配合提升动力的全新设计,同时全新采用Suzuki滑动式离合器SCAS,内藏倾斜的离合器片凸轮轴,换低档时能够降低离合器片的压力发挥滑动离合器的机能,因而能够顺畅地换到低档。

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【SUZUKI】GSX-R1000

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资料提供「 SUZUKI」
「Webike – 广州威百客」编辑部编译

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