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2015年11月19日 星期四

2015.11.19 YOSHIMURA MJN所發掘出的化油器的可能性(上篇‧中篇)



由YOSHIMURA MJN所發掘出的化油器的可能性


原文刊載日/2015年3月11日 
查理B王字/c1237689中文翻譯完成/2015年11月19日
嚴禁轉載!!



 











提到YOSHIMURA的話就一定會想到排氣管。1971年,由故POP吉村所設計出的集合管(如右圖),此設計在日後大大的改變了4行程摩托車的樣貌。但是,也不能忘記YOSHIMURA自從1954年創業以來都一直致力於對引擎做全面性的調教這件事。其中一環就是進氣系統的重要中樞,也就是化油器。於是在1992年,第二代的吉村不二雄所發明出的「MJN」(多重‧噴射‧油嘴這三個詞的英文字的字首)更顛覆了過往所有的對於化油器的常識。











 

 

 

 

 

 

 

 

FEATURE

MJN和一般的化油器有什麼不同呢?







一般的化油器結構是,使用被稱為油針的錐形針體,依靠油門操作控制油針上下動作從油針和筒狀噴油嘴的空隙中吸取出燃油。在這個主油路之中,用來進行燃料計量的是噴油嘴下方(積存燃料的油壺內)的主油嘴(也稱高速油嘴)。另外,相對於主油路,在節流閥全關處附近還有另一條油路,KEIHIN濱京他們稱之為低速油路。不過這邊是從極小的孔穴中吸取出燃料。





油針和噴油嘴的空隙位在化油器的主核心下方。由於油針的前端是呈現尖細的圓椎狀的關係,可以依據油門的開度改變其空隙的大小(燃料增減),可是空氣流速快(高負壓)的地方是在主核心的中心部(上圖虛線處的文氏管),靠近化油器內壁附近部分的流速其實是緩慢的,也因此造成吸取燃料的效率低劣。而且,當油門處於半開~全開等等的狀態下時,吸取出的燃料都偏在主核心的下側,實在沒辦法稱為是理想的霧化。


MJN取代了傳統的油針,使用一根纖細的導管,從管身側面上所開的孔中吸取出燃料並吹向整個化油器主核心。因為能有效率的使用高吸入負壓,所以便能促進空氣根燃料的混和氣體的霧化效果、連帶的朝向燃燒室內填充混和氣體的效率也變得相當高。



INTERVIEW

採訪MJN的開發者
吉村不二雄


MJN的構想是從哪裡開始的呢? 吉村不二雄(YOSHIMURA JAPAN社長)表示,這個構想是他在80年代後期和對手廠隊的激戰中突然靈光一動想到的。

「雖然開始販售是在1992年,但是真正開始開發的是還在使用油冷引擎比賽的1988年左右。當時我們想要提升馬力,便將油冷GSX-R750的比賽用化油器從φ36mm、φ40mm這樣一直越加越大。這麼一來雖然的確能增加馬力沒錯,但是隨傳隨到的瞬間特性、動力的反應、還有耗油表現都變糟了。在使用小化油器的時候這些都還沒有這麼糟的說,但是大顆的化油器卻...。像這樣的問題,我相信有使用過大顆化油器經驗的人一定都能明白。從油門全關開始反應就一直跟不上對吧。正當我覺得必須要想點什麼辦法來解決的時候,有一天我忽然腦中念頭一閃,想到了在主核心設置油孔的方法」

那便是用開好橫向孔的MJN油管,取代以往的油針來使用的方法。如此一來,便能將用來吸取出燃料的油孔設置在主核心的最佳位置上。在MJN之前也有在其他化油器使用在油針上設置溝槽,讓燃油順著溝槽爬上去的設計(LECTRON化油器等等)。只不過,不論是哪一種,即便在全開域效果很好,但是發揮不出隨傳隨到的瞬間特性、還有設定調整上很困難(相當於油針的零件的形狀‧大小很特殊)等等的問題存在。

「最一開始我們是在油門每隔4分之1的地方開孔,一邊只有4個孔。每個孔的大小也全部都不相同。心裡想著『總之就先試試看吧』但是即便是這種如此粗略的試作品也馬上確認收到效果了,連引擎的聲音也變得不一樣了呢。當時我感到這個方法真的是可行的。試作的油針是我在車床上親手洗出來的。我們也請Doug Polen選手(當時隸屬YOSHIMURA廠隊車手,於1989年獲得日本TT-F1&F3年度冠軍,譯註:第一次有人達成雙級冠軍,之後Doug Polen轉戰SBK在DUCATI車隊時於1991.1992年獲得年度冠軍)幫我們做騎乘測試,但是,在這之後才是最困難的」


製作上要求超級精密的加工 

在與油針外徑幾乎相同的極細小油針上開出更小的橫孔。 這其中的製作精準度就是勝負的關鍵。化油器各種噴油嘴也使用以1/100mm為單位的精密度。也就是說需要超精密的加工,這種情形在其他行業上所找不到的。

「我們大概辛苦研究了兩年吧。中間還試過使用雷射光束開孔呢。但是最終我們明白到使用機械式的鑽頭來開孔的方法能夠做出高精密度,出來的成品也比較漂亮。孔的位置、大小、連數量也做過各種的測試。而且因為MJN中空油針和油針導管(圓筒狀)的間隙、耐磨性(材質、表面處理等等)也必須做各式各樣的研究才行,所以花了相當多的時間。如果是在比賽每場都會換新的話那還好,但是對於要給一般的顧客能長久使用的話,耐磨性就非常重要了」

雖說一般提到鑽頭,大家會聯想到手持電鑽,但是在這裡用的並不是手持電鑽,而是使用能夠以高精密度開出極為細小孔穴的加工機器。MJN中空油針是從金屬胚塊開始加工製作的,但是為了能夠市售化,YOSHIMURA還導入能在金屬原胚的斷面中心掘出一道中空長孔使其成為中空油管狀的"搪孔加工"的MJN專用電腦控制切割機(NC切割機)等等的機具,進行了許多設備的投資。


只要跟原有的化油器做零件交換就好

MJN的其中一個優點是, 不需要改變原有化油器的基本構造就能夠完成霧化原理轉換。簡單的來說,只要將傳統油針換成MJN中空油針、將噴油嘴換成中空油針專用的噴油嘴導管就行了。如此一來省下來的成本,最終也能反映在售價上回饋給使用者。
 

「也可以說是正因為MIKUNI有著TMR這個高性能的化油器我們才能辦到。拿TMR跟以前的化油器做比較的話不管是在精密度還是性能上都完全不一樣。如果在老舊的CB750FOUR和Z1車上裝TMR的話,車子性能改變的程度會讓人覺得『這真的是舊車嗎?』這樣的大。不僅運作順暢又好騎,連動力也能扎實的發揮出來。如果將TMR改成MJN中空油針的話動力曲線將會變得更加出色。若是用以前的化油器則沒辦法達到這樣的效果與差異性。」

設定上簡單連馬力和耗油表現都向上提升

 

「一旦將化油器改成MJN的話,就能夠比使用普通化油器時還要小的主油嘴(高速油嘴)號數。這是因為良好的霧化效果能夠將少量的燃料做超高效率的利用的關係,最終使得連耗油量也降低了。當然的,馬力隨傳隨到的特性相當優異,總體來說變得更為順暢了,連油門大開的高速區域的反應也變得相當好。而且還完全找不到一點像有造成負面影響的地方呢。」


一旦騎上裝有MJN的車子,順暢度比起一般化油器明顯的與眾不同。這一點是在任何車種上都能感覺到的。另外,由MJN容易設定調整也是其中一項優點。嚴格來說,MJN中空油針如果要用在四缸車上的話,只要用MIKUNI TMR大型的和小型的這兩種就行了,剩下來的就只要設定油嘴和風門混和比就可以了。(在眾多市售的化油器MJN中空油針當中YOSHIMURA針對每款車種選擇最適合化油器大小作組裝)



「這是經過我們嘗試之後才了解的,1支MJN中空油針能夠抵掉多少化油器口徑和引擎的差異。使用引擎的吸入負壓,因為MJN中空油針能夠只會吸取必須的量不會過度進氣進而實現高效率的油氣供給。相對的一般的化油器在油針的選擇上可就相當辛苦了。有著許許多多不同的圓筒和圓錐徑。這在比賽的現場時會是一種相當辛苦的調教作業。就算用板手再怎麼調再怎麼確認基礎設定,一旦到了比賽現場上各種的因素條件也會變得不同。在比賽時調教設定的簡易度會成為一項相當大的優勢。當然的,這對一般的使用者來說也絕對是件好事。因為裝上去後只要再調整油嘴/風門混合比之類的就好了。如果是這種程度的話,我覺得還算屬於能享受輕鬆調教的範圍裡。」




在這個EFI(電子燃油噴射系統) 全盛的時期,MJN將油冷車等稍微早期一點的化油器車種的性能提升的可能性大大的提高了。也令人再次發現化油器特有優點。


既環保又乾淨的改裝調教

因為能使用較少的燃油做高效率燃燒的緣故,當然排出的氣體也會變得更加乾淨。排放氣體中的CO(一氧化碳)和HC(碳氫化合物)的含量也降低了。

「由於環境問題等因素改為EFI系統是沒有辦法的事,而且FEI的生產效率比較好。不過,即便是化油器也應該還能繼續發展下去的啊,結果在還留有各種可能性的狀況下就結束了化油器的時代。因為MJN的耗油表現就像能去參加HONDA辦的環保續航里程挑戰賽那樣的優異,因為燃燒效率好使得排放的氣體也更為乾淨。所以化油器的車種只要裝上MJN的話,性能就會變得比剛出廠時還要優異,而且還能享受更環保又低排放的騎乘樂趣哦」


在異種移植的構思中誕生出來的DUAL STACK FUNNEL

在以前,使用吸氣喇叭口要追求低速域的話就要用長的;要追求高速域的話就要用短的,這是很一般的常識。為了獲得這兩種的特性,在90年代中期時,比賽場上曾流行過"可變式喇叭口"。當然YOSHIMURA也同樣測試過這樣種設計。可是可變式喇叭口因為是靠馬達驅動的,反應性不佳、在設定上也很困難、而且也必須要花更多的製作成本。基於這種種的理由,可變式喇叭口的身影漸漸地在摩托車比賽場上消失了。在市售車方面,如果是並列四缸引擎的話,吸氣喇叭口的設定便會是:外側兩缸的縮短,中間兩缸的加長。於是接著在2005年,YOSHIMURA開始在賽場上實戰測試同時兼具長短兩種喇叭口特性的雙層構造DUAL STACK FUNNEL吸氣系統。

「在長度和空隙的設定上我們做了各式各樣的測試,因為我們必須排除可能會造成吸氣阻力種種因素。最後變成了現在這樣的最佳形狀。這個DUAL STACK FUNNEL也和MJN一樣有著相同的想法,而且在實際去測試之後我們明白了也學到了相當多的東西。光靠理論去進化推演是行不通的,必須要真的去試試看才行。有時是在試驗之後,在事後分析這個為什麼很棒時,才會明白其中的理論跟道理。就連以前的集合管也是如此」

將這雙層構造的吸氣系統和TMR-MJN搭配起來的話一定會是最強的組合。順帶一提,由於Air funnel(吸氣喇叭口)在英文中常被稱為Velocity Stack的緣故,所以命名為DUAL STACK

「我覺得在這個趣味的世界之中,像MJNDUAL STACK這種的售後市場的調教零件,在將來也是不可或缺的」

 

「化油器還有相當多的可能性,所以為了提供給亞洲地區小引擎的摩托車用 ,YOSHIMURA獨自開發了自己的化油器(YD-MJN),因為用EFI的話是不夠消費者玩的。對於賽車和調教工作的普及化來說,今後在亞洲地區我們的工作將會變得越來越重要。於是人們便會在這個有趣的世界中騎車、玩車、再騎車,透過改成自己喜好的樣式,實際感受到車子性能的提升來增加自己的價值觀,我覺得這就是大人玩車的樂趣所在。」


MJN的霧化(Micro Misting)能使燃油達到超乎想像的的極細微化

車上MJN的實際運作的樣子是讓人意想不到的,可以清楚的看到MJN運作時將燃油做出非常細微的霧化Micro Misting,特別是一旦油門開度變大,燃油霧化狀態的又變得更加細微了,其白色的霧擴散滿整個化油器的主核心(文氏管)的各個角落。這是只有能利用主核心(文氏管)部的高吸入負壓的MJN系統才能達到的霧化樣貌。看到這影片,就能明白MJN不像一般化油器那樣只有從下方的一個孔中吸出燃料,而是從位於化油器主核心的中空油針上許多的孔中一起吸燃料,這便是MJN系統決定性的優勢。其原理和構造之優異,不得不令人再次感到驚訝。

(下篇待續...)
翻譯原文出自: http://www.bikebros.co.jp/vb/sports/sfeat/yoshimura-carburetor/
 転載元へのリンク:http://www.bikebros.co.jp/vb/sports/sfeat/yoshimura-carburetor/
取材協力/ヨシムラジャパン 取材・文/石橋 知也 写真/柴田 直行 構成/バイクブロス・マガジンズ編集部

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