关键技术被突破 雅马哈涡轮增压三缸发动机进展加速

雅马哈(Yamaha)最近证实,正在开发一种涡轮增压三缸车型,正在尝试突破未来的排放限值,现在涌现出大量新专利申请,显示了该车的更多细节。原型机已于今年进行了测试,并证明能够在8500rpm的转速下产生180hp的功率,并能够在3000rpm到7000rpm爆发130lbft的惊人扭矩,同时与同等功率的自吸摩托车发动机相比,排放降低了30%,这台发动机被安装在MT-10上测试。

虽然没有涡轮增压的发动机也能获得这种输出水平,但需要非常高的转速才能实现这一目标,而且很难获得那么多的扭矩。高转速已经被认为是欧5排放限制的绊脚石,在未来的欧6限制下,使高转的发动机合法化将更加困难。问题在于为了以极高的转速排出废气并向每个气缸中注入新鲜气体,需要大量的气门重叠,进气门在排气门关闭之前打开,但是,在低转速下气门重叠会造成排放问题,因为它为未燃燃料直接进入排气提供了时间。

可能的解决方案包括可变气门正时和直接喷射,但涡轮增压器或增压器还提供了一种完善的动力路径,而无需依赖于有问题的高转速和相关的气门重叠。

在摩托车上,装涡轮增压器和降低进气温度,所需的中冷却器是一个问题。摩托车能用的空间不多,而安装额外的零件会令工程师感到头疼。这也是雅马哈最新涡轮摩托车专利的重点。
雅马哈已找到并已申请专利的解决这个问题,专利解释了原型机上散热器和冷却风扇位置奇特的情况。安装位置非常低,位于发动机前方,为涡轮增压器提供了空间,使其位于其上方,而中间冷却器则更高。

专利解释说,较低的散热器需要重新设计以适合前轮后部,并在边缘处向前弯曲,为后面的风扇留出空间,并防止其横向过宽。为此雅马哈还创建了一个非常紧凑的进气歧管(下图),该进气歧管由一个电子节气门控制进入发动机的高压空气。

雅马哈已申请专利的另一个要素是涡轮摩托车的排气装置,这与普通系统有很大的不同。将涡轮增压器置于汽缸组的前面意味着3合1总管非常短,几乎在离开汽缸盖后便会聚,以便进入涡轮增压器。一旦仍在膨胀的废气中的能量被用于使涡轮旋转,它们便从涡轮增压器流出,进入一条明显很宽的单管中。专利解释说,排气的这一宽阔部分包含多个催化转化器–一个直接位于涡轮之后,另一个位于发动机下方排气的水平部分。最后,在摇臂枢轴的下方有一个消音器,通向右侧的粗短排气口。令人印象深刻的是,排气实际上比我们在非涡轮增压摩托车上所看到的更加紧凑,主要是因为不需要调整长度的总管来优化排气流量和扫气。

尽管雅马哈的开发工作造就了非常完整的机器,直至其独特的样式,但尚不确定该项目是否会进行量产。雅马哈在这方面的先前项目包括诱人的想法,例如装在YZF-R1和NIKEN上,这两款机器的测试结果令人印象深刻,但它们都没有成为量产车型。

某种形式的涡轮增压摩托车似乎是未来的极有可能的前景,因为目前主要的日本摩托车制造商都在研究增压型机器。最大的问题是,在未来几年中,零排放交通的压力越来越大之前,这种摩托车发动机是否能够发挥最大的潜力,也是今后突破排放限值的重要手段之一。