雅马哈五气门技术：曾经的神器是如何走下神坛的

时至今日，五气门这么一个神器现在是再也看不到了。

所谓五气门就是与传统四气门结构（两个进气；两个排气）不同，五气门采用的是更加激进的三个进气，两个排气的气门排列结构。

采用五气门设计主要是为了提高进气面积,从而提升混合气体充填效率。同时,由于每个气门的质量更轻,也便于实现更高的转速。与四气门相比,五气门设计的卖点就是能获得更大的动力输出。这种宣传口号在当时确实引起了不少关注。

然而,这种夸大宣传也带来了一些误解。由于这项技术最初就是由雅马哈捣鼓出来的,因此我们不妨从雅马哈的历史和观点来回顾五气门的发展历程。

追溯雅马哈与五气门设计的渊源,最初是为WGP赛车开发多气门发动机,除了五气门方案外,还考虑过七气门等其他选择。可见,当时在追求动力提升的道路上,曾有过不少大胆的尝试。

经过一番曲折,五气门技术终于在FZ750上实现量产了，雅马哈也在这款车的基础上开发出了专用的赛车车型。

从FZ750开启五气门征程后,雅马哈不断在这一技术路线上积累经验,逐步将其推广应用到更高端的赛车领域。终于,五气门设计被引入旗舰MotoGP赛车YZR-M1/0WM1等车型。

从那个时候开始，再加上雅马哈不惜余力的宣传，“雅马哈=五气门；五气门=雅马哈”的认知逐渐被大众所接受。

然而,在2004年的YZR-M1/0WP3车型中,雅马哈改用了四气门设计。随后在2007年,旗舰车型YZF-R1/4C8也转向了四气门结构。

由于这些主力车型纷纷放弃了五气门设计,加之其他厂商也未采用五气门技术,导致了五气门设计就是个笑话的误解在外界悄然流传。

需要明确的是,五气门设计并非一项失败的技术。

虽然外界传言五气门会增加更多的摩擦损失等诸多猜测,但雅马哈放弃这一设计的真正原因并非如此。

曾负责M1发动机开发的北川先生表示:雅马哈没有因为认为五气门设计有问题而放弃它,实际上是出于其他更实际的考虑才做出这一调整的。

五气门本身作为一项技术是可行的,只是在当时的特定环境下,四气门设计更加合理而已。

雅马哈放弃五气门设计的主要原因,是因为在赛车气门设置调试方面存在效率低下的问题。

在摩托GP赛事中,每到一个新赛道,工程师都需要针对当地环境制定多套发动机动力程序,并通过现场测试不断调试和磨合。对于五气门发动机而言,这一调试工作的工作量远远超出了四气门发动机。

原因很简单,对于四气门设计来说,由于其左右对称结构,只需调试一半气门即可,另一半自然与之对应。然而五气门设计无法等分为两半,不得不将五个气门全部分别调试,工作量相当于三倍于四气门情况。

这种设置调试工作量的增加,在赛车研发的高压力环境下,显然会给工程团队带来沉重的负担,导致调试进度跟不上赛程的要求。因此,雅马哈基于现实的效率考虑,不得不放弃了当初被寄予厚望的五气门设计。

另外一个原因涡燃很难控制。

对于发动机原理稍微了解的朋友都能够明白，发动机想要提高动力输出，就必须提高燃烧效率；想要提高燃烧效率就必须让混合气在缸内形成涡流。

然而,当采用比普通四气门多一个进气门的五气门设计时,要形成理想的涡燃就变得更加困难。这其中的原因就是由于中位进气门的存在。

中央进气门的存在,会干扰并扰乱来自两侧对称的涡旋流动。

一旦涡旋流动被破坏,就会直接导致充气效率下降,动力输出随之减弱。

这种乱流损失会随着转速的升高而加剧。

因此,对于五气门设计而言,本应体现的增大进气通道面积以提升动力输出这一优势,反而被乱流引起的动力损失所超越。

雅马哈在M1发动机上放弃了五气门设计,主要原因是无法在有限的时间内解决这一乱流损失问题。

从上述分析看似五气门设计就是一无是处,但事实并非如此。

实际上,五气门设计也有自身的优势,而且这种优势对于普通骑手而言远远利大于弊。

五气门设计将原本需要等分为两部分的气门面积等分为三部分,这意味着单个气门的直径比四气门设计的要小。

那么会发生什么呢?中低转速区域的进气效率会提高。

简单来说,由于窄吸管效应,即使是微弱的负压也能源源不断地吸气,不断地产生涡流。

这意味着能够获得日常使用中最为需要的低转速扭矩。

那为啥雅马哈最终还是放弃了五气门技术的延续呢？

成本啊！无论是生产成本、维护成本还是修理成本，五气门的成本都要远高于四气门。

特别是进入电喷时代之后，五气门技术对于普通量产车型所带来的那么一点低转速扭矩上的增加完全可以通过其他更低成本的方式来获得。

立项技术不符合时代需要的时候，被抛弃就是必然。