機車可變汽門系統大解密

四行程引擎中，汽門機構是在汽缸缸徑與活塞行程之外，另一個影響整個動力曲線的重要部件。為了讓引擎更能兼顧不同轉速的需求，在汽車引擎上早已發展出相當成熟且多元的可變汽門機構。然而體積更小、對重量更計較的機車引擎，直到這一兩年開始才有了市售化的可變汽門系統。

早期由於汽門的作動的時間與行程是固定的，但引擎在不同轉速下，最佳的進氣量與氣門正時也都會不同，使得引擎設計只能針對某區域轉速優化。隨後發展出來的可變汽門技術，便是追求更加完美的性能輸出，不妥協下的成果。

此為KYMCO 官方提供的動力曲線圖，可以更直接了解可變汽門對馬力曲線的幫助。

概要

在介紹現在市售（或即將市售）量產化的機車可變汽門系統前，我們先簡單說明汽門的幾個概念，分別是汽門揚程、汽門正時與汽門數。

汽門是一個上下作動的傘狀閥門，進氣汽門往下推開時能讓油氣進入燃燒室、排氣汽門往下推開時能讓廢氣排出，而這上下移動的距離就稱為汽門揚程。而汽門開啟的時間點，需要配合活塞壓縮時間與點火，時間差太多就可能正好與往上壓縮的活塞撞在一起，這個時間就稱為汽門正時。簡單的說，汽門揚程決定汽門開啟範圍、汽門正時決定汽門何時開啟。

SOHC 汽門機構。

以引擎進氣來說，高轉速與低轉速的需的進氣量是不同的，因此理想情況下，我們希望低轉速時的汽門揚程較低，高轉速時的汽門揚程較高，提供適當的混合油氣。另一方面，由於混合油氣並不是在汽門開啟的瞬間就立刻沖入燃燒室，而是在活塞負壓下被吸進去，因此引擎設計上都會將汽門正時略微提早，先打開汽門，讓混合油氣能夠先行加速，達到最大化的效果。因此當進氣汽門與排氣汽門都需先行提早開啟時，就會出現進、排氣汽門同時開啟的時間點，這個時間點稱為重迭角或重迭正時。

四行程引擎一定有的汽門，根據進氣與排氣可能會有不同尺寸。

然而隨著引擎轉速的增加，活塞速度的加快，汽門能開啟的時間變短，使得汽門正時比起低轉速需要提早更多，並藉由增加重迭角，靠著排氣產生的牽引力，加快進氣的速度，來達到充足的混合油氣進氣量。

引擎除了透過汽門揚程與汽門正時來改善進氣量之外，還有一個更直接的方式，就是增加汽門數。原本進氣汽門只有一個不夠，那我就增加到兩個，提高整體進氣量。這在最求高轉速輸出的機車引擎中，就有包括YAMAHA FZR 與2006年之前R1 上所使用的五汽門引擎（每缸進氣汽門增加至三汽門），以及HONDA 為了每缸八汽門（四進四排）而設計橢圓形活塞的NR500 及市售的NR750。

98年R1 的引擎分解圖，在圓形活塞下，擠進了三進二出的五汽門。

NR500 與之後的NR750，為了增加汽門數，而採用橢圓形活塞設計。可變汽門揚程：KYMCO G6VVCS（Variable Valve-lift Control System）

KYMCO G6 150 VVCS

KYMCO 在2015年中推出了搭載可變汽門揚程的G6 車款，整個系統的運作方式是透過增加一個進氣凸輪的方式，來改變進氣汽門的揚程。原本凸輪軸上有一個進氣凸輪與排氣凸輪，分別透過汽門搖臂去控制汽門。而G6 VVCS 將增加一組進氣凸輪與一個可活動、對應高角度凸輪的汽門搖臂。

A、B 分別是低角度與高角度汽門搖臂。

凸輪軸上增加一組同樣角度但更高的進氣凸輪。

控制油路的閥門機構。

在6500rpm 以前，這組活動式的汽門搖臂是獨立運作，當轉速到6,500rpm，電磁閥會開啟OCV 油路，將活動式的汽門搖臂與主要的進氣汽門搖臂固定。由於高角度凸輪產生的行程較長，因此低角度凸輪在此時就失去功用，汽門揚程也跟著改變，提供更多的進氣量，達到可變汽門揚程的目的。

可變汽門揚程作動簡圖

透過簡圖能更直觀，低轉速時，高角度凸輪對應的汽門搖臂是獨立活動，汽門主要還是由低角度凸輪所帶動的汽門搖臂控制。

高轉速時，高角度汽門搖臂會與低角度汽門搖臂鎖定，因此汽門搖臂會以高角度凸輪為主，汽門揚程也就增加。

文章來源: https://www.twgreatdaily.com/cat93/node1118280

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