編輯觀點|YAMAHA心臟移植的必要性?從技術規則看直列四缸的弱點

TC

2018/09/22

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2018/09/22

沸沸揚揚的,是藍色車庫裡的風暴。輿論的渲染佐以場場半秒以上的疲軟,YAMAHA榮耀的銀白色音叉在這兩年中,也許鏽蝕的比我們想的都快。而最終,Valentino Rossi 終於說出口,關於YZR-M1的引擎與核心問題的想法。也許是點到為止的猶抱琵琶半遮面,但這其中也或多或少能讓我們了解到這些問題的來龍與去脈。

Rossi認為YAMAHA可以考慮改用V4引擎,當真?

身在場外,看不透YAMAHA的策略解藥,當然也只能透過YAMAHA主治醫師「The Doctor」來一窺M1的病因,根據英國自由作家Mat Oxley、日媒Auto Sport與外媒Crash.net等專欄,我們可以發現對於Rossi這一席YAMAHA引擎「也許」可以考慮改用V4的論述,大略的可以往這Inline4(直列四缸)以及V4兩種不同特性的引擎來做探討,YAMAHA現在最急迫需要的,究竟是Inline 4的葉克膜急救,還是直接進行心臟移植手術?


V4是解藥還是毒藥?

Lorenzo從Inline 4換到V4,也適應了好一陣子。

過去22戰當中,已經讓V4心臟的優勢盡出,進而演變成了DUCATI與HONDA雙強爭霸的局面,一直以來獨鍾Inline-4的YAMAHA車廠,在曾經擁有世界冠軍頭銜的歷史之後又落得如今的狼狽不堪,看在藍軍車迷與死忠車廠支持者的眼裡,又是何等的尷尬與不捨。但從近幾場的比賽來看,V4賽車當然佔盡便宜,但這是引擎自身的優勢較大,還是以HONDA與DUCATI二廠相較於YAMAHA,在賽車內部改良與電控的掌握度來的更加優秀,而導致賽車實力的差異懸殊化?

各家車廠均配備了不同形式的引擎。

V4當然不是完美,大多數的MotoGP工程師認為,V4與Inline4 各有所長,但說來矛盾卻實際,這當中能取得「妥協」才是贏得比賽的奧義。幾年前猶記得那台塗有螢光黃的Desmosedici空有一身強大馬力,但在過彎指向性卻差的可以。而幾年後Gigi的到來並非帶來了什麼仙丹妙藥,只是讓DUCATI在各方面都趨於「妥協」,調整過的Desmosedici在加速性與尾速表現上卻依舊披靡,如今,GP18已然是場上最完美的賽車之一。

如今,RC213V與GP18堪稱場上最好的賽車之一。

相較之下,Inline 4 的引擎配置更加緊湊,負責底盤調校的工程師可以因應賽車性能與車手需求,在車架內上下來回移動引擎來找到理想的配重。這同時也是為什麼過去15年來YAMAHA的YZR-M1被譽為最容易駕馭的賽車之因。而方才所提到的那台螢光黃的Desmosedici,也正因為當時的DUCATI堅持使用較長的90度V4引擎,卻始終找不到正確的擺放位置,而導致車輛在轉向與操控性上差強人意,因而被世人揶揄,並且猜測著這樣子的引擎DUCATI什麼時候會甘願放棄。

DUCATI的V4引擎曾經也淪為笑柄。

但另一方面,RC213V卻同樣採用了90度V4,競爭力始終都在前段班。對於此,DUCATI近年來也學到了精髓,將90度V4引擎略微旋轉到車架後方,這樣可以使得底盤設計上創造更大的空間,但就特性而言,擁有相對緊湊的Inline 4 引擎的YAMAHA依然擁有比起其他車廠更快的彎速。

但問題是,Inline 4 引擎在寬度上較為吃虧,把現行MotoGP的規則給考慮進來的話,這一點可能是目前Inline 4 吃虧之處。Inline 4的曲軸較長,YAMAHA與SUZUKI以汽缸中央為中心,將曲軸盡可能的集中來解決寬度問題。但現在的問題是,MotoGP採用了統一規格的ECU以及Michelin輪胎,這一來一往使得制動穩定性、輪胎抓地掌握度、過彎轉向與牽引力將比起過去要來的艱難許多。

同樣使用Inline 4的SUZUKI,在Aragon表現優異。反觀YAMAHA則持續低迷

時間回推至2016年,當技術規則修訂之後,YAMAHA的問題也從那時候開始浮現。2015年是使用Bridgestone輪胎與自家ECU的最後一年,YAMAHA還有能夠贏得世界冠軍的實力,之後的兩個賽季中,YAMAHA只再贏了10場分站,相較於三年前的春風得意,如今得一敗塗地卻更顯得荒唐與詭異。

一開始Rossi與Vinales都認為是電控出了問題。

從2017年賽事中段開始,Rossi與Vinales都將賽車沒有競爭力歸咎於車輛軟體的病徵。OK,這時候我們有了些端倪——YAMAHA的電控出了毛病。但在2018年的奧地利Red Bull Ring賽道上,以14秒的巨幅落後的第六名完賽,Valentino Rossi在這一戰的表現才讓我們驚覺,電控之外,引擎也許問題更大。

Vinales在Misano排位賽中其實表現不差,M1的速度也有出來。

但這疑慮的氛圍,卻又在San Marino的排位賽中,看著Maverick Vinales不停的在刷圈速亮紅字而有了些動搖,YAMAHA的問題在賽車反應上未免也太匪夷所思!何以言之?在Silverstone這種強調轉向操控性的賽道上,YAMAHA無疑的佔有優勢,但在Red Bull Ring以及San Marino賽道上需要反覆用到大量的Stop & Go技巧的賽道時,YAMAHA照理說應該也無法取得多大優勢才是,在大量的低速彎之後便是考驗這著M1的引擎與電控,低速彎出彎之後如果引擎與電控在出力上無法契合,那就會嚴重的影響秒速。

YAMAHA如果無法解決曲軸與慣性問題,噩夢將持續下去。

為何我們說在現行的技術規則中改變了比賽的一切?其中原因有很多,特別是在這種情況之下,車輛必須要考慮到曲軸的迴轉質量與慣性。為了提高制動的穩定性,車輛抓地力,過彎指向性與牽引力等,必須要讓曲軸質量與慣性取得平衡。如果曲軸較重,牽引力當然也會提升,因為引擎的點火脈沖相對減弱,但這樣一來賽車便難以轉向,當曲軸以16,000rpm的速度運行時,你的車子只會往前直直地跑而不會轉彎。反之,當曲軸變輕時,過彎轉向性與制動效果就會改善,但出彎的牽引力也就變得低下。

這個問題其實也並非YAMAHA遇到而已,在過去四年當中,三大車廠也都沒有做出完美的曲軸質量與慣性平衡。2015年,HONDA過度偷輕了RC213V的曲軸,也許HONDA廠隊想要的是追求直線尾速,但引擎瞬間增加了太高的轉速導致車輪空轉。另外,在關閉油門時車輛動力也會急遽的變化,在入彎時車輛變的滑溜而難以掌握。如果2015年HONDA配有更好的曲軸,那Marc Marquez的成績可能會更加可怕,甚至威脅當年Jorge Lorenzo的霸主地位。

2015年的Lorenzo可謂呼風喚雨。

現在的YAMAHA,我們看到了2015年HONDA的惡夢反噬在M1身上,引擎轉動太快,牽引力被犧牲掉之後縱而導致整體的車輛加速問題。


季中引擎凍結開發條款讓惡夢持續蔓延?

今年的SUZUKI也被引擎開發限制給封印。

這一點,在場上另外一台Inline 4 同志也遇到一樣的問題,SUZUKI的GSX-RR在2016與2017兩年也有類似的狀況。2016年尚效力於SUZUKI的Maverick Vinales在英國Silverstone賽道上笑擁金盃,但GSX-RR的曲軸面對緊繃的賽事而言依然過輕,進而導致車輪頻繁的空轉。而2017年中SUZUKI給了一組更重的曲軸,但這相反的引起了GSX-RR在制動過程中的極度不穩定,相較於之前也更難以在彎中轉向,SUZUKI也曾將2016年的引擎裝載在Iannone的GSX-RR上進行測試,但義大利男模選擇了新款的2017年引擎參戰。

Vinales在Silverstone奪下GP生涯第一冠

SUZUKI在去年被取消了季中技術開發的特許,因此無法在賽季中途變更2016年的引擎,因此在引擎限制上便與DUCATI、YAMAHA同樣在一季中使用7具引擎且進行封裝不可更動。

Dorna在過去幾年中,一直致力於將比賽塑造出更激情四射的氛圍,也因此,未來MotoGP級別的賽車在開發限制以及技術規則修訂上,往後的賽車實力將會越趨於伯仲。其實在今年的捷克Brno、荷蘭Assen分站中,創造了70年來MotoGP的歷史中,在前10名完賽的秒數最相近的數據資料,競爭之激烈的場面已經成為不可逆的趨勢。

但在季中引擎開發規定這一塊,是否有可能成為改良比賽內容的其中一塊重要拼圖?為了讓各家賽車擁有更相近的實力,是否允許車廠在季中進行引擎更動這點,在Qatar開幕戰前決定引擎型式之後,便等同於將世界冠軍的賭注梭哈在這具引擎上的現行規則,也許並非對於全體車廠車隊來說都可以如此大心臟的下注。

Brivio認為目前的賽制對開發升級Inline4引擎很不利

去年是SUZUKI走進這場惡夢,今年則變成YAMAHA持續待在煉獄之中。這樣子的夢魘對於車隊、比賽、車迷甚至是Dorna與贊助商來說都不是一件好事。

「對我來說,頂級車廠的車手一季19戰使用7具引擎的規定我認為其實很充裕。」SUZUKI Ecstar車隊經理Davide Brivio說。「但我認為,作為折衷方案,應該允許各車廠一季一次的季中引擎開發權,任何車廠都有失誤的時候,幾年前的HONDA,去年的SUZUKI或是今年的YAMAHA。」

Iannone在2017年時因為選錯引擎吃足苦頭。

「比較大的問題是3月中的開幕站之後,7具引擎就必須定調,也就是所有的引擎零件都必須在開幕前三個月下訂單開始製作,但,事實上在引擎調好之間還要經過Jerez測試,車廠必須在11月底前確定下一季要使用的引擎規格。」

「在Jerez與Valencia兩站的測試後,各家車廠必須當機立斷的選擇引擎。但Jerez與Valencia測試進行時間都已經變得較為寒冷,也有可能都是雨天測試,在這兩次測試中要能得到理想的數據其實是比較困難的。」Brivio說。

Lin Jarvis也認為車廠需要季中升級引擎一次的權利

另外,Dorna亦有意向增加賽季比賽場次這點,無疑的對於引擎開發上雪上加霜。一旦增加賽事,意味著冬季測試的時間與次數又將減少。於此,YAMAHA的車隊經理Lin Jarvis也同意Brivio的說法。「引擎開發的成本主要取決於使用的引擎數量。」Jarvis解釋,「既然在賽季中使用同樣數量的前提之下,為何不開放季中升級呢?」


因技術規則而展現優勢的V4引擎

如果GP賽場上均使用V4引擎,又會變成什麼樣的光景呢?

SUZUKI與YAMAHA這兩家Inline 4 難兄難弟希望能夠在賽季中進行一次的引擎升級,這不是什麼令人太驚訝的要求。然而,現代的MotoGP賽制上,也許正一步一步地讓V4引擎的優勢給逐漸催生。

DUCATI、HONDA與KTM,這些都使用著V4引擎的車隊,透過V4引擎的外部飛輪來改變車輛慣性,致使在原有的弱項上得以改善,舉凡制動穩定性、抓地力與牽引力,在不破壞引擎本體的狀況下可以進行改良。

KTM也是使用V4引擎,且表現有越趨穩定之勢

APRILIA則是場上唯一不使用外部飛輪的V4賽車,但應該很快就會更改,要在V4引擎上外置外部飛輪並非難事,因為V4先天就比Inline 4 要窄,機械工程師只需將輕飛輪或重飛輪固定在曲軸的末端即可。

SUZUKI與YAMAHA並未使用外部飛輪的配置,因為Inline 4太寬了,考量到引擎離地距離,已經沒有足夠空間可以再塞下這些零件。

如果YAMAHA能夠透過季中升級條款來改良目前遇到的曲軸質量與慣性問題,那麼以今年陣中的Valentino Rossi以及Maverick Vinales的狀態來說,戰況勢必會變得相當有趣。但現在,因為缺點已經凸顯,且礙於引擎開發條款而讓這間日本車廠綁手又綁腳,如果在11月末決定的曲軸部件錯誤的話,YAMAHA就必須繼續承擔未來11個半月的噩夢蔓延。

SUZUKI經歷過的惡夢,今年換YAMAHA來受罪。

我們不可否認未來SUZUKI甚至是YAMAHA都有可能將旗下的工廠賽車V4化,這不是天方夜譚,而是時勢所趨。先天的曲軸問題能夠藉由V4引擎做修改,何樂而不為?即便這一更動也許在市售的YZF-R1或是GSX-R1000上會有所影響。MotoGP也許未來真的會成為V4的天下,Inline 4的式微正是因為Dorna希冀的賽車均值化所帶來的後遺症。

YAMAHA改用V4的話,勢必也會連帶影響市售車的銷售

「如果MSMA(摩托車製造協會)同意的話,引擎拆封規定的改變將會取決於各車廠的意見。」MotoGP技術總監Danny Aldridge說。


後記

至於最初的問題,YZR-M1是否真的需要一具V4引擎來改頭換面?我們的答案與Mat相同。不,至今為止我們不認為YAMAHA需要大破大立的更改引擎型式,就如同我們之前幾篇文章中所提到的,更改引擎之後可是牽一髮而動全身,賽車的整體開發必須跟著引擎的變更而全盤更新,成績會因為更改引擎而瞬間好轉?我們暫且持保留態度。再者,目前陣中積極尋求第十冠榮耀的Valentoni Rossi與急著證明自己的山葉金童Maverick Vinales合約都到2020年,要在這兩年間進行開發等同於在消耗這兩位車手最黃金的時刻。目前YAMAHA必須要通盤瞭解問題之後從錯誤中汲取教訓。

這是一場失誤所演變出來的連續效應。

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2018/09/22

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