提到日本車廠中的「瘋狂科學家」,大家腦海中浮現的第一個名字十之八九會是 YAMAHA。從早年 GTS1000 的輪轂轉向系統,到近年 LMW 倒三輪科技的 Niken,這間以樂器起家、卻總愛在機械結構上「點錯科技樹」的車廠,似乎永遠不缺顛覆常理的創意。
近日,YAMAHA 向海外提交了一份足以震撼車壇的全新專利,他們居然打算打破機車車架設計的終極禁忌,開發出一組在行駛過程中「會自動折彎」的後搖臂,試圖透過這種主動式抓地力控制系統,徹底解決車輛加速時的牽引力流失問題。
重點整理
YAMAHA 最新專利揭露一款由液壓致動器控制的「兩段式可折疊後搖臂」,並以 YZF-R1 作為專利示意圖的基礎車型。
系統主要透過 IMU 慣性測量單元與避震器行程感知器連動,主動抵銷加速時鏈條張力所造成的抓地力變動。
官方實驗數據顯示,該機構能將後輪抓地力的下壓力變化量大幅縮減至傳統設計的五十分之一。
此技術與 MotoGP 賽場上的降車高系統目的截然不同,且未來有望廣泛應用於市售旗艦跑車、街車甚至越野車型上。
顛覆車體力學常理:為何我們會需要一組「長了關節」的後搖臂?
在傳統的造車理念中,後搖臂絕對是全車最需要剛性的部件之一,它允許適度的橫向扭轉與形變來吸收碎震,但「折彎」絕對是不被允許的,那通常只會發生在嚴重的嚴重事故之後。
然而,YAMAHA 這次公開的專利圖中,卻明明白白地展示了一組被一分為二的後搖臂,這套前所未見的系統將搖臂拆分為與車架相連的「第一搖臂」,以及負責固定後輪的「第二搖臂」,兩者之間設有旋轉軸關節,並透過油壓缸等致動器來控制它的屈伸。
YAMAHA 之所以要費盡心思搞出這麼複雜的結構,全為了對抗機車在加速時無可避免的物理現象:鏈條張力變數;大家可以想像一下拿著橡皮擦在桌面上用力拖行的畫面,機車的後輪抓地力也是透過輪胎緊壓路面而產生的。
當騎士在彎中開油加速時,車身重量轉移會讓後避震下沉,但同時鏈條拉扯的張力卻會產生一股相反的力量(Anti-Squat,防下潛效應)試圖把搖臂往下拉、撐起車身,這股隨著油門開度不斷變化的力量,會讓後輪緊壓路面的力道變得極不穩定,對騎士而言,這就意味著車尾抓地力變得難以預測,成為了探索車輛極限時最大的心理陰影。
抓地力變動降至 1/50!透過油壓驅動與 IMU 實現的「哥倫布立蛋」
面對這個困擾兩輪工業百年的難題,YAMAHA 工程師給出了一個極具「哥倫布立蛋」精神的解答:既然避震器壓縮會改變搖臂幾何,那我們只要讓搖臂「反向折彎」補償回來不就好了?當車輛加速、後避震下沉時,致動器會推動第二搖臂向上抬升;反之,減速時若避震器伸長,第二搖臂就會向下微彎。
透過 IMU 與避震器行程感知器的數據回傳,這套系統能讓第一搖臂與第二搖臂合成的「對地角度」永遠保持在最完美的黃金比例。
這項宛如主動式懸吊變體的新發明,帶來的成效是極為驚人的,根據 YAMAHA 專利中的敘述,在採用新機構後,因為鏈條張力變化而導致的後輪下壓力波動,能夠被硬生生縮減到原本的五十分之一。
這意味著騎士的油門操作與車輛動態將達到前所未有的「人馬一體」,動力輸出變得極度直接且可預期,你再也不用擔心出彎補油時後輪會突然失去抓地力而引發 High-Side,更令人振奮的是,專利中特別提及這項技術不僅適用於仿賽,舉凡街車、速克達甚至是 ATV 全地形車都能受惠。
與 MotoGP 降車高系統大不相同,目標鎖定次世代旗艦仿賽
看到這裡,許多熱血車迷可能會聯想到近年在 MotoGP 賽場上引發各廠軍備競賽的「Ride Height Device」降車高系統。雖然兩者在視覺上都會讓車尾幾何產生變化,但核心理念卻截然不同。
MotoGP 的降車高系統(因為規則限制只能做純機械手動)主要是為了在直線加速時強制壓低車身重心、抑制孤輪,藉此換取最大的加速 G 值;而 YAMAHA 這次申請的專利,重點在於過彎與加減速轉換的瞬間,透過抑制抓地力的變化來確保穩定且持續的循跡性,考量到 MotoGP 賽事嚴格禁止電子主動式懸吊設備,這套系統顯然是為了未來的市售旗艦車款而生。
期待在次世代 YZF-R1 上見證歷史
機車工業發展至今,內燃機動力與傳統車架幾何似乎已經碰觸到了物理極限,各家車廠近年多半將研發重心轉移至空氣力學或純電動力上;然而,YAMAHA 卻再次用他們獨特的浪漫,向世人證明純粹的機械結構與電控結合依然大有可為。
長期觀察車輛工業歷史的車迷們,肯定都看過太多天馬行空的專利,最終只能靜靜躺在原廠的檔案櫃裡吃灰,但看著這份以 YZF-R1 為基礎繪製的詳盡專利圖,不禁令人開始期待,或許在不久的將來,我們真的能跨上一台配備「可折疊後搖臂」的次世代 YZF-R1,親自感受那幾乎零流失、宛如軌道車般咬死路面的終極抓地力,YAMAHA 這次的科技樹到底有沒有點對?就讓我們拭目以待。




