與Ninja H2相同的極致工藝!超詳解「ZX-25R」引擎結構

 

Ninja ZX-25R在日前正式公布日規版的規格配備,除了展現出Ninja ZX-25R擁有了同級別車款中最強大的馬力值45ps/15500rpm之外,還宣告它具備驚人的超高轉速排氣音。

 

曾經一度消聲匿跡,但是卻又再度重新復活,作為現在唯一一台四缸引擎的Ninja ZX-25R,到底擁有怎麼樣的超高轉速強大馬力性能呢?而且它所搭載的同級別車款中首度出現的循跡控制系統又具備了什麼樣的威力呢?

   

[1.572]的缸徑與行程比發揮出45ps(沖壓進氣時為46ps)的性能!

Ninja ZX-25R在印尼版正式發表後,讓我們能大致上弄清楚它的規格配備陣容,因此也更能讓人了解它那顆四缸引擎的設計可是不同凡響。首先,最大特點就是引擎的短行程設計。

 

在1989年問世的第一代ZXR250,當時的缸徑×行程為48.0×34.5mm,最大馬力則是45ps/15000rpm;在1991年改版時,則將缸徑×行程改為49.0×33.1mm,並且透過更改燃燒室的形狀來提升引擎的燃燒效率,這個時候的最大馬力則是維持在當時各大摩托車廠牌時速自主限制的最大數45ps。雖然之後因為時速自主限制的最大改變,因此KAWASAKI將最大馬力降到40ps/15500rpm,而這樣的改變也使得它成為了當時250cc仿賽車款中擁有最短行程的設計。

 

然而,Ninja ZX-25R的四缸引擎的行程卻比這個版本還要來得更為誇張,它換成了50.0×31.8mm的超短行程設計。缸徑行程比只有1.572,最大馬力則是45ps/15500rpm(沖壓進氣時46ps/15500rpm)。由於轉速表上是從17000rpm開始進入紅線區,因此轉速限制則是從18000rpm開始作動。

 

▲在以前的報導中,我們也從外觀上比較了ZXR250(最終版為1993年)以及Ninja ZX-25R的引擎。由於Ninja ZX-25R的汽缸長度比ZXR250少了3mm,因此我們在當時就預測到它極有可能會變成短行程。

 

說到缸徑與行程比的話,相較於ZXR250(1991年以後)的缸徑×行程為[49×33.1mm(缸徑行程比1.480)],Ninja ZX-25R卻是[50×31.8mm(缸徑行程比1.572)]。與MotoGP廠車一樣擁有極端缸徑行程比的Ducati Panigale V4R,它的缸徑×行程是81mm×48.4mm(缸徑與行程比1.674)]。

 

與這個數接近的車款有HONDA CBR1000RR-R的[81mm×48.5mm(缸徑行程比1.670)],其次是BMW S1000RR[80mm×49.7mm(缸徑行程比1.610)],再下去則是YAMAHA YZF-R1的[79mm×50.9mm(缸徑行程比1.552)],而Ninja ZX-25R的缸徑行程比就超過了YZF-R1。順便一提,在摩托車賽事中追求超高轉速的Ninja ZX-6R(599cc)則是67.0×42.5,缸徑行程比為1.576。

 

但是以現代摩托車引擎的製造技術來說,引擎會選擇超短行程的設計並不單純只是為了擁有超高轉速的特性而已,有一部分的理由是為了能擁有必要的汽門直徑及孔徑,因此才將活塞直徑加大。不管怎麼說,以前從來沒有出現過的缸徑行程比數現在成為了極為重要的因素,而KAWASAKI也因此成功打造出了一顆超高轉速的引擎。

 

另一方面,Ninja ZX-25R的壓縮比為11.5,和CBR250RR(11.5)以及Ninja 250(11.6)的壓縮比屬於同一個等級。再加上Ninja ZX-25R限定只能加無鉛汽油,因此這樣的設計可能就是為了能順暢拉高轉速以及引擎煞車特性。雖然排氣量不同所以無法一言以蔽之,不過因為印尼版Ninja ZX-25R的最大馬力有50ps,如果將它拿來與V4R(14.0)以及RR-R(13.2)的壓縮比進行比較的話,日規版Ninja ZX-25R感覺上應該還有一些調整空間。

   

全鋁合金汽缸加上鍛造凸輪軸、英高鎳合金(Inconel)製的進氣閥!

雖然日規版的最大馬力為45ps,但是印尼版Ninja ZX-25R卻能發揮出50ps/15500rpm(沖壓進氣時51ps/15500rpm)的性能。如果把這個數當作是這顆引擎的基本潛力的話,把它視為史上最強的250cc四缸引擎車款也絕對不成問題。

 

為了能呈現出這樣的性能,KAWASAKI在各個部位上也投入了各種高超的技術。活塞使用輕量的鋁合金鑄造,鋁合金汽缸的內壁和現在贏得世界超級摩托車錦標賽(SBK)五連霸的冠軍車款Ninja ZX-10R一樣都採用了電鍍加工處理。

 

除此之外,凸輪軸採用鍛造加工,排氣閥則與KAWASAKI引以自豪的機械增壓引擎車款Ninja H2一樣,都是使用英高合金(Inconel)製作,汽門夾角設計為28度,進氣孔採用了Ninja ZX-10R所使用的二段式機器加工,藉此促進混合氣體能順暢流動。甚至為了減少容量上的誤差,因此燃燒室也使用了機械加工製造。

 

▲能清楚看到與高性能引擎密切相關的下吸式(downdraft)進氣設計的角度。進氣閥使用直壓式設計,夾角為28度。從照片中也可以看到有直接點火系統等配備的存在。

 

然主要三軸(曲軸/主軸/副軸)的位置呈現水平,但是因為引擎本身極為嬌小,所以不只車架在安裝上有極高的自由程度,也能確保搖臂有一定的長度。無汽缸套的鋁合金汽缸也有效幫助控制左右的寬度,讓KAWASAKI成功製作出尺寸大小與雙缸引擎並列的四缸引擎。(照片提供:Webike THAILAND)

 

Ninja ZX-25R的厲害之處可不光是引擎內部而已。雖然與Ninja ZX-10R一樣都將沖壓進氣導管設置在中間,但是導管配置卻和Ninja H2一樣是採取了繞過前叉左側的設計。透過電子油門進行驅動的進氣閥直徑φ30mm相當大。

 

Ninja ZX-25R除了搭載能三段式切換、250cc級別中首度採用的循跡控制系統(Kawasaki TRaction Control,KTRC)外,還搭載了可以自由切換成全馬力/低馬力的馬力模式,SE版標準配備的電子快排(Kawasaki Quick Shifter,KQS)因為採用了電子油門,所以可以同時應對升/降檔。

 

除此之外,還有30排的大型散熱水箱、輔助滑動式離合器、使用大容量膨脹室才能辦到的短版排氣管設計等,超越同級別車款的豪華配備不勝枚舉。

 

▲將排氣管頭段的中間位置連結在一起,藉此增加中低轉速時的扭力。雖然曲軸比ZXR250還要來得更加輕盈,但是因此採用電子控燃油噴射裝置加上大容量ACG的關係,因此兩台車的轉動質量(rotating mass)可以說是不相上下。

 

KTRC循跡控制系統(Kawasaki TRaction Control)是首度運到250cc級別車款上的尖端系統,它的三種模式能應付更多樣化的騎乘場面。雖然沒有搭載IMU慣性測量裝置,但是透過軟體能動態解析車體的傾斜狀況,進而配合騎乘當下的彎道斜度等等進行調整,是一項非常厲害的系統。

 

在模式1時介入程度最少,能控制轉彎時的牽引力,在運動騎乘下能最有效率的獲得驅動力。在模式2時,系統介入速度比模式1更快,屬於平衡型。模式3時主要是設計用於容易打滑的路面以及惡劣的路況,能調節引擎馬力的輸出,讓騎士可以放心的騎車。

   

超越同級別車款高轉速性能的細節

▲上圖是Ninja ZX-25R與搭載雙缸引擎的Ninja 250的馬力曲線比較圖,兩台車看起來根本就像是完全不同排氣量的車款。由於Ninja 250在中低轉速的扭力厚實,因此不管是在操縱簡單程度上以及在街道騎乘時的靈活度都贏過了Ninja ZX-25R。不過,在超高轉速範圍時卻是Ninja ZX-25R壓倒性勝利。

 

▲與Ninja ZX-10R一樣,進氣孔的出口都是採用兩段式加工。使用了輕量的鍛造加工凸輪軸,驅動φ18.9mm的進氣閥與φ15.9mm的排氣閥。排氣閥除了使用耐高溫的英高合金(Inconel)製作之外,還採用了3段常數的汽門彈簧,使得Ninja ZX-25R能擁有極高的轉速限制。

 

▲與車鑰匙放在一起就可以看出活塞與汽門有多麽小。鋁合金鑄造活塞直徑為φ50.0mm,最前面的是進氣閥,在它後面的則是排氣閥。雖然因為採用直壓式設計,所以還再加上筒狀物(Bucket)的重量,但是由於零件本身非常小,因此不用像大排氣量車款那樣採用進氣歧管搖臂也能實現超高轉速的目標。

 

▲採用了將中央沖壓進氣導管繞過前叉左側,然後再導入空氣濾淨箱的設計。這種設計在Ninja H2中也能看到,據說能防止下雨天時雨水的滲入。

 

▲將各種彎曲角度不同的排氣管頭段中間連接在一起,確保中低轉速時的扭力輸出。

 

▲透過採用4.5L的大容量膨脹室,成功打造出短版排氣尾段,藉由這樣的方式將它設計成低重心並且集中重心,甚至讓左右重量獲得平衡。另外還改良了排氣聲音,讓Ninja ZX-25R在擁有低沈排氣音的同時還具備了驚人的超高轉速音浪。

 

▲在驅動時會出現強烈的按壓力量、引擎煞車時則會產生類似分離的力量,採用了能降低操縱拉桿力氣及防止過度煞車時後輪彈跳現象的輔助滑動式離合器。

   

相關新聞頁面

250cc四缸進化論!ZX-25R/ZXR250差異比較-引擎細節篇

現行車款中唯一一台搭載250cc直列四缸引擎,在2020年問世的KAWASAKI Ninja ZX-25R以及KAWASAKI直列四缸引擎…繼續閱讀

 

 

 

250cc四缸進化論!ZX-25R/ZXR250差異比較-輪迴篇
現行車款中唯一一台搭載250cc直列四缸引擎,在2020年問世的KAWASAKI Ninja ZX-25R,如果將它拿來與…繼續閱讀

 

 

 

 

KAWASAKI「ZX-25R」特化版賽道見真章!

雖然「Ninja ZX-25R」的價格及規格配備尚未公布,但是印尼KAWASAKI在本週公布了第二支在印尼仙圖國際賽車場 …繼續閱讀

 

 

 

「WEB-young machine」獨家授權
「Webike台灣」編輯部編譯

摩托百貨 - 相關商品

Ninja H2R,NINJA ZX-10R

摩托車市 - 相關新車/中古車

KAWASAKI

今日推薦內容