詳細說說摩托車的VVT可變氣門正時是怎麼一回事？

VVT系統是英文Variable Valve Timing可變氣門正時的縮寫，雖然這項科技出現在汽車引擎上已有二三十年以上的歷史了，但是對於體積較小精密度更高的摩托車引擎來說，卻是運用得沒有這麼快速與廣泛。

這項科技早在1980年代時就已經由概念付諸於量產，可是為什麼到了2018年時寶馬的摩托車才開始正式將這樣的科技以Shift Cam的名稱導入車系，究竟這項氣門科技有什麼奧妙之處？就借著這個機會來介紹一下。

可變氣門的設計或許因為近期寶馬摩托車大量導入而有了高曝光率，其實本田早就在1983年的CBR400車款上已有了REV結構設計，這應該是最早量產摩托車配置有可變氣門結構，REV也是隨後本田VTEC科技的雛形。

不過寶馬最新的Shift Cam系統已經進化到不單純只有可變氣門正時，而是連帶著整個凸輪軸角度也會隨著改變，使得氣門的揚程、開啟與關閉時間等都會隨著需求做最佳化，對於熟悉這項科技與結構的人來說或許這是非常直接白話，但我們的目的就是要讓更多人能夠了解這項氣門技術，所以希望能夠通過淺顯易懂的文字來介紹與說明。

首先要知道不管是哪一種引擎設計，氣門與凸輪軸之間都存在的連動的關係，通過凸輪軸的轉動來定義氣門的正時、開啟時間、重疊時間、與揚程等，氣門正時就是氣門開啟的時機，開啟時間表示進氣氣門開始的時間長短，重疊時間表示進氣與排氣氣門同時開啟的時間，而揚程則是氣門開啟的深淺。

摩托車發展歷史上迄今大致有三類這種氣門科技，第一種是1983年本田的REV，這個系統基本上可以讓引擎依照轉速使用雙氣門或四氣門設定，使得同一具引擎能夠具備低轉速的扭力表現與高轉速的大馬力特性。隨後的VTEC系統依舊是類似的概念，一樣使用油壓的方式來改變與切換氣門開啟數，這個系統僅在氣門開啟數目上做切換，並沒有氣門揚程等等的改變。

Cam-Phasing系統則是目前使用得最廣泛的一種氣門科技，這項科技同樣是從汽車引擎衍生而來，目前使用的摩托車車廠有Suzuki、Ducati、與Kawasaki等等。Cam-Phasing系統的基本概念是在凸輪軸普利盤部分設計了通過油壓來控制與改變的結構，藉此可變的設計使得凸輪軸與普利盤，不再是固定不變的方式，通過普利盤與凸輪軸相對位置的變化來改變氣門的工作，來達到引擎具備低轉大扭力與高轉大馬力的雙重性格。

在高轉速需要大馬力的狀況下，進氣氣門開啟時間可以提前，排氣氣門開啟時間可以延後，反之在低轉速時則恰恰需要完全相反的最佳運作條件，所以通過Cam-Phasing的科技與設計就能夠在實作上達到最理想的目標。

至於最新的寶馬Shift Cam系統部分有什麼過人之處呢?因為Cam-Phasing科技改變的僅有氣門的正時與重疊時間，為了更大的性能突破，Shift Cam系統則把氣門開啟時間與揚程也一併納入可變的結構條件，所以寶馬ShiftCam技術可以說是集所有可變氣門科技於大成的一個完整可變氣門設計。

目前僅通過進氣凸輪軸部分的可變結構，來帶動整個可變系統，效果已經非常明顯，所以相信日後應該會慢慢進化到，連排氣凸輪軸也具備可變設計，屆時這個系統的效能將會更加顯著。

ShiftCam的進氣氣門結構有兩個模式，一個是Mild的短揚程設定，另一個則是Wild長揚程的模式，通過油壓的方式堆動整隻凸輪軸的位置，配合相對應的凸輪軸不同角度凸起來達到可變的效果，凸輪軸移動的距離僅僅只有幾mm就夠，對引擎本身並不會造成多餘的耗能負擔，是一個非常簡單但極度精密的系統設計。

ShiftCam雖然不像Cam-Phasing系統有類似無段可變的設計，但是通過氣門揚程的可變可以達到更大的效能，就提高引擎性能的角度來說，Shift-Cam系統確實比Cam-Phasing來得優秀。

未來的趨勢應該會朝向沒有凸輪軸的系統發展，通過電子系統與油壓系統的精密控制配合，傳統的凸輪軸設計可以完全被取代，不僅系統負擔更小，同時也能夠做可變氣門正時更廣泛與更深入的控制，來提高引擎效能達到更環保但卻更有效率的方向，目前最為人所知的就是瑞典超跑車廠柯尼賽格設計的無凸輪軸引擎結構，這項科技雖然還在初期的階段，

但是我們相信這一定會是未來必然的趨勢，因為在環保與節能的全球議題下又需要有性能的突破時，氣門科技是最明顯也最快速的實踐。

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