公升級直列四缸仿賽車開創者YAMAHA YZF-R1發展史（上）：設計概念
Honda CBR 900RR首開大型仿賽車市場，以其敏銳的操控反應來向騎士挑戰。
YAMAHA YZF-R1則是開創並定義公升級直四引擎仿賽車市場，R1以騎士為本的設定，是讓騎士挑戰自己的利器。
友善操控是YAMAHA重要的特質，完全貼合Revs Your Heart（轉動你的心）這句企業口號。於是在本文之前，先放上一段體現YAMAHA精神的影片：製作 YZF-R1 口罩，讓騎士在疫情下也能不忘騎車的感覺！
YZF-R1誕生前的市場狀況
1990年代初期，當時WSBK的引擎排氣量規範是雙缸車1000cc與四缸車750cc，在市售仿賽車市場上，當然也著重在750cc的四缸車，現在火熱的公升級四缸車都還沒出現哩！
不過慾望與夢想是無窮的，車廠也開始推出排氣量更高、出力更大的車款，不過車體重量也很可觀，多是200多公斤以上的大傢伙，操控性能當然比不上當紅的750cc仿賽車，使其定位會比較像現在的運動休旅車，像是FJR、ZZR之類的車款。
車廠的注意力也慢慢轉到這個市場，技術的本田在1992年推出Honda CBR900RR，是第一輛把重量壓至200公斤以下的900cc大傢伙，乾重只有185公斤（當時市場上第二輕車款是YAMAHA的FZR 1000的209公斤），並有著124匹/10500rpm的馬力，展現輕快並敏銳的操控反應，優異的性能震驚著當時的車壇，獲得車迷的強烈關注，創下銷售佳績！
YZF-R1的前身YZF 1000R Thunderace在開發時，就處在CBR900RR熱銷的市場狀況下，YAMAHA研發團隊也因為CBR900RR的成功，猶豫著該怎麼訂立企畫目標？是要延續YAMAHA著重友善操控的特質？還是要跟CBR在靈敏的操控反應上對決？
YZF-R1的前身YZF 1000R Thunderace在開發時，就處在CBR900RR熱銷的市場狀況下，YAMAHA研發團隊也因為CBR900RR的成功，猶豫著該怎麼訂立企畫目標？是要延續YAMAHA著重友善操控的特質？還是要跟CBR在靈敏的操控反應上對決？
最後研發團隊還是決定延續YAMAHA品牌的價值。
YAMAHA的特質：靈活友善的操控
對於YAMAHA開發團隊來說，CBR快速敏銳的操控與直接的路感，需要騎士具備一定的駕駛技術，騎乘時也要全心投入，而這是違背YAMAHA一直以來，著重對騎士包容無壓力的操控設定。
YAMAHA不要ㄧ匹實力強大的烈馬，隨時會把能力不足或恍神的騎士甩下來，YAMAHA是要一匹乖乖的馴馬，再把它訓練成快馬。
於是YZF 1000R Thunderace選擇走在YAMAHA自己的路上。首要任務是大幅減輕重量，要達成如CBR 900RR般輕巧的操控感，能在歐洲蜿蜒優美的山道上，使用2或3檔位，以時速100公里以下的速度騎乘時，讓騎士覺得車子很輕巧、可以愉快地過彎、不會有突然意外的反應，每位騎士都可以輕鬆掌控。
引擎自FZR 1000修改而來，換上鍛造活塞，並用上許多輕量化設計，達成145ps/10000rpm 的馬力與11kgm/8500rpm的扭力。
此外，還有一個台灣車友很熟悉的部件：雙子星卡鉗，也在輕量化的目標下開發出來，首度裝在Thunderace上。
經過總總努力，Thunderace的重量為198公斤，在當時公升級車款中屬於輕量的車款！
YZF 1000R Thundarace達成了輕快好騎的目標，但市場的反應卻不如YAMAHA預期：媒體覺得她是一輛很好的運動休旅車，而不是超級運動車款。
缺乏「刺激」是媒體給Thunderace的評價！
原來騎士都是有自虐傾向的！
YAMAHA操控感的新定義：YZF-R1
YAMAHA的Super Sport車款，除了OW車款外，都是先求不傷身（靈活友善的操控感），再求效果（運動性），所以被認為是運動休旅車也是很正常的。
直到R1的橫空出世！
當代具指標性的仿賽車如Ducati 916或Honda CBR900RR，其優異的性能都會迫使騎士做高強度的操控。而初代R1令人驚異的特點，就是展現出強大優異的性能之餘，仍然保持對騎士友善的YAMAHA特質。
R1做到先求不傷身，還有好得出奇的效果！
R1是容易騎乘的車款，騎士能夠清楚掌握她的回應，而且越是激烈騎乘，越能激發出R1優異的性能，帶給騎士享受騎乘的體驗。
「興奮」是媒體對R1過彎能力的評價！
媒體認為R1的特質結合了「輕鬆騎乘」、「超乎預期的運動性」與「興奮」，而「興奮」就是「刺激」少了不安感。
YAMAHA著名的強大彎道性能，就是從R1開始發揚光大滴。
開創YZF R1操控新紀元的設計
R1初號機訂立了四個目標：
1.新的Deltabox II車架，並讓引擎成為結構的一部份，確保高剛性與輕量化。
2.新的Genesis概念引擎，減低動力耗損、縮小體積的直列四缸引擎。
3.短軸距與超長後搖臂，提供優異的操控性與穩定性。
4.重心位置的最佳化。
靈活性的關鍵：車架與引擎剛性的調整與輕量化
R1的轉向反應快速而穩定，尤其是在S彎道中快速變換方向時，會感覺車身很輕、動作很自然流暢，車身動態保持穩定。要達成這種性能，就要著重於車架與懸吊系統的設定。
在說到R1之前，先談談YAMAHA首款且著名的鋁合金車架：Deltabox車架
Deltabox的中文，直接翻譯，就是三角形箱子，表示這個車架的兩個特點
兩者組合在一起，就是Deltabox哩！
從上圖TZR250的車架，可以看到YAMAHA的設計重點：頭管樞軸與後搖臂樞軸盡量呈現一直線，讓車架有良好的縱向剛性，確保直線的穩定性。
有了穩定性，靈活性就要靠扭轉剛性的設計了 ，其設計重點就落在頭管樞軸附近，Deltabox有著很長的頭管樞軸，因而讓車架側面呈現出三角形，這樣就可以承接來自後輪的驅動力（縱向剛性），並有適當彈性的扭轉剛性。
Deltabox也是YAMAHA第一款市售車搭載的鋁合金車架，當然有著鋁合金輕量化的特點。在輕量與剛性平衡的設計中，強化了操控車輛的輕快感。
這種設計發展到1991年的FZR 1000時，為了擔負其又大又重的引擎、破百匹的馬力與破兩百公斤的體重，車架明顯厚重許多，車架幾何也有修改，改成將頭管樞軸、車架縱樑與後輪軸心呈現一直線的設計。
R1的設計就大大地不同了，雖然還是叫Deltabox，但明顯纖細許多，更為輕量化。側面的三角形狀消失，反而倒L形更為明顯，唯一不變的是中空構造，與著重頭管樞軸部位的設計。
Deltabox的設計就此底定，往後無論是R1還是R6，都是在這個基礎上進行調整修改。
上圖可以見到初代R1的頭管樞軸、引擎汽缸後方固定點與後搖臂樞軸，這三者是呈現一直線，讓Deltabox有著新三角連線：這設計讓引擎負擔許多車架的工作，使得車架後半部得以簡化並減輕重量。
至於車體前半部，有著41mm黃金倒叉與雙子星卡鉗，也是著重剛性與輕量化的設計。這搭配在當時也是相當豪華的配備。
R1引擎新的三軸位置設定（曲軸、變速箱輸入軸與輸出軸），讓引擎尺寸與結構更為緊湊，使引擎成為剛性結構的一部份。
FZR 1000的引擎，我用紅點標示三軸的位置，像上圖這樣三軸排成一直線，是很普遍的設計。
R1的引擎，將變速箱往上移，使得三軸變成三角形的布局，引擎長度得以縮短，增加引擎安裝位置的自由度。
三軸緊湊的設計，讓引擎側面佈局由長方形變成正方形，結構更為緊湊而穩固。上圖標示引擎與車架連結的三個固定點，就是在這正方形結構的端點，讓引擎承擔後半部車架的諸多重擔。往後YAMAHA的運動車款，都是採取這種引擎配置。
在引擎成為剛性中心後，調整剛性的重點就在於頭管樞軸部位的車架，從歷代R1的車架來看，也是這個部位的變化最大。
當頭管樞軸部位的車架前端有較多的彈性時，能在轉動龍頭的初期使車架前端有些許扭轉，讓前叉部位先側傾，之候車體再跟著側傾，如此增進車輛的靈活度。
YAMAHA開發測試車手小島吉孝透露，開發時不追求高剛性，R1的車架反而是個低剛性的平台。 在測試階段，一直在進行「賽道測試、討論、拆發動機修改車架、裝回引擎上賽道測試」這樣的循環，來抓出能兼顧穩定性與靈活性的車架剛性設計。
另一個佐證資料比較有意思：是來自於BMW的說法。當初BMW在開發S1000RR時，曾透露他們拆了歷代的R1，研究車架一直「變軟」的過程與開發者的想法，探討是哪些設計哲學促成R1的高操控與性能。
除了車架剛性平衡，R1還有一項新的設計來達成靈活穩定的操控：大直徑的三角台樞軸與錐狀軸承，即便是騎士最細微的操控動作，也能夠快速平穩地反應。
種種的設計，使得初代R1有著進步幅度不多的150匹馬力，但僅有177公斤的乾重，可見減肥工程獲得巨大的成效！
平穩性的關鍵之一：超長後搖臂與懸吊設定
車子要靈活，除了調整車架剛性外，前後輪的軸距也是關鍵之一，軸距越短越靈活，越長就越穩定，所以像哈雷那樣的超長軸距，是其擅長州際移動的關鍵。
軸距短讓轉向靈活，但容易有敏感的反應，對騎士造成壓力，R1對此祭出的對策是：超長後搖臂。
初代R1的軸距只有1395mm，但後搖臂長度有582mm，佔了軸距的42％。越長的後搖臂可以減低搖臂上下移動的幅度，使得車輛姿態更為穩定，無論是壓過爛路、突然加速、甚至後輪發生側滑時，都可以避免車體過度的反應，尤其是減少可怕High Side的發生。
此外超長的後搖臂、前叉的長回彈行程等設定，也可以避免車頭在急加速時快速上抬，得以維持前輪的接地感，讓騎士感覺更為穩定。
初代R1只用內徑41mm的前倒叉，配合後搖臂的彈性，促使其能穩定地過彎，後來幾代不斷修改剛性設定，前叉也用上業界常用的43mm，後搖臂甚至用上三種不同的材質與加工法，就是在調配這過彎的秘方。
平穩性的關鍵之二：最佳化重量分布
R1能有這麼長的後搖臂，當然歸因於緊湊的引擎啦！長度短的引擎把空間讓給了後搖臂，同時也可以讓座墊前移、油箱變短，縮減座墊到龍頭之間的距離，給騎士一種車輛小巧的感覺。如果你騎過R1之前的大車，就知道這距離會大大影響騎士對車輛尺寸的觀感。
而座墊前移，讓騎士位置接近車體中心，有助於集中重量來優化前後輪的荷重。現代重機車屁股越來越輕薄短小，除了視覺效果佳外，就是考量到重量分布的影響。
此外，就一般的設計來講，車廠都會把引擎盡量往前裝，來增加前輪的荷重（看Ducati引擎的演進，就知道他們多努力地想辦法把引擎前移），R1囂張的地方是她的引擎沒有裝在最前面，而是稍微後移了一點點，來集中重心，加強轉向的反應。
輕鬆的關鍵：快速的油門反應
YZF-R系列的專案負責人三輪邦彥曾解釋，R6著重的是「對性能與底盤的控制」，而R1著重的是「控制野蠻的力量」。
大家騎車應該都有過一段時期，就是出彎時油門灌的小心翼翼的。然而R1的開發團隊認為「不能放心灌油門的機車是沒有意義的」，於時在油門反應與懸吊設定下了功夫。
R1的引擎有著20氣門、拉直的進氣道等許多減少動力損失的措施，讓轉速的反應更為快速。
油門打開或關閉時，會讓車體產生伏仰動作，如果轉速的上升與下降產生延遲，車體動作也會慢一拍，騎士就無法充分掌握車輛的動態。因此R1快速的油門反應可以讓騎士對車輛動態更有把握。
R1的引擎管理系統，配合EXUP系統，設定出兩組引擎反應：1～3檔一組、4～6檔一組，讓R1有著強大但易於控制、不會有過度反應的動力。
R1開創公升級四缸仿賽的級距，不只因為她是第一輛排氣量是公升級的四缸車，而是上述諸般開創性的設計理念，不只BMW大方承認他們拿去仔細研究參考，在其他車廠後續發展的車輛中，也都可以看到這些理念的設計。
同時R1也一直遵循著YAMAHA車輛開發的宗旨，靈活好騎的操控，這也是大部分YAMAHA車種的特質。YAMAHA就是一直在這傳統信念基礎上，不斷地演化，創造騎士的「興奮」感。
提升心靈馬力的關鍵：R1的外型設計
放上這頂Rossi帽不是要廣告，而是「感動」兩個字正是YAMAHA的企業理念。
YAMAHA的車都很重視外型設計，自YAMAHA MOTOR成立以來，幾乎都跟日本最大的設計公司GK Design合作，從YAHAMA第一輛量產機車YA-1到2014年的大部分機車的外型設計，都出自GK的手筆，GK Design後來成立分公司 GK Dynamics，其大部分業務都來自於YAMAHA。
而「感動」，就是YAMAHA跟GK Design共同分享的理念。
1990年代車迷的想法是「所有Super Sport車款，長的都一樣」，各位可以去看看那個年代的車，車頭的確都是雙圓大燈的可愛模樣，其中FZR還有者圓圓的後照鏡，因此被車迷叫做「米老鼠」。這普世風格直到Ducati 916的突破性設計才改變。
畢竟騎著「米老鼠」逞兇鬥狠，感覺好衝突啊！
而R1的設計重點，也跟Ducati 916一樣著重在面部表情上，著重在大燈與旁邊的細部設計，就此與其他競爭車種拉出差異，一直到最新的R1M，都是在這雙燈上做變化。
在那個電腦輔助設計還不發達的年代，R1外型的最終定稿是在1/4比例的油土模型上，不斷測試修改空氣動力與外型設計的細節，因此初代R1並沒有最後的紙本設計稿。
也因為一直在修改，把設計師操翻了，在最後向YAMAHA董事會報告的定案會議前，設計師都還沒完成R1的尾燈設計。
「挫屎！要開天窗啦！先隨便弄個設計上去，之後改款再來修改～」部門主管這樣說...
爆肝X到起肚爛的設計師，二話不說，直接切下兩片圓形黏土貼到車屁股上，在會議前幾分鐘完成模型。
沒想到董事會很喜歡這設計，認為很有整體感，連歐洲的產品企劃都覺得這樣很有目的性！
（我做設計時好像也這樣，亂做的都會過，嘔心瀝血之作都被吐嘈～）
原來這尾燈是急就章的設計啊！完全看不出來～
從主管的話中可以知道，初代R1的外型設計還不完備，直到第一次大改款的第三代R1（第二代R1外型變化不多），呈現出來的外型就趨於完美了！這一代也是台灣車友最早在路上看到，可以掛牌上路的R1。
2002年三代目的R1，擺脫了以往日本車上常見的貼紙花俏塗裝，完全以材質與機能線條來展現純粹的美感，讓R1奪得了2001年義大利米蘭車展的「The Most Beautiful Motorcycle」最美機車殊榮，是第一輛非義大利機車獲得這個獎項！
R1的美是經過認證的！
2014年YAMAHA的股東之一：TOYATA，宣布往後的機車設計業務交由汽車部門負責，終止了與GK Design的合作，體現在2015年第8代R1上，少了點幽雅多了點侵略性，但還是有屬於R1的獨特風格哩。
本文參考資料：
◎ 「ハンドリングのヤマハ」（ Written by 根本 健） ( YAMAHA MOTOR website )
◎ "YAMAHA R1 Basic Info" ( yamahabikes2014.blogspot.com )
◎ YAMAHA MOTOR DESIGN website
◎ "A Requiem for Kenji Ekuan & The Kando of GK Design" ( Written by Michael Uhlarik )
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