140.000 στροφές για τον υπερσυμπιεστή της kawasaki H2

Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

9/10/2014

Η Kawasaki συνεχίζει να μας δίνει κομματάκια πληροφοριών για την H2, και αυτή την φορά το θέμα μας είναι ο υπερσυμπιεστής της και η σχέση του με τον στρόφαλο του κινητήρα, από τον οποίο παίρνει κίνηση. Σύμφωνα με το καινούριο video, πριν επέμβει ο κόφτης του κινητήρα στις 14.000 στροφές (“περίπου”, όπως αναφέρει στο video η Kawasaki!), ο ενδιάμεσος άξονας θα έχει 16.000 στροφές και η φτερωτή του υπερσυμπιεστή θα φτάνει τις 130.000 στροφές ανά λεπτό. Όμως από επίσημα χείλη της Kawasaki, εμείς γνωρίζουμε ότι η άξονας του υπερσυμπιεστή θα φτάνει έως και τις 140.000 στροφές.

Αν ισχύει αυτό, τότε ο κόφτης θα πρέπει να επεμβαίνει στις 15.076 στροφές. Για τετρακύλινδρο χιλιάρι παραγωγής είναι πολλές! Για να έχετε μια σύγκριση μεγεθών, η BMW S 1000RR έχει κόφτη στις 14.000 στροφές. Εκεί που επίσης υπάρχει χώρος για κουβέντα, είναι στο σύστημα γραναζιών πολλαπλασιασμού μεταξύ στροφάλου και άξονα φτερωτής. Οι μηχανολόγοι της Kawasaki έχουν επιλέξει την πλανητική διάταξη των γραναζιών πολλαπλασιασμού, που είναι ιδανική για περιορισμό του όγκου του συστήματος και χρησιμοποιείται στους αεροστρόβιλους των αεροπλάνων.

 

Ναι, η Kawasaki κατασκευάζει κινητήρες  jet για αεροπλάνα και το συγκεκριμένο τμήμα ανέλαβε την εξέλιξη του υπερσυμπιεστή της H2. Η χωροταξία σε μια μοτοσυκλέτα είναι πολύ σημαντικό θέμα, αφού ο όγκος και η κατανομή των μαζών επηρεάζουν όλες τις παραμέτρους, όπως την εργονομία, την συμπεριφορά, μέχρι και την απόδοση του κινητήρα! Ειδικά στην περίπτωση της  H2, η σωστή διαχείριση της ροής του αέρα μέσα και έξω από τον κινητήρα, ήταν η μεγαλύτερη πρόκληση για τους σχεδιαστές.

 

Με τα στοιχεία που έχουμε σήμερα, η φτερωτή θα μεταβάλλει την σχέση ταχύτητας με τον στρόφαλο σε δύο στάδια, αναλόγως των στροφών του κινητήρα. Το ιδανικό θα ήταν αυτό να γίνεται με συνεχώς μεταβαλλόμενη σχέση, μέσω ενός κιβωτίου CVT.  Όμως για λόγους όγκου και βάρους επιλέχθηκε η λύση των δύο ταχυτήτων. Ο λόγος που χρειάζεται να αλλάζει η σχέση περιστροφής του υπερσυμπιεστή μεταξύ χαμηλών και υψηλών στροφών του κινητήρα, βρίσκεται στον τρόπο απόδοσης της ροπής. Δηλαδή πρέπει να μπορεί να την οδηγήσει την μοτοσυκλέτα… κανονικός άνθρωπος, και να μην του έρχονται 300 άλογα μαζεμένα και ξαφνικά!

Καθώς η H2 είναι φτιαγμένη και για αγώνες dragster αλλά και για σπορ οδήγηση στην πίστα και τον δρόμο, από αναβάτες που δεν θα δίνουν ειδικές εξετάσεις πριν την καβαλήσουν,  η – έστω σχετική - γραμμικότητα της απόδοσης του κινητήρα είναι βασικό ζητούμενο. Άλλωστε γι΄αυτό επέλεξαν την λύση του μηχανικού υπερσυμπιεστή και όχι την σαφώς φτηνότερη λύση της τουρμπίνας καυσαερίων. Με άλλα λόγια, στις χαμηλές στροφές του κινητήρα η φτερωτή θα περιστρέφεται με το ‘’μακρύ’’ γρανάζωμα για να παρέχει όση περισσότερη πίεση μπορεί και στις υψηλές θα αλλάζει στο ‘’κοντό’’ ώστε να σταθεροποιείται η πίεση.

 

Ένας άλλος βασικός λόγος που έπρεπε ο υπερσυμπιεστής να διατηρείται μέσα σε ένα συγκεκριμένο φάσμα περιστροφής, έχει να κάνει με την διαχείριση της θερμοκρασίας του αέρα που συμπιέζει. Καθώς δεν υπάρχει χώρος για intercooler, δηλαδή για ένα ψυγείο που θα μειώνει την θερμοκρασία του συμπιεσμένου αέρα πριν μπει στον θάλαμο καύσης, η μέγιστη πίεση δεν μπορεί να υπερβαίνει ένα καθορισμένο όριο. Να μια καλή εξήγηση για την απουσία ολόσωμου φαίρινγκ, αλλά και για το σωληνωτό πλαίσιο. Δροσερός αέρας!

Update!

Στην Ολανδία, στα κεντρικά της Kawasaki, ένας από τους manager της εταιρίας, έβαλε μπροστά το H2R, και το video διέρευσε σε Ολανδικό περιοδικό και από εκεί σε όλο τον κόσμο:

Ετικέτες

QJMotor: Πατέντες για μονοκύλινδρο κινητήρα με τυφλό πιστόνι στις ΗΠΑ

Σε διάταξη V, για τη 2η μπιέλα-πιστόνι - Πού ενδέχεται να χρησιμοποιηθεί
QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

4/9/2026

Η QJMOTOR φαίνεται πως εξετάζει και εναλλακτικές εφαρμογές για τους μονοκύλινρους κινητήρες της, όπως φαίνεται και από τις πατέντες που κατέθεσε στην άλλη μεριά του Ατλαντικού.

Η ιδέα ενός κινητήρα με τυφλή μπιέλα-πιστόνι που λειτουργεί ως στοιχείο εξισορρόπησης των κραδασμών δεν είναι κάτι καινούργιο στον κόσμο των δύο τροχών. Τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα που μπορούμε να θυμηθούμε είναι το εξωτικό Ducati Supermono, ενώ στην παραγωγή αυτή τη στιγμή έχουμε το εν σειρά δικύλινδρο Yamaha TMAX που έχει και μία 3η μπιέλα για να ελαχιστοποιεί τους κραδασμούς που παράγει ο κινητήρας του. Το έχουμε δει επίσης στον δικύλινδρο της παλιότερης γενιάς F800 της BMW με τον εν σειρά κινητήρα να φέρει επίσης μια τρίτη μπιέλα.

Η βρετανική MCN αναφέρει πως η QJMOTOR επιστρέφει σε μια εφαρμογή που απέρριψε ο μεγάλος Massimo Bordi στον κινητήρα του Ducati Supermono στα αρχικά στάδια της εξέλιξής του λόγω της τεράστιας αντίστασης που δημιουργούσε μέσα στον κύλινδρο. Έτσι απέρριψε το πιστόνι, όμως κράτησε την τυφλή μπιέλα.

Η συγκεκριμένη εφαρμογή θεωρείται ανώτερη ως λύση στην εξισορρόπηση των κραδασμών έναντι ενός αντικραδασμικού άξονα αλλά, ειδικά στην περίπτωση των πατεντών της QJMOTOR, προσθέτει περισσότερο βάρος και όγκο και αυτό είναι το αρνητικό. 

QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι

Η QJMOTOR, φαίνεται πως εξετάζει και αυτήν την εφαρμογή για μελλοντικό της μονοκύλινδρο κινητήρα παρουσιάζοντας ένα ελαφρώς διαφορετικό σχέδιο σε σχέση με τους άλλους δύο κατασκευαστές. Στο δικό της υπάρχει μπλοκ που θα μπορούσε να ανήκει σε V2 κινητήρα και όπως φαίνεται και στις πατέντες η περιεχόμενη γωνία βρίσκεται στις ιδανικές για τη διαχείριση των κραδασμών 90 μοίρες για τα πιστόνια. Έτσι η κίνηση του ενός πιστονιού εξουδετερώνει ή ισορροπεί πλήρως, αν προτιμάτε, τις δυνάμεις και τους κραδασμούς 1ης τάξης που αναπτύσσει το άλλο, τη στιγμή μάλιστα που χρειάζεται να γίνει αυτό. Για αυτόν τον ένας V2 με περιεχόμενη γωνία 90 μοιρών δεν χρειάζεται να χρησιμοποιεί αντικραδασμικό άξονα για την εξουδετέρωσή τους.

Ο στρόφαλος του κινητήρα της QJMOTOR έχει δύο αντίβαρα και ένα κομβίο πάνω στο οποίο συνδέονται οι δύο μπιέλες. Η κάσα του στροφάλου δίνει περιεχόμενη γωνία 80 μοιρών για τους κυλίνδρους, όμως η γωνία των πιστονιών είναι 90 μοίρες, με το μοτέρ να είναι έτσι λίγο πιο μαζεμένο σε διαστάσεις.

Το παραπάνω γίνεται εφικτό λόγω του διαφορετικού μεγέθους που έχουν μεταξύ τους τα δύο πιστόνια (και οι κύλινδροι) με το τυφλό, το οποίο δεν έχει κεφαλή από πάνω του και έτσι δεν παράγει έργο, να είναι και τρύπιο ώστε να περνά ελεύθερα από μέσα του ο αέρας και έτσι να μειώνεται η αντίσταση και οι απώλειες. Δεν έχει επίσης ούτε ελατήρια αφού δεν χρειάζεται να διατηρείται συμπίεση και στεγανότητα μειώνοντας έτσι ακόμη περισσότερο τις τριβές.

QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι

Στον κύλινδρο με το τυφλό πιστόνι-μπιέλα έχουν τοποθετηθεί επίσης και ψήκτρες για να βοηθούν στην ταχύτερη απαγωγή θερμότητας. Και αν αναρωτιέστε ποιος άλλος κινητήρας έχει κυλίνδρους με περιεχόμενη γωνία στις 80 μοίρες αυτή τη στιγμή δεν χρειάζεται να "πάτε μακριά" αφού αυτή είναι η αρχιτεκτονική του δικύλινδρου κινητήρα του Morbidelli T1002VX. Ποιο μοντέλο όμως θα μπορούσε να χρησιμοποιεί στην πραγματικότητα έναν μονοκύλινδρο "V" μένει να φανεί, αν και εφόσον οι πατέντες βρουν τον δρόμο της παραγωγής. Η QJMOTOR αναφέρει στην πατέντες της ότι αυτός είναι ένας τρόπος να μειώσει το κόστος παραγωγής σε μικρού κυβισμού κινητήρες και την ίδια στιγμή να διατηρεί τους κραδασμούς που παράγουν υπό έλεγχο.

QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι