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

Νέο “υπερκράμα” μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στον χώρο της μοτοσυκλέτας

Θα μπορούσε να αντικαταστήσει το αλουμίνιο και το ατσάλι
Science_
Από τον

Παύλο Καρατζά

2/7/2026

Μια ομάδα μηχανικών δημιούργησε ένα κράμα, το πρώτο του είδους του παγκοσμίως, που προσφέρει εξαιρετική αντοχή χωρίς να θυσιάζει την ανθεκτικότητα – μια σημαντική καινοτομία που θα μπορούσε κάποια μέρα να επηρεάσει και τον χώρο της μοτοσυκλέτας, από τα πλαίσια των μοτοσυκλετών μέχρι τους κινητήρες.

Κάθε μηχανικός οραματίζεται ανθεκτικότερα και με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής υλικά. Αυτό ίσως σήμερα ακούγεται ουτοπικό, όμως μία μια ομάδα ερευνητών φαίνεται να έχει μόλις κάνει ένα μεγάλο βήμα προς την αλλαγή αυτής της κατάστασης.

Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια νέα διαδικασία κατασκευής που επιτρέπει στα μόρια των μετάλλων να “οργανώνονται” σε μια σχεδόν άψογη εσωτερική δομή, δημιουργώντας ένα υλικό που, σύμφωνα με τους ισχυρισμούς, προσφέρει διπλάσια αντοχή από τον χάλυβα και περίπου τριπλάσια από τα συμβατικά κράματα αλουμινίου. Επίσης διατηρεί ένα βαθμό ευκαμψίας αντί να γίνεται εύθραυστο, κλασικό εμπόδιο για τα υλικά εξαιρετικά υψηλής αντοχής.

Αν και η έρευνα περιορίζεται ακόμα στο εργαστήριο, θέτει ένα προφανές ερώτημα για τη βιομηχανία μοτοσυκλετών. Θα μπορούσε αυτό το υλικό να αντικαταστήσει τελικά μέρος του χάλυβα και του αλουμινίου που χρησιμοποιούνται στις σημερινές μοτοσυκλέτες;

Ένα ανθεκτικότερο μέταλλο θα μπορούσε να επιτρέψει στους κατασκευαστές να κατασκευάζουν αντίστοιχα ανθεκτικότερα ψαλίδια, πλαίσια, υποπλαίσια, τροχούς, ακόμη και τα εξαρτήματα του κινητήρα.

Η καινοτομία έγκειται στον τρόπο με τον οποίο διαμορφώνεται το μέταλλο. Οι ερευνητές, από το Πανεπιστήμιο Monash της Αυστραλίας, βρήκαν έναν τρόπο να καθοδηγήσουν τα άτομα ώστε να οργανωθούν σε μια πολύ πιο ομοιόμορφη δομή. Αυτό το πέτυχαν με ένα διαφορετικό μείγμα πρώτων υλών - τιτάνιο, άφνιο, ταντάλιο, νιόβιο και ζιρκόνιο - που θερμαίνεται πιο αργά από ό,τι γίνεται κανονικά για την παραγωγή κραμάτων και αυτός ο θερμικός κύκλος δίνει στα άτομα χρόνο να κινηθούν και να οργανωθούν φυσικά, αντί να “παγώσουν” στη θέση τους όπως θα συνέβαινε κατά τη συμβατική χύτευση.

Το αποτέλεσμα είναι αυτό που οι ερευνητές περιγράφουν ως μια νέα μορφή “ατομικής αρχιτεκτονικής”. Αντί για μια τυχαία εσωτερική δομή που περιέχει μικροσκοπικά ελαττώματα και αδύναμα σημεία, το κράμα δημιουργεί μια ομαλότερη δομή σε τάξη μεγέθους νανόμετρων σε όλο το μήκος του υλικού. Αυτή η εξαιρετικά τακτοποιημένη δομή είναι σε μεγάλο βαθμό απαλλαγμένη από τα στοιχεία που συνήθως περιορίζουν την αντοχή ενός κράματος. Με απλά λόγια, η σημαντική ανακάλυψη δεν έγκειται μόνο στη σύνθεση των μετάλλων που χρησιμοποιούνται, αλλά στο γεγονός ότι η διαδικασία κατασκευής επιτρέπει στα άτομα να αυτοοργανωθούν σε μια πολύ ισχυρότερη εσωτερική δομή από ό,τι ήταν δυνατό μέχρι τώρα σε ένα ολόκληρο κομμάτι μετάλλου.

Science

Πρόκειται για το είδος της εξέλιξης που θα μπορούσε τελικά να έχει αντίκτυπο πολύ πέρα από τον τομέα των μοτοσυκλετών, καθώς οι αεροδιαστημικές, αυτοκινητοβιομηχανίες και αμυντικές βιομηχανίες αναζητούν όλες ανθεκτικότερα υλικά.

Τίποτα όμως δεν είναι επιβεβαιωμένο, καθώς οι εργαστηριακές καινοτομίες δεν σημαίνουν αυτόματα ότι η παραγωγή εξαρτημάτων είναι εγγυημένη. Οι κατασκευαστές μοτοσυκλετών χρειάζονται υλικά που μπορούν να παραχθούν σε τεράστιες ποσότητες, να υποστούν εύκολα μηχανική κατεργασία και ίσως το πιο σημαντικό, να πωληθούν σε λογική τιμή. Αυτό το τελευταίο σημείο είναι συχνά το σημείο όπου αποτυγχάνουν πολλά υποσχόμενες ανακαλύψεις όπως αυτή.

Παρ’ όλα αυτά, αν αυτή η διαδικασία καταστεί δυνατό να εφαρμοστεί σε μεγαλύτερη κλίμακα χωρίς να εκτοξευθούν τα κόστη στα ύψη, θα μπορούσε να αποτελέσει μία πολύ σημαντική εξέλιξη στη μοτοσυκλετιστική βιομηχανία.

Ετικέτες