BMW-πατέντα: Βάζει "ανεμιστήρες" για να βελτιώσει πρόσφυση και σταθερότητα

Νέα ενεργά αεροδυναμικά βοηθήματα - Έμπνευση από τον κόσμο της Formula 1 και των hypercars
BMW πατέντα αεροδυναμική ground effect
Από το

motomag

27/5/2025

Το σύστημα που φαίνεται σε πατέντες της BMW παρουσιάζει μια φτερωτή που παρέχει ροή αέρα υψηλής πίεσης, σε ακροφυσία προς διάφορες κατευθύνσεις, ώστε να συμβάλει στην πρόσφυση της μοτοσυκλέτας όχι μόνο υπό κλίση αλλά και κατά την επιτάχυνση ή επιβράδυνση της.

Η BMW δείχνει έντονο ενδιαφέρον για τα ενεργά αεροδυναμικά συστήματα σε μοτοσυκλέτες υψηλών επιδόσεων τους τελευταίους μήνες, καταθέτοντας σειρά από πατέντες που περιλαμβάνουν κινούμενα πτερύγια, ακόμη και ενεργές εξατμίσεις που ενισχύουν τη ροή αέρα προς τη σωστή κατεύθυνση για βελτίωση της πρόσφυσης στις στροφές.

Ωστόσο, η πιο πρόσφατη ιδέα της εταιρείας πάει ένα βήμα παραπέρα χρησιμοποιώντας αγωγούς για να κατευθύνει αέρα υψηλής πίεσης, που δημιουργείται από μία φτερωτή, προς όποια κατεύθυνση απαιτείται, αυξάνοντας τα όρια της πρόσφυσης και συνεπώς βελτιστοποιώντας την απόδοση σε όλες τις συνθήκες κίνησης της μοτοσυκλέτας.

BMW πατέντες  ground effect 2025

Η ιδέα της χρήσης “ανεμιστήρων” για την ενίσχυση της αεροδυναμικής απόδοσης έχει ιστορία που φτάνει πίσω στις δεκαετίες του ’60, με τα αυτοκίνητα Chaparral στην άλλη πλευρά του Ατλαντικού να εισάγουν φτερωτές κινούμενες από αυτόνομο δίχρονο μοτέρ στο Chaparral 2C το 1965 και αργότερα, το 1970, χρησιμοποιώντας δύο πίσω φτερωτές στο Chaparral 2J που σε συνδυασμό με τις “φούστες” των οχημάτων, δημιουργούσαν με στενώσεις έντονο ground effect και εκμεταλλεύονταν την υποπίεση που δημιουργείται κάτω από το αμάξωμα για να το "κολλήσουν" στο έδαφος.

Αργότερα, οι ιδέες για περαιτέρω εκμετάλλευση του “ground effect” και των ενεργών αεροδυναμικών βοηθημάτων πέρασαν στη F1 αρχικά από την Lotus Type 78 και στην συνέχεια από την Brabham BT46 και BT46B, με την τελευταία να εκμεταλλεύεται μια μεγάλη φτερωτή, θεωρητικά ψύξης, για να "ρουφάει" τον αέρα από το κάτω μέρος του μονοθέσιου ακόμη πιο γρήγορα και να μπορέσει να κερδίσει τα μονοθέσια της Lotus που εκμεταλλεύονταν πλήρως το ground effect αλλά “παθητικά”. 

Αν και το μονοθέσιο σημείωσε επιτυχία με νίκη στο μοναδικό Grand Prix που συμμετείχε, η τεχνολογία αποσύρθηκε από τη βρετανική ομάδα έπειτα από ανεπίσημες ενστάσεις άλλων ομάδων.

BMW πατέντες  ground effect 2025

Στη 10ετία του '70 η εκμετάλλευση του "ground effect" είχε φτάσει σε τέτοιο επίπεδο που οι αεροτομές των μονοθεσίων είχαν μικρύνει χαρακτηριστικά σε μέγεθος, έχοντας σχεδόν διακοσμητικό ρόλο. Από τότε οι κανονισμοί προσπαθούν να το περιορίσουν -σε κάποιες μορφές αγώνων έχει απαγορευτεί πλήρως- λόγω ασφάλειας- αφού αν ένα αγωνιστικό βασίζεται σχεδόν αποκλειστικά σε αυτό και περάσει λίγος αέρας κάτω από το πάτωμα σε ανασήκωση (για παράδειγμα από ανωμαλία στο οδόστρωμα) τότε η τεχνητή "βεντούζα" εξαφανίζεται και το πιο πιθανό είναι το αγωνιστικό να ξεκινήσει... πτήση.

Στον δρόμο το ground effect με χρήση φτερωτής το εκμεταλλεύεται το hypercar T.50 της εταιρείας του θρυλικού Gordon Murray που είχε σχεδίαση και το μονοθέσιο της Brabham. Το T.50 χρησιμοποιεί φτερωτή στο πίσω μέρος που περιστρέφεται στις 7000 σ.α.λ. και παράγει έως και 220 κιλά κάθετης δύναμης ρουφώντας τον αέρα κάτω από το πάτωμα του αυτοκινήτου. Η πιο ακραία εφαρμογή στον κόσμο των hypercars βρίσκεται στο McMurtry Spéirling, ένα ηλεκτρικό μονοθέσιο 1.000 ίππων που παράγει 2.000 κιλά κάθετης δύναμης ακόμη και εν στάσει, επιτρέποντας στο όχημα να... μείνει ανάποδα σε ταβάνι χάρη στην παραγόμενη κάθετη δύναμη.

Η BMW, ωστόσο, στοχεύει σε διαφορετικού είδους υποβοήθηση. Η νέα της πατέντα περιγράφει ένα σύστημα με φτερωτή που τραβά αέρα και τον κατευθύνει μέσω αγωγών σε ακροφύσια υψηλής πίεσης τοποθετημένα σε διάφορα σημεία της μοτοσυκλέτας. Πτερύγια μέσα στο σύστημα αγωγών επιτρέπουν την αλλαγή κατεύθυνσης της ροής του αέρα, ώστε να κατευθύνεται όπου χρειάζεται: προς τα πίσω για επιτάχυνση, προς τα εμπρός για φρενάρισμα, προς τα πάνω για κάθετη δύναμη ή στο πλάι για βελτίωση της πρόσφυσης στις στροφές. Εδώ η BMW δεν εκμεταλλεύεται την επιτάχυνση του αέρα που δημιουργείται για να "κολλήσει" τη μοτοσυκλέτα στο έδαφος αξιοποιώντας το φαινόμενο της αρχής επίδρασης του εδάφους αλλά μέσω των ακροφυσίων χρησιμοποιεί αυτόν τον αέρα ως προώθηση. 

BMW πατέντες  ground effect 2025

 

Η Bosch είχε πειραματιστεί με ένα τέτοιο σύστημα, πολύ πιο απλοποιημένο βέβαια και το είχε παρουσιάσει το 2018. Το σύστημα ήταν επί της ουσίας μια "αμπούλα" με αέριο σε πολύ υψηλή πίεση, η οποία ενεργοποιούνταν αν ο εμπρός τροχός έχανε την πρόσφυσή του. Έτσι πίεζε στιγμιαία το εμπρός τροχό ξανά στο έδαφος και γινόταν με αυτόν τον τρόπο ανάκτηση της πρόσφυσης. Το πρόβλημα με το σύστημα υποβοήθησης της Bosch ήταν ότι ήθελε νέα αμπούλα κάθε φορά που ενεργοποιούνταν, ενώ θεωρητικά αυτό που απασχολεί τους μηχανικούς της BMW, αν έχουν σκοπό να βάλουν την πατέντα στην παραγωγή, είναι πώς θα παράξουν με ανεμιστήρες της ταχύτητα που χρειάζεται να έχει ο αέρας ώστε το σύστημα να δικαιολογεί την ύπαρξή του και να προκύπτει όντως κάποιο όφελος στη συμπεριφορά της μοτοσυκλέταςστην επιβράδυνση, την επιτάχυνση ή τη στροφή.

Bosch

 

Astemo-Honda: Τέλος οι σπάνιες γαίες για τους ηλεκτρικούς κινητήρες - Σε βάθος 5ετίας θέλει να αλλάξει τα δεδομένα

Έκλεισε δραστικά την ψαλίδα σε μέγεθος και κατανάλωση έναντι των κινητήρων με σπάνιες γαίες
honda astemo ηλεκτρικός κινητήρας
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

12/12/2025

Μέσω της Astemo ο ιαπωνικός κολοσσός μπαίνει στον χορό των ηλεκτρικών κινητήρων που δεν απαιτούν σπάνιες γαίες για να λειτουργήσουν μειώνοντας τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο για την κατασκευή τους αλλά και την εξάρτηση των κατασκευαστών από χώρες που έχουν πλούσια κοιτάσματα σπάνιων γαιών όπως είναι η Κίνα.

Το μέλλον της ηλεκτροκίνησης απομακρύνεται από την εξάρτηση στις σπάνιες γαίες για την κατασκευή ηλεκτρικών κινητήρων και μπαταριών για περιβαλλοντικούς, οικονομικούς και πολιτικούς λόγους. 

Η Κίνα έχει τα μεγαλύτερα αποθέματα σπάνιων γαιών και έτσι μπορεί να ελέγχει τιμές και διαθεσιμότητα πιο εύκολα από οποιονδήποτε άλλο, κάτι που δεν αρέσει φυσικά στον υπόλοιπο κόσμο ειδικά από τη στιγμή οι εγχώριοι κατασκευαστές της πρωτοστατούν στην εξέλιξη και διάδοση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. 

Astemo

Παράλληλα, η εξόρυξή των σπάνιων γαιών είναι ιδιαίτερα επιβλαβής για το περιβάλλον -μόλυνση του εδάφους με τοξικές ουσίες εκεί όπου γίνεται η εξόρυξη μεταξύ άλλων-, ενώ και οι ηλεκτρικοί κινητήρες και οι μπαταρίες που ενσωματώνουν σπάνιες γαίες είναι ακριβότεροι στην κατασκευή τους. Ευτυχώς λοιπόν που ο φόβος των κυβερνήσεων και των κατασκευαστών εκτός Κίνας ωθεί τις εξελίξεις στην ηλεκτροκίνηση μακριά από τις σπάνιες γαίες (και) προς ένα πιο φιλικό περιβαλλοντικά μέλλον.

Με στόχο να αντικαταστήσει εντελώς τους ηλεκτρικούς κινητήρες μόνιμου μαγνήτη (Permanent Magnet AC/DC Motor- PMAC-PMDC) η ιαπωνική Advanced Sustainable Technologies for Mobility (Astemo) ανακοίνωσε ότι εξελίσσει και αυτή έναν επαγωγικό ηλεκτρικό κινητήρα μαγνητικής αντίστασης (Reluctance Motor) με ρότορα-δρομέα που δεν ενσωματώνει στη σχεδίασή του σπάνιες γαίες. 

Η Astemo, που έχει ως μεγαλομέτοχους τις Honda και Hitachi, έχει κλείσει σημαντικά την ψαλίδα στην απόδοση μεταξύ του φιλικότερου προς το περιβάλλον κινητήρα της που χρησιμοποιεί σιδερένιο δρομέα με φερρίτη (οξείδιο του σιδήρου) και των PMAC-PMDC, ενώ έχει περιορίσει και το απαιτούμενο μέγεθος και βάρος του, τα τρία σημεία που υστερεί αυτός ο τύπος ηλεκτρικού κινητήρα έναντι εκείνων με σπάνιες γαίες. 

Ο κινητήρας των Ιαπώνων είναι παράλληλα σημαντικά μικρότερος από τους υπάρχοντες ηλεκτρικούς κινητήρες με φερρίτη που για να έχουν την ίδια απόδοση με τους PMAC-PMDC θα πρέπει να είναι τριπλάσιοι σε μέγεθος σε σχέση με αυτούς αφού η μαγνητική δύναμη του φερρίτη είναι περίπου στο 33% σε σχέση π.χ. με τον μαγνήτη νεοδυμίου, τον ισχυρότερο τύπο μόνιμου μαγνήτη που χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή στους ηλεκτρικούς κινητήρες. Έτσι καταναλώνουν και πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Astemo

Για τον κυρίως ηλεκτρικό κινητήρα που εξελίσσουν οι Ιάπωνες χρησιμοποιούν δρομέα με φερρίτη (οξείδιο του σιδήρου), ενώ έχουν δημιουργήσει και έναν βοηθητικό σε αυτόν ηλεκτρικό κινητήρα με δρομέα που δεν έχει ούτε φερρίτη! Και στις δύο περιπτώσεις ο δρομέας είναι 30% μεγαλύτερος έναντι εκείνων που έχουν οι PMAC-PMDC, όμως η Astemo ισχυρίζεται ότι έτσι η απόδοση βρίσκεται στα ίδια επίπεδα στην περίπτωση του κυρίως κινητήρα της.

Χωρίς να αναφέρεται στο μέγεθος και το βάρος, η Astemo κάνει λόγο για μέγιστη απόδοση που φτάνει τους 241 ίππους για τον κυρίως κινητήρα και τους 181 ίππους για εκείνον που δεν έχει ούτε φερρίτη. Και στις δύο περιπτώσεις η εσωτερική σχεδίαση του ρότορα που έχει γίνει σε στρώματα -αλλάζει δηλαδή από την επιφάνεια προς τα μέσα αλλά και από το κέντρο προς τα άκρα- διευκολύνει τη ροή του στάτη (του σταθερού μέρους του κινητήρα) να περάσει μέσα από κάποιες περιοχές και έτσι αναπτύσσεται η μαγνητική ροπή στον δρομέα.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα που ισχυρίζεται ότι έλυσε η Astemo και επέτρεψε τη μείωση του μεγέθους με ταυτόχρονη αύξηση της ισχύος είναι η διαχείριση της θερμότητας εντός του κινητήρα λόγω της υψηλής τάσης που απαιτείται (400/800V) με την ιαπωνική εταιρεία να ψύχει το τύλιγμα του στάτη με κάποιο είδος λαδιού.

Το πλάνο της Astemo, στην οποία ανήκουν οι Showa, Nissin και Keihin, είναι να έχει έτοιμους για εμπορική χρήση και μαζική παραγωγή τους κινητήρες της μέχρι το 2030 και αυτό, αν το πετύχει, θα αποτελεί παγκόσμια πρωτιά.

Ετικέτες