BMW – Πατέντες για monocoque πλαίσιο σε ηλεκτρική μοτοσυκλέτα

Η θήκη της μπαταρίας θα λειτουργεί ταυτόχρονα και ως τμήμα του πλαισίου
motomagBMW – Πατέντες για monocoque πλαίσιο σε ηλεκτρική μοτοσυκλέτα
Από τον

Αλέξανδρο Λαμπράκη

19/1/2024

Σύμφωνα με πατέντες που δημοσιεύτηκαν, η BMW εργάζεται πάνω στην δημιουργία ενός monocoque πλαισίου για ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες, το οποίο θα χρησιμοποιεί την θήκη της μπαταρίας ως φέρον τμήμα του, προσφέροντας διάφορα πλεονεκτήματα, όσον αφορά την διάταξη και την χρήση σε διαφορετικού τύπου μοντέλα, χωρίς να απαιτούνται σημαντικές μετατροπές.

Οι Βαυαροί έχουν εδώ και χρόνια αρχίσει να ασχολούνται με την ηλεκτροκίνηση, τόσο στα αυτοκίνητα, όσο και στις μοτοσυκλέτες. Ήδη, στην γκάμα της υπάρχουν τα ηλεκτρικά σκούτερ CE 04 και CE 02 μαζικής παραγωγής, τα οποία έχουν προκύψει από το περιορισμένης παραγωγής C evolution. Το πρώτο ηλεκτρικό σκούτερ της BMW μετρά ήδη σχεδόν μία δεκαετία, πολύ πριν οι υπόλοιποι μεγάλοι κατασκευαστές αρχίσουν να ασχολούνται με την ηλεκτροκίνηση.

BMW – Πατέντες για monocoque πλαίσιο σε ηλεκτρική μοτοσυκλέτα

Μέχρι στιγμής, όμως, το μόνο που έχουμε δει από το Μόναχο όσον αφορά τις ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες περιορίζεται στο concept Vision DC, ένα roadster που μας έδειξε για πρώτη φορά το 2019. Το συγκεκριμένο πρωτότυπο κατάφερνε να υιοθετήσει το εκκεντρικό σχεδιασμό, παραμένοντας ταυτόχρονα κοντά με αυτόν των boxer μοντέλων της. Μάλιστα, ο σχεδιασμός της μπαταρίας και του κινητήρα έγιναν με στόχο να θυμίζουν την εν λόγω διάταξη που χρησιμοποιεί η BMW στους μεγάλους θερμικούς κινητήρες της.

BMW – Πατέντες για monocoque πλαίσιο σε ηλεκτρική μοτοσυκλέτα

Από τότε μπήκε αρκετό νερό στο αυλάκι, καθώς η ηλεκτροκίνηση έχει αρχίσει να μπαίνει για τα καλά στην ζωή μας, με πολλές ευρωπαϊκές πόλεις να απαγορεύουν ακόμη και την είσοδο οχημάτων με θερμικό κινητήρα σε οριοθετημένες περιοχές στα κέντρα μεγάλων πόλεων. Γενικότερα, η Ευρώπη προωθεί – πολλές φορές με βίαιο τρόπο – τον εξηλεκτρισμό των οχημάτων, κάτι που πέρα από τις αντιδράσεις που έχει φέρει στο ευρύ κοινό, έχει από την άλλη βοηθήσει στην εξέλιξη της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Το 2020, λοιπόν, η εταιρεία κατοχύρωσε μία σειρά εμπορικών ονομάτων, με τα ακρωνύμια “CE” και “DC”. Το πρώτο, όπως έχουμε δει με τα CE 04 και CE 02, αφορά τα ηλεκτρικά σκούτερ της εταιρείας, ενώ το “DC” (direct current), όπως δηλώνει η BMW αφορά τις ηλεκτρικές της μοτοσυκλέτες, κάτι που ξέρουμε ότι έρχεται όπως μας έχει ανακοινώσει σε συνέντευξή του και ο CEO της BMW, Markus Schramm.

Οι νέες πατέντες έρχονται σχεδόν ένα χρόνο αργότερα από τις τελευταίες που αφορούσαν την ηλεκτροκίνηση, στις οποίες η BMW έδειχνε τα σχέδια για μία μικρή ηλεκτρική μοτοσυκλέτα, χρησιμοποιώντας εξαρτήματα από την σειρά μικρομεσαίου κυβισμού G 310. Η πατέντα που βλέπουμε εδώ θα μπορούσε να αναφέρεται σε κάτι μεγαλύτερο σε ισχύ με αντίστοιχα αυξημένη απόδοση.

BMW – Πατέντες για monocoque πλαίσιο σε ηλεκτρική μοτοσυκλέτα

Τα σχέδια της πατέντας δείχνουν ένα αρθρωτό monocoque πλαίσιο, το οποίο δομείται γύρω από ένα κεντρικό τμήμα τριών επιπέδων, για τις μπαταρίες και τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου και φόρτισης. Αυτά, καλύπτονται από βιδωτά πλαϊνά καλύμματα, δίνοντας με αυτόν τον τρόπο την απαραίτητη σταθερότητα και ακαμψία στο όλο σύνολο. Πιθανότατα το συγκεκριμένο σχέδιο προορίζεται για να χρησιμοποιηθεί με διαμήκη τοποθετημένο κινητήρα, όπως είχαμε στο Vision DC, καθιστώντας έτσι εφικτή την χρήση άξονα στην τελική μετάδοση, φέρνοντας την ηλεκτρική της μοτοσυκλέτα ακόμα πιο κοντά στο σήμα κατατεθέν των Βαυαρών, τις μοτοσυκλέτες με boxer κινητήρα και άξονα στην μετάδοση.

Όπως βλέπουμε, η BMW χρησιμοποιεί και εδώ αλουμίνιο για την θήκη της μπαταρίας, όπως είχαμε δει και στο πρωτότυπο του 2019, ενσωματώνοντάς την στο πλαίσιο. Αντίστοιχη αρχιτεκτονική έχουν ακολουθήσει η Harley-Davidson με το Livewire, αλλά και η Can-Am στα ηλεκτρικά μοντέλα που αναμένεται να μπουν στην παραγωγή μέσα στο 2024. Το συγκεκριμένο μέταλλο δεν έχει επιλεχθεί τυχαία, καθώς έχει θερμοαπαγωγικές ικανότητες, βοηθώντας στην διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας για την μπαταρία.

BMW – Πατέντες για monocoque πλαίσιο σε ηλεκτρική μοτοσυκλέτα

Η ιδέα ενός monocoque πλαισίου, που ταυτόχρονα λειτουργεί και ως χώρος για τα ηλεκτρονικά δεν είναι καινούργια, όμως η πατέντα της BMW επικεντρώνεται στην συγκεκριμένη διάταξη, η οποία περιβάλει στην ουσία το χώρο όπου βρίσκεται η μπαταρία. Η κεφαλή του τιμονιού φαίνεται να είναι από κράμα αλουμινίου, ενώ δένει πάνω στο υπόλοιπο πλαίσιο με βίδες, κάτι που την καθιστά εύκολο να αλλαχθεί, προσδίδοντας διαφορετικά γεωμετρικά χαρακτηριστικά στο σύνολο, χωρίς μεγάλες αλλαγές. Το ίδιο ισχύει και για τα σημεία έδρασης του ψαλιδιού, το οποίο μπορεί εύκολα να αφαιρεθεί, χωρίς να επηρεαστεί το κύριο τμήμα του πλαισίου. Στις πατέντες βλέπουμε ότι το πίσω αμορτισέρ εδράζεται στο πάνω τμήμα του monocoque. Η αρθρωτή διάταξη που επιτρέπει την εύκολη αποσύνδεση της κεφαλής του τιμονιού και των σημείων έδρασης του ψαλιδιού, από το κύριο κεντρικό στοιχείο έχει σημαντικό πλεονέκτημα όσον αφορά το κόστος. Καθώς τα ίδια ηλεκτρονικά, το πακέτο της μπαταρίας και το δομικό τμήμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορα είδη μοντέλων, χωρίς να απαιτείται ριζικός ανασχεδιασμός κάθε φορά, το κόστος παραγωγής και εξέλιξης μπορεί να μειωθεί δραστικά, αφού λιγότερα εξαρτήματα χρειάζεται να κατασκευαστούν από λευκό χαρτί, ωφελώντας εν τέλει τον τελικό καταναλωτή.

Το πιο πιθανό είναι ότι αρχικά η BMW θα μας παρουσιάσει κάποια ηλεκτρική μοτοσυκλέτα σε roadster ύφος, με στόχο την αστική μετακίνηση. Οι περιορισμοί που θέτουν οι μικρές μπαταρίες που μπορούν να τοποθετηθούν στις μοτοσυκλέτες – καθώς το βάρος παίζει σημαντικό ρόλο, σε αντίθεση από τα αυτοκίνητα – συνεπάγονται μικρή αυτονομία και οι μεγάλοι χρόνοι φόρτισης, είναι ζητήματα που οι Βαυαροί γνωρίζουν καλά. Αυτός είναι και ο λόγος που για την ώρα πιθανότατα δεν θα δούμε μία adventure ή touring μοτοσυκλέτα από αυτούς. Ίσως στο μέλλον, με την έλευση των μπαταριών στερεάς κατάστασης, οι οποίες είναι πιο μικρές σε διαστάσεις, ελαφρύτερες και φορτίζουν ταχύτερα, και εν γένει την πρόοδο της τεχνολογίας στο συγκεκριμένο χώρο, να δούμε και κάποιο τέτοιο μοντέλο, στο μέλλον.

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