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.

Yamaha: Πατέντα για εξάτμιση που λειτουργεί ως jet-αεροτομή

Aλλαγή κατεύθυνσης και πίεσης καυσαερίων μέσω πεταλούδας - Για τη βελτίωση της συμπεριφοράς
yamaha
Από τον

Παύλο Καρατζά

5/12/2025

Η Yamaha έχει υποβάλει δύο νέες αιτήσεις για πατέντες στην Ιαπωνία, οι οποίες δείχνουν ότι διερευνά τις δυνατότητες χρήσης βαλβίδων στο εσωτερικό μιας εξάτμισης για την ανακατεύθυνση των καυσαερίων ώστε αυτά να λειτουργήσουν προς όφελος της συμπεριφοράς και των επιδόσεων καθώς βγαίνουν από το τελικό.

Τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας που κατέθεσε η ιαπωνική εταιρεία "χρησιμοποιούν" ένα MT-07 για να παρουσιάσουν την ιδέα, κάτι που δεν λέει και πολλά από μόνο του για τη μοτοσυκλέτα που θα μπορούσε να χρησιμοποιεί το συγκεκριμένο σύστημα. Υπάρχουν δύο διαφορετικές πατέντες, η μία με σκοπό να δείξει πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί η εξάτμιση για τη μείωση της ανύψωσης του εμπρός τροχού και τη βελτίωση της επιτάχυνσης, και η άλλη με έμφαση στη συμπεριφοράς της μοτοσυκλέτας στις στροφές.

yamaha

Και οι δύο πατέντες χρησιμοποιούν πεταλούδες στο εσωτερικό της εξάτμισης για να ανακατευθύνουν τη ροή των καυσαερίων. Στην έκδοση του συστήματος που θέλει να αποτρέψει τη σούζα, η εξάτμιση χωρίζεται σε δύο μέρη: ένα μεγαλύτερο, χαμηλά τοποθετημένο σωλήνα και ένα μικρότερο σωλήνα που βγαίνει από το κυρίως σώμα του τελικού και έχει κλίση προς τα πάνω. Ο πάνω σωλήνας είναι και εκείνος που λειτουργεί στην ουσία σαν anti-wheelie ωθώντας τα καυσαέρια προς τα πάνω για να κρατήσει τον εμπρός τροχό στο έδαφος.

Λογικά θα υπάρχει κάποια μικρή βελτίωση πίσω από αυτή τη θεωρία για να κρατηθεί ο εμπρός τροχός στο έδαφος ίσως και για αυτό μοτοσυκλέτες του MotoGP και WSBK να έχουν εφαρμόσει την τεχνική αυτή, βέβαια εκεί γίνεται για πιο σημαντικούς λόγους που έχουν να κάνουν τόσο με τη βελτίωση της αεροδυναμικής, όσο και με την κατανομή του βάρος και εξίσου σημαντικά με τη διαχείριση της θερμότητας που ελκύει το σύστημα εξαγωγής. Με αυτή τη πατέντα, η απόλυτη ισχύς θυσιάζεται για την πρόσφυση προς στιγμήν λόγω εκτροπής των καυσαερίων σε σωλήνα διαφορετικής διατομής και μόλις η ταχύτητα αυξηθεί η βαλβίδα κλείνει και τα καυσαέρια περνάνε πάλι από τον κάτω σωλήνα.

yamaha

Η έκδοση του συστήματος που εστιάζει στις στροφές είναι παρόμοια ως προς την ιδέα όμως εγείρει ερωτήματα ως προς την λειτουργία της και την απόδοσή της. Αντί να κατευθύνει τα καυσαέρια σε μια υψηλότερη εξάτμιση που αποτρέπει τη σούζα, ωθεί τα καυσαέρια μέσω ενός στενού σωλήνα που βλέπει κατευθείαν προς τα κάτω όταν η μοτοσυκλέτα είναι όρθια. Όταν βρίσκεται όμως σε μεγάλη κλίση —και πάλι δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει όλη την ισχύ του κινητήρα— τα καυσαέρια εκτρέπονται προς τον σωλήνα που "κοιτάζει" πλέον πλάγια και αυτό δεν βγάζει πολύ νόημα για το πώς θα βοηθήσει με την πρόσφυση του πίσω τροχού ή έστω με τη βελτίωση της κατευθυντικότητας της μοτοσυκλέτας. Για να βοηθούσε με την πρόσφυση του ελαστικού θα έπρεπε το "τζετ" να βρίσκεται προς τα πάνω με τη μοτοσυκλέτα πλαγιασμένη, όπως συνέβαινε και με τo σύστημα που εξέλισσε η ΚΤΜ και η Bosch, το οποίο όμως δεν πέρασε ποτέ στην παραγωγή.

Slip Mitigation System KTM

Μια δεύτερη, πιο σύνθετη εκδοχή της ιδέας προσθέτει δύο γωνιακές εξόδους που επιτρέπουν την κατεύθυνση των καυσαερίων προς τα αριστερά ή τα δεξιά, προσφέροντας μεγαλύτερη ώθηση στις στροφές, ακόμη και αν η κλίση δεν είναι τόσο μεγάλη.

yamaha

Αν και υπάρχουν δύο ξεχωριστά διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τις εξατμίσεις κατά του wheelie και για τις στροφές, ο τελικός στόχος είναι να συνδυαστούν τα πλεονεκτήματα και των δύο σε ένα σύστημα πολλαπλών εξόδων με διάφορες βαλβίδες για την ανακατεύθυνση των καυσαερίων.

Τα οφέλη μπορεί να είναι μικρά σε μοτοσυκλέτες δρόμου, αλλά σε αγώνες όπου κάθε λεπτομέρεια μετράει, ίσως και να είναι σημαντικά, ειδικά με τους μελλοντικούς κανόνες σε MotoGP και WSBK που θα περιορίσουν τα σταθερά αεροδυναμικά βοηθήματα, τα οποία γίνονται όλο και μεγαλύτερα.