Ενεργητικά ηλεκτρονικά από την Kawasaki

Μια πατέντα που ανοίγει νέους δρόμους
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

25/6/2020

Έως τώρα τα ηλεκτρονικά βοηθήματα στις μοτοσυκλέτες έχουν ημί-ενεργητικό χαρακτήρα. Στις κορυφαίας τεχνολογίας μοτοσυκλέτες οι αισθητήρες επιτάχυνσης (g-force sensors) της IMU “αντιλαμβάνονται” τις μεταβολές στην κινητική κατάσταση της μοτοσυκλέτας στο χώρο (επιτάχυνση, επιβράδυνση, ανύψωση εμπρός-πίσω, κλίση δεξιά αριστερά) και σε συνδυασμό με τους αισθητήρες στην τροφοδοσία, στο στρόφαλο, στο κιβώτιο ταχυτήτων, στους τροχούς και τις αναρτήσεις (αν είναι εξοπλισμένη με ημί-ενεργητικές αναρτήσεις), διαλέγει ένα από τα “σενάρια” που έχει το λογισμικό της κεντρική μονάδας και αναλόγως επεμβαίνουν τα ηλεκτρονικά βοηθήματά της (traction control, ABS, wheelie control κ.τ.λ.).

Ο τρόπος που λειτουργούν όλα αυτά έχει τον χαρακτήρα αντίδρασης σε ένα γεγονός και όχι τον χαρακτήρα πρόληψης. Δηλαδή συμβαίνει κάτι (π.χ. γλιστρά ο πίσω τροχός) και μετά αντιδρούν τα ηλεκτρονικά (π.χ. κόβει ρεύμα ή κλείνει τις πεταλούδες του ride by wire ψεκασμού). Στην προσπάθειά τους οι κατασκευαστές να δώσουν ένα είδους “προληπτικού” χαρακτήρα στην επέμβαση των ηλεκτρονικών, φτιάχνουν λογισμικά με διαφορετικά σενάρια επέμβασης. Στην πραγματικότητα όμως η λογική τους είναι να επεμβαίνουν τα ηλεκτρονικά πριν χρειαστεί, όπως για παράδειγμα να επεμβαίνει στον ψεκασμό το traction control ή να ενεργοποιείται το cornering ABS μόλις η μοτοσυκλέτα αρχίζει να πλαγιάζει, χωρίς να έχει χάσει την πρόσφυσή του ο τροχός.

Η νέα πατέντα που κατέθεσε η Kawasaki, εκμεταλλεύεται τις δυνατότητες της τεχνολογίας των νέων καμερών, των αισθητήρων laser και του GPS, που χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια στην αυτοκινητοβιομηχανία για τα αυτόνομης και ημί-αυτόνομης οδήγησης αυτοκίνητα. Επιπλέον, η προσθήκη αισθητήρων στη σέλα και τα μαρσπιέ βοηθάει την κεντρική μονάδα να γνωρίζει ποιες είναι οι κινήσεις και η στάση του σώματος του αναβάτη πάνω στη μοτοσυκλέτα! Με αυτόν τον τρόπο, η κεντρική μονάδα διαχείρισης των ηλεκτρονικών βοηθημάτων της μοτοσυκλέτας, δεν ξέρει μόνο τη θέση και την κινητική κατάσταση της μοτοσυκλέτας στο χώρο, αλλά πλέον γνωρίζει με απόλυτη ακρίβεια και σε πιο σημείο του πλανήτη βρίσκεται! Επίσης, μπορεί να ανιχνεύσει τις πραγματικές συνθήκες που επικρατούν στο δρόμο τη δεδομένη στιγμή.

Θεωρητικά, οι πληροφορίες που έχει στη διάθεσή της η κεντρική μονάδα των ηλεκτρονικών της μοτοσυκλέτας είναι πολλές περισσότερες από εκείνες που έχει ο αναβάτης, αφού μέσω του GPS ξέρει πως είναι η επόμενη στροφή και μέσω των καμερών και των αισθητήρων laser ανιχνεύει τις πραγματικές συνθήκες που επικρατούν πάνω στο δρόμο και γύρω από αυτόν, πολλά μέτρα μακριά και σε πραγματικό χρόνο. Έτσι αντί τα ηλεκτρονικά να επεμβαίνουν μετά το γεγονός ή να επεμβαίνουν προληπτικά με “υποτιθέμενα” σενάρια, τώρα θα μπορούν να προετοιμάζονται ακριβώς όπως πρέπει για τα επόμενα μέτρα, τη δεδομένη στιγμή. Ήδη η KTM και η Ducati δοκιμάζουν πυρετωδώς το σύστημα καμερών της Bosch και αναμένεται η Multistrada V4 και το νέο 1290 Adventure να έχουν adaptive cruise control και ορισμένες λειτουργίες pre-safe, όπως blind-spot κ.τ.λ. Θυμίζουμε επίσης, πως και η Kawasaki θα έχει το σύστημα ARAS (Advance Rider Assistance System της Bosch. 

Η πατέντα της Kawasaki όμως ανοίγει το δρόμο για τις πλήρως ενεργητικές αναρτήσεις, που στην περίπτωση των μεγάλων μοτοσυκλετών δρόμου και των mega on-off θα αλλάξει το επίπεδο της άνεσης, της ασφάλειας και της συμπεριφοράς τους.     

Πατέντα Kawasaki για τροφοδοσία με υγροποιημένο υδρογόνο - Ο πεντακύλινδρος κινητήρας του H2 HySE

Οι Ιάπωνες επιμένουν πως το υδρογόνο είναι προτιμότερη λύση από τις μπαταρίες
kawasaki h2 hyse
Από τον

Σπύρο Τσαντήλα

27/4/2026

Σε ένα από τα ισχυρότερα αναχώματα στην προτεινόμενη λαίλαπα της βεβιασμένης Ηλεκτροκίνησης εξελίσσεται η χρήση υδρογόνου ως καύσιμο στους κινητήρες εσωτερικής καύσης και οι Ιάπωνες πρωτοπορούν στο θέμα αυτό, έχοντας στήσει εδώ και μερικά χρόνια την κοινοπραξία HySE με συμμετοχή των περισσότερων κατασκευαστών μοτοσυκλετών και αυτοκινήτων της χώρας.

Η Kawasaki είναι μια από τις πιο δραστήριες εταιρείες στον τομέα αυτόν, όσον αφορά στη Μοτοσυκλέτα τουλάχιστον, έχοντας ήδη παρουσιάσει το λειτουργικό πρωτότυπο H2 HySE που έκανε γύρους επίδειξης στις πίστες των Le Mans και Suzuka στα περιθώρια των αγώνων Endurance σε Γαλλία και Ιαπωνία πέρυσι.

kawasaki-h2-hyse

Αυτό το φουτουριστικό πρωτότυπο ωστόσο επιδεικνύει με μια ματιά το μεγαλύτερο πρόβλημα που αντιμετωπίζει η τεχνολογία υδρογόνου: την αποθήκευσή του. Οι γιγάντιες βαλίτσες του H2 HySE είναι απαραίτητες για να φιλοξενήσουν κάμποσα κάνιστρα υδρογόνου υπό πολύ υψηλή πίεση μα, ακόμη κι έτσι, η αυτονομία της μοτοσυκλέτας αυτής φέρεται να είναι ακόμη μη ανταγωνιστική συγκριτικά με μιας βενζινοκίνητης.

Η χρήση αερίου υδρογόνου έχει τα προβλήματά της, γι’ αυτό στο Akashi εξετάζουν ως λύση το υγροποιημένο υδρογόνο, καθώς έτσι θα μπορεί να χωρέσει περισσότερο στη μοτοσυκλέτα. Αυτό ακριβώς είναι και το αντικείμενο της πιο πρόσφατης ευρεσιτεχνίας που κατοχύρωσε η Kawasaki στην Ιαπωνία.

kawasaki-h2-hyse
Η ευρεσιτεχνία της Kawasaki μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορους τύπους κινητήρων, όπως λ.χ. σε έναν V8 που θα μοιάζει με V10

Στο σχέδιο βλέπουμε έναν κινητήρα που μοιάζει πεντακύλινδρος σε σειρά, ωστόσο στην πραγματικότητα είναι τετρακύλινδρος – ως ήταν εξαρχής ο κινητήρας του H2 HySE με τον υπερσυμπιεστή. Μόνο που ο ακριανός κύλινδρος στη δεξιά πλευρά του κινητήρα δεν λειτουργεί όπως οι υπόλοιποι τέσσερεις και αντί να ωθεί τον στρόφαλο, παίρνει κίνηση απ’ αυτόν για να αντλήσει καύσιμο.

Εξηγούμαι αναλυτικότερα, γιατί τα νούμερα που συνοδεύουν την πατέντα της Kawasaki έχουν ιδιαίτερο τεχνικό ενδιαφέρον.

Στα χαρτιά, το υδρογόνο έχει μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα από τη βενζίνη ανά μονάδα μάζας. Αυτό σημαίνει πως ένα κιλό υδρογόνου έχει περίπου τριπλάσια αποθηκευμένη ενέργεια από ένα κιλό βενζίνης. Αν όμως μιλήσουμε για ενέργεια ανά μονάδα όγκου, τότε η κατάσταση αντιστρέφεται ραγδαία, καθώς στον ίδιο όγκο η (υγρή) βενζίνη έχει ασύγκριτα περισσότερη ενέργεια από το (αέριο) υδρογόνο. Ενδεικτικά, αναφέρει πως ακόμη κι αν συμπιέσουμε το υδρογόνο στα 700 bar (πάνω από 10.000 psi), στο ίδιο όγκο η βενζίνη έχει εξαπλάσια ενέργεια αποθηκευμένη.

kawasaki-h2-hyse

Και το πρόβλημα στη μοτοσυκλέτα είναι πως ο δεσμευτικός παράγοντας δεν είναι τόσο το βάρος, όσο ο διαθέσιμος χώρος για αποθήκευση του υδρογόνου, δηλαδή ο όγκος.

Η ιδέα της Kawasaki είναι προφανέστατη: το υγροποιημένο υδρογόνο απαιτεί πολύ μικρότερο όγκο για την αποθήκευσή του, άρα θα μπορούμε να φορτώσουμε μεγαλύτερη ποσότητα στη μοτοσυκλέτα χωρίς να απαιτεί βαλίτσες σε μέγεθος μικρής καλύβας. Μόνο που δεν είναι τόσο απλό το θέμα.

Το υγροποιημένο υδρογόνο έχει τα δικά του προβλήματα. Πρώτον, πρέπει να διατηρείται σε εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία για να μην εξαερωθεί, άρα το δοχείο αποθήκευσής του θα πρέπει να είναι άριστα μονωμένο για να διατηρεί το υδρογόνο σε υγρή φάση.

​ kawasaki h2 hyse
Στο σχέδιο της Kawasaki το υγρό υδρογόνο ψεκάζεται μέσω δύο μπεκ τόσο απευθείας στον θάλαμο καύσης (29) όσο και στην εισαγωγή του αέρα (28)

Μετά προκύπτει ένα θέμα με την πίεση που δεν θα έχουμε πλέον στο δοχείο του. Στα 700 και 1000 bar, μόλις ανοίξει δίοδος στο κύκλωμα τροφοδοσίας το αέριο θα εκτοξευτεί με μεγάλη πίεση. Δεν θα συμβεί το ίδιο με το υγρό όμως, οπότε τώρα χρειαζόμαστε τρόμπες για να δημιουργήσουν την απαιτούμενη πίεση στη γραμμή τροφοδοσίας.

Η προτεινόμενη λύση της Kawasaki στο θέμα είναι ένα δίδυμο από αντλίες, μια παραδοσιακή σαν αυτή που έχουν οι περισσότεροι κινητήρες της αγοράς ήδη για τη βενζίνη και μια δεύτερη την οποία στα σχέδια των Ιαπώνων υποδύεται το πέμπτο πιστόνι στον τετρακύλινδρο κινητήρα. Η Kawasaki λέει πως αυτός ο έξτρα κύλινδρος μπορεί να δημιουργήσει πίεση τουλάχιστον 1500 psi για να οδηγήσει το υγρό υδρογόνο στον θάλαμο καύσης.

Τα παραπάνω προφανώς και δεν λύνουν όλα τα ζητήματα της Υδρογονοκίνησης, αλλά αν μη τι άλλο δείχνουν πως οι Ιάπωνες επιμένουν πολύ ζεστά στο θέμα. Η Kawasaki μάλιστα δείχνει πολύ πρόθυμη να αναλάβει ρόλο πρωτοπόρου, καθώς εκτός από τη μοτοσυκλέτα κι ένα UTV που θα φορέσει τον ίδιο κινητήρα, έχει αναλάβει να εξελίξει ένα πλοίο ειδικά σχεδιασμένο για τη μεταφορά υγροποιημένου υδρογόνου, το οποίο υπολογίζεται να έχει ολοκληρωθεί ως το τέλος του 2026.

​ kawasaki h2 hyse

Αυτή τη στιγμή πάντως δεν είμαστε ακόμη κοντά στο σημείο που το υδρογόνο μπορεί να αντικαταστήσει το πετρέλαιο και τη βενζίνη στις μεταφορές, ειδικά όταν βάλουμε στην εξίσωση και όλους τους χωροταξικούς περιορισμούς που ισχύουν στα δίκυκλα. Πλησιάζουμε όμως και η δουλειά που κάνει η κοινοπραξία HySE βρίσκεται στην πρώτη γραμμή τεχνολογικής καινοτομίας.

Μετά, θα απομένει το πιο δύσκολο βήμα απ’ όλα: το δίκτυο ανεφοδιασμού, το πρόβλημα που πια ξεφεύγει από τον έλεγχο των εργοστασίων και της επιστήμης για να κυλιστεί στη λάσπη πολιτικών και επιχειρηματικών λογικών.