Kawasaki: Yπετροφοδότηση και άμεσος ψεκασμός!

Υβριδικό σύστημα τροφοδοσίας
Από τον

Πάνο Καραβοκύρη

14/1/2020

Το καλοκαίρι που μας πέρασε είδαμε την Honda να καταθέτει πατέντες για την εξέλιξη ενός συστήματος άμεσου ψεκασμού (DI απ’ το Direct fuel Injection). Τότε είχαμε αναφέρει τους προβληματισμούς μας σχετικά με αυτό και μπορείτε να τους θυμηθείτε εδώ. Τώρα, η Kawasaki μπαίνει στο παιχνίδι συνδυάζοντας τον άμεσο ψεκασμό με την υπερτροφοδότηση. Το DI δεν αποτελεί κάποια καινοτομία στη μηχανολογία, καθώς υπάρχει στους κινητήρες των αυτοκινήτων πάνω από μια δεκαετία και έχει εξελιχθεί αρκετά. O άμεσος ψεκασμός βοηθά στο να μειωθούν οι κατανάλωση και εκπομπές CO2 (λόγω της λιγότερης ποσότητας καυσίμου που απαιτείται στο μείγμα), ενώ παράλληλα αυξάνονται και οι επιδόσεις του κινητήρα. Ωστόσο, τα πράγματα δεν ήταν ρόδινα απ’ την αρχή. Οι πρώτης γενιάς κινητήρες με σύστημα άμεσου ψεκασμού εμφάνιζαν πρόβλημα με κατάλοιπα καύσης να συγκεντρώνονται στις βαλβίδες εισαγωγής στα πρώτες 80.000 χιλιόμετρα της ζωής τους. Για την επίλυση αυτού του θέματος, οι εταιρείες πρόσθεσαν έναν δευτερεύον σύστημα συμβατικού ψεκασμού στον αυλό εισαγωγής, όπου ανά τακτά χρονικά διαστήματα ψέκαζε βενζίνη με σκοπό τον καθαρισμό γύρω και πίσω απ’ τις βαλβίδες εισαγωγής, αλλά και την ψύξη τους.

Το μπεκ συμβατικού ψεκασμού (75)

 

Τα σχέδια του άμεσου ψεκασμού της Kawasaki παρουσιάζονται πάνω σε δύο τετρακύλινδρους κινητήρες, έναν με υπερσυμπιεστή και έναν με χωρίς. Στις πατέντες φαίνεται ξεκάθαρα πως το εργοστάσιο από το Akashi εργάζεται στην εξέλιξη ενός σύγχρονου DI, το οποίο διαθέτει μπεκ και στον αυλό εισαγωγής, με αποτέλεσμα να αντιμετωπίζεται το πρόβλημα συγκέντρωσης καταλοίπων γύρω απ’ τις βαλβίδες εισαγωγής αλλά και να ψύχονται από το καύσιμο. Ωστόσο τα κατάλοιπα, δεν είναι ο μόνος λόγος που εστιάζει σε αυτό το σύστημα η Kawasaki. Οι Euro5 προδιαγραφές είναι ήδη σε ισχύ στις μοτοσυκλέτες και σε λίγα χρόνια όλες οι εταιρείες θα χρειαστεί να προσαρμόσουν τους κινητήρες τους στις Euro6 που είναι σε ισχύ ήδη στα αυτοκίνητα. Η εξέλιξη για την προσαρμογή των κινητήρων απαιτεί αρκετό χρόνο καθώς οι εταιρείες θα πρέπει να εστιάσουν και στην επίλυση των χωροταξικών θεμάτων που προκύπτουν, αφού στις μοτοσυκλέτες ο χώρος είναι πιο περιορισμένος συγκριτικά με τα αυτοκίνητα.

 

Το κάθε σύστημα έχει τα πλεονεκτήματά του και αυτό προσπαθεί να συνδυάσει η Kawasaki. Ο συμβατικόςψεκασμός, όπου τα μπεκ ψεκάζουν το καύσιμο στον αυλό εισαγωγής έχει τη δυνατότητα να ψύχει τον εισερχόμενο αέρα με αποτέλεσμα να αυξάνεται η πυκνότητά του και να εισάγεται περισσότερο οξυγόνο στο θάλαμο καύσης, και κατά συνέπεια να είναι αποδοτικότερη η καύση. Από την άλλη, το σύστημα άμεσου ψεκασμού, όπου τα μπεκ ψεκάζουν κατευθείαν μέσα στο θάλαμο καύσης έχει ως αποτέλεσμα να ψύχεται καλύτερα ο θάλαμος και να μην δημιουργείται η προανάφλεξη του μείγματος. Παράλληλα, η λειτουργία των tubro ή κινητήρων με υπερσυμπιεστή βελτιώνεται προσφέροντας περισσότερη δύναμη και χαμηλότερο ρίσκο εμφάνισης κάποιας βλάβης απ’ την προανάφλεξη.

Τα μπεκ του άμεσου ψεκασμού (80a) στοχεύουν στο κέντρο του θάλαμου καύσης

Το γεγονός πως ο άμεσος ψεκασμός δεν δίνει τον απαραίτητο χρόνο στη βενζίνη με τον αέρα να αναμειχθούν σωστά δημιουργώντας ένα ομοιογενές μείγμα θα μπορούσε να δημιουργήσει πρόβλημα, ιδίως στους πολύστροφους κινητήρες όπως αυτούς των μοτοσυκλετών. Ωστόσο, στην F1 χρησιμοποιούν ήδη DI και οι κινητήρες είναι πιο πολύστροφοι από αυτών των μοτοσυκλετών παραγωγής, άρα το πρόβλημα έχει ήδη λυθεί. Επίσης, τα αυτοκίνητα που διαθέτουν και τα δύο συστήματα ψεκασμού έχουν προγραμματιστεί ώστε να χρησιμοποιείται, ανά περίπτωση και φάσμα στροφών, το καταλληλότερο σύστημα, κάτι που θα ακολουθήσει λογικά και η Kawasaki. Ο συμβατικός ψεκασμός στα αυτοκίνητα χρησιμοποιείται κυρίως στις χαμηλομεσαίες στροφές, ενώ στην υψηλότερη μπάντα των στροφών, που αυξάνονται οι ανάγκες για περισσότερο καύσιμο, ενεργοποιείται ο άμεσος ψεκασμός.

Το σύστημα ψεκασμού της Kawasaki είναι παρόμοιας φιλοσοφίας με αυτό της Audi

 

Το μεγαλύτερο πρόβλημα που δημιουργείται ωστόσο είναι στην τροφοδοσία, που απαιτείται η χρήση μιας υψηλής πίεσης αντλίας βενζίνης για τα μπεκ άμεσου ψεκασμού. Η Kawasaki λύνει το θέμα εγκαθιστώντας μια αντλία, η οποία παίρνει κίνηση απ’ τον εκκεντροφόρο εξαγωγής και τροφοδοτεί αποκλειστικά τα μπεκ άμεσου ψεκασμού παρέχοντας την πίεση που χρειάζονται για να δουλέψουν σωστά.

Η προσέγγιση της Kawasaki δείχνει να έχει μελετηθεί σε βάθος, συγκριτικά με αυτή της Honda, καθώς συνδυάζει τα θετικά και από τα δύο συστήματα ψεκασμού. Ωστόσο, αυτό μπορεί να συνεπάγεται το αυξημένο κόστος συντήρησης. Το πότε θα υλοποιηθούν τα σχέδια της Kawasaki παραμένει άγνωστο, αλλά λογικά οι πατέντες δείχνουν πως το σύστημα βρίσκεται ήδη σε προχωρημένο στάδιο της εξέλιξής του.

Ετικέτες

Ducati-VW Group: Η νέα γενιά μπαταριών λιθίου στέρεου τύπου στην αγωνιστική V21L

Το επόμενο βήμα στις μπαταρίες λιθίου του γερμανικού ομίλου - Παρουσιάστηκε στην IAA Mobility 2025
Ducati
Από τον

Παύλο Καρατζά

11/9/2025

Η Ducati γίνεται ο πρώτος κατασκευαστής που παρουσιάζει την νέα μπαταρία στερεάς κατάστασης του VW Group, η οποία βρίσκεται ακόμη σε εξέλιξη και αποκαλύφθηκε στην Έκθεση Κινητικότητας IAA Mobility του Μονάχου, μαζί με πολλά ακόμη μοντέλα του γερμανικού ομίλου.

Με την πρώτη ματιά, η ηλεκτρική μοτοσυκλέτα V21L της Ducati, που είναι η επίσημη μοτοσυκλέτα αγώνων του Παγκόσμιου Πρωταθλήματος MotoE, μπορεί να μην φαίνεται πολύ διαφορετική από πριν. Ωστόσο, στην εκδήλωση IAA Mobility 2025 παρουσιάστηκε έχοντας τη νέας γενιάς μπαταρία λιθίου-μετάλλου στερεάς κατάστασης του VW Group.

Η νέα γενιά μπαταριών εξελίχθηκε από τον γερμανικό όμιλο και τις θυγατρικές του Audi -στην οποία υπάγεται η Ducati- και PowerCo έχοντας στον πυρήνα της την τεχνολογία μπαταριών λιθίου στέρεας κατάστασης της  αμερικάνικης QuantumSpace.

Η μπαταρία στερεάς κατάστασης με ανόδιο λιθίου-μετάλλου και κεραμικό διαχωριστή δεν είναι απλώς μια εξέλιξη των συμβατικών μπαταριών ιόντων λιθίου, αλλά μια νέα τεχνολογία κυψελών που προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα αναφορικά με την ενεργειακή πυκνότητα (μεγαλύτερη), την δυνατότητα ακόμη ταχύτερης φόρτισης, την ασφάλεια σε όλες τις συνθήκες -μειώνεται σημαντικά ο κίνδυνος βραχυκυκλώματος και πυρκαγιάς- και την αύξηση της διάρκειας ζωής. Έτσι, η μπαταρία στερεάς κατάστασης έχει τη δυνατότητα να αλλάξει τα δεδομένα στην ηλεκτροκίνηση -κάτι που αναμένεται να αρχίσει από τα αυτοκίνητα τα επόμενα 2-3 χρόνια- και στόχος των δύο εταιρειών είναι η ανάπτυξη μιας εμπορικής λύσης μέχρι το τέλος της δεκαετίας.

Η μοτοσυκλέτα της Ducati, με αρχιτεκτονική συστήματος στα 800 V, παρουσιάστηκε ως όχημα δοκιμών και έχει αρκετές τροποποιήσεις έναντι της αγωνιστικής, θα μπορούσε να εξοπλιστεί με έως και 980 κυψέλες QSE-5 και χωρητικότητα 5 Ah. Η ενεργειακή πυκνότητα μπορεί να φτάσει τα 844 Wh/L, που σημαίνει μεγαλύτερη ενεργειακή χωρητικότητα στο ίδιο όγκο με πριν, ενώ η ταχυφόρτιση από το 10% στο 80% ολοκληρώνεται σε περίπου 12 λεπτά. Η μπαταρία που χρησιμοποιεί η Ducati V21L αυτή τη στιγμή είναι λιθίου-ιόντων (Li-ion) και έχει ενεργειακή πυκνότητα 643 Wh/L, δηλαδή επιτυγχάνεται πλέον εντυπωσιακή αύξηση 31%. Ωστόσο, προτού λάβουμε τις τελικές λεπτομέρειες σχετικά με την απόδοση της μοτοσυκλέτας, τον χρόνο επαναφόρτισης κ.λπ., η μπαταρία θα εξελιχθεί περαιτέρω πριν μπει στην παραγωγή αξιοποιώντας για αυτό και την αγωνιστική μοτοσυκλέτα της Ducati.

Για να γίνει όλο αυτό λίγο πιο κατανοητό, μια μπαταρία στερεάς κατάστασης είναι ένας τύπος μπαταρίας που χρησιμοποιεί στερεό ηλεκτρολύτη αντί για υγρό ή πηκτούς ηλεκτρολύτες που συναντάμε σε άλλες μπαταρίες.

QuantumScape

Ο Claudio Domenicali, Διευθύνων Σύμβουλος της Ducati, ήταν παρών στην ζωντανή παρουσίαση και δήλωσε: “Στη Ducati, έχουμε μακρά ιστορία στην προώθηση των ορίων της τεχνολογίας για τη βελτίωση της οδηγικής εμπειρίας τόσο στο δρόμο όσο και στην πίστα. Η επιδίωξή μας για καινοτομία μας έχει επιτρέψει να επιτύχουμε απίστευτα αποτελέσματα, συμπεριλαμβανομένου του ρεκόρ των έξι συνεχόμενων τίτλων κατασκευαστών MotoGP. Η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα που επιτυγχάνεται με την τεχνολογία στερεάς κατάστασης ταιριάζει απόλυτα σε ένα όχημα υψηλής απόδοσης, όπως μια σπορ μοτοσυκλέτα”.

Το επόμενο βήμα είναι να εξελιχθεί μια αγωνιστική ηλεκτρική μοτοσυκλέτα από την Ducati και το πρωτάθλημα Moto E που μπαίνει στον πάγο δεν αναμένεται να αυξήσει σημαντικά το χρονοδιάγραμμα για το λανσάρισμα της νέας γενιάς μπαταριών για μοτοσυκλέτα -ή άλλο όχημα- παραγωγής.