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

Kawasaki: Δίπλωμα ευρεσιτεχνίας δείχνει τον δρόμο για σκούτερ και περισσότερα υβριδικά μοντέλα!

Νέα διάταξη στοχεύει στην βελτιστοποίηση ψύξης της μπαταρίας
Kawa Hybrid Patent
Από τον

Φίλιππο Σταυριδόπουλο

19/12/2025

Τα νέα σχέδια πατέντας αποκαλύπτουν μια εναλλακτική αρχιτεκτονική για τα υβριδικά της Kawasaki, με έμφαση στη θερμική διαχείριση και πιθανή εφαρμογή σε scooter μεγάλου κυβισμού.

Τα Ninja 7 Hybrid και Z7 Hybrid μπορεί να μην σαρώνουν εμπορικά, όμως τα υβριδικά της Kawasaki έχουν καταφέρει να τραβήξουν το ενδιαφέρον ολόκληρης της βιομηχανίας. Ανταγωνιστές, όπως η Yamaha, εργάζονται ήδη πάνω σε παρόμοιες λύσεις, ενώ ένα νέο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας δείχνει ότι η Kawasaki συνεχίζει να εξελίσσει ενεργά την τεχνολογία, αναζητώντας νέους τρόπους ενσωμάτωσής της.

Kawa Hybrid Patent

Η ταυτόχρονη παρουσία δύο συστημάτων κίνησης μέσα στον περιορισμένο όγκο ενός πλαισίου μοτοσυκλέτας αποτελεί τεράστια πρόκληση. Ακόμη και με μικρότερο θερμικό κινητήρα και αξιοποίηση ηλεκτροκινητήρα για υποβοήθηση, η εύρεση χώρου για ηλεκτροκινητήρα και μεγάλη μπαταρία παράλληλα με τα απαραίτητα εξαρτήματα ενός συμβατικού κινητήρα δημιουργεί χωροταξικά ζητήματα. Προσθέτοντας σε αυτά τα συστήματα ψύξης, τις μονάδες ελέγχου, και  μηχανισμούς συνδυασμού και εναλλαγής των δύο πηγών ισχύος, στην περίπτωση της Kawasaki αυτό γίνεται μέσω αυτόματου συμπλέκτη και κιβωτίου ταχυτήτων, καθιστούν απαραίτητη την αύξηση κάποιων διαστάσεων, όπως το μεταξόνιο για την εύρεση χώρου.

Ωστόσο, η λύση που χρησιμοποιείται στα Z7 και Ninja 7 Hybrid δεν ταιριάζει σε κάθε τύπο μοτοσυκλέτας. Τα συγκεκριμένα μοντέλα διαθέτουν ρεζερβουάρ στην συνήθη θέση, με όλα τα ηλεκτρονικά (κινητήρα, μπαταρία και μονάδα ελέγχου) συγκεντρωμένα πάνω από το κιβώτιο και κάτω από τη σέλα. Η Kawasaki έχει ήδη αρχίσει να εξερευνά εναλλακτικές διατάξεις για μοντέλα με διαφορετικές απαιτήσεις. Πέρσι είχαν αποκαλυφθεί πατέντες για μελλοντικά Eliminator Hybrid και Versys Hybrid, όπου η μπαταρία μεταφερόταν πάνω από τον κινητήρα, στη θέση του ρεζερβουάρ, με το καύσιμο να αποθηκεύεται σε ειδικά διαμορφωμένες δεξαμενές γύρω από το μοτέρ. Στην περίπτωση του Versys, το ρεζερβουάρ εκτεινόταν προς τα εμπρός, κάτω από το τιμόνι, ενσωματωμένο στο εμπρός fairing.

Kawa Hybrid Patent

Το πιο πρόσφατο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αποκαλύπτει ακόμη μία παραλλαγή, σχεδιασμένη κυρίως για τη βελτίωση της ψύξης της μπαταρίας, και φαίνεται να προορίζεται για ένα υβριδικό όχημα, ενδεχομένως κάποιο μεγάλο scooter.

Σύμφωνα με τα σχέδια, το εμπρός τμήμα του πλαισίου χωροδικτυώματος επιμηκύνεται, μεταφέροντας τον λαιμό του τιμονιού πιο μπροστά, ενώ το ψυγείο του κινητήρα, μετακινείται χαμηλότερα. Έτσι δημιουργείται ένας διευρυμένος χώρος μπροστά από την κυλινδροκεφαλή, όπου τοποθετείται η μπαταρία. Εκεί, μοιράζεται τη βάση στήριξης με το ψυγείο και επωφελείται από σημαντικά βελτιωμένη ροή αέρα γύρω από το περίβλημα και τα πτερύγια της.

Η βελτιωμένη ψύξη θα μπορούσε να επιτρέψει στο σύστημα E-Boost των Z7 και Ninja 7 Hybrid, το οποίο προσφέρει πλήρη ισχύ μπαταρίας για λίγα δευτερόλεπτα με το πάτημα ενός κουμπιού στο τιμόνι, να λειτουργεί για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα χωρίς υπερθέρμανση.

Η μεταφορά της μπαταρίας από τη θέση κάτω από τη σέλα ελευθερώνει αυτόν τον χώρο, τον οποίο η Kawasaki επιλέγει να αξιοποιήσει για το ρεζερβουάρ. Αυτό υποδηλώνει ότι, παρότι η πατέντα δεν απεικονίζει την τελικό μορφή, το μοντέλο θα έχει διάταξη πιο κοντά στην λογική των scooter. Είναι εμφανές μάλιστα ένα διάμηκες επίπεδο στο ύψος του κινητήρα, που μάλλον πρόκειται για πάτωμα ποδιών, στηριζόμενο εμπρός στο ίδιο στήριγμα με το ψυγείο και πίσω στο πλαίσιο, κάτω από τον άξονα του ψαλιδιού.

Kawa Hybrid Patent

Το ρεζερβουάρ, όπως φαίνεται στα σχέδια, διαθέτει καμπύλο πίσω τμήμα ώστε να δημιουργείται αποθηκευτικός χώρος κάτω από τη σέλα, διαμόρφωση που φαίνεται να υπάρχει για να υποδεχτεί κράνος. Έτσι, αν και όχι άμεσα συγκρίσιμο σε χωρητικότητα με ένα συμβατικό maxi-scooter, το υβριδικό μοντέλο θα παραμένει πρακτικό στην καθημερινή χρήση.

Ένα μεγάλο scooter αποτελεί, από πολλές απόψεις, ιδανική πλατφόρμα για ένα υβριδικό σύστημα κίνησης. Με ολοένα και περισσότερες πόλεις παγκοσμίως να επιβάλλουν ζώνες χαμηλών ή μηδενικών εκπομπών, ένα υβριδικό που μπορεί να εναλλάσσεται μεταξύ θερμικής και ηλεκτρικής λειτουργίας προσφέρει αυτονομία και επιδόσεις που δύσκολα μπορεί να πετύχει ένα αμιγώς ηλεκτρικό όχημα. Παράλληλα, τα maxi-scooter συνοδεύονται από χαμηλότερες απαιτήσεις σε θέματα επιδόσεων και οδικής συμπεριφοράς σε σχέση με τις μοτοσυκλέτες, ενώ η αγορά έχει ήδη αποδείξει ότι αποδέχεται υψηλές τιμές στην κατηγορία.

Ενδεικτικά, στην Ευρώπη ένα Yamaha TMax Tech Max 560 ή ένα Honda X-ADV ξεπερνά σε κόστος απόκτησης την Tracer 9 ή την Transalp 750. Τοποθετώντας την υβριδική της τεχνολογία σε ένα scooter, η Kawasaki ενδέχεται να βρει μια πιο εύκολη και ίσως κερδοφόρα διέξοδο από ό,τι με τα Ninja 7 και Z7 Hybrid, τα οποία καλούνται να ανταγωνιστούν οικονομικότερες, ταχύτερες και ελαφρύτερες συμβατικές μοτοσυκλέτες.