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

Honda: Κάνει τη Σαχάρα χρυσωρυχείο στην κατασκευή δρόμων - Για 1η φορά χρήση άμμου από έρημο

Μέσω της PathAhead οι Ιάπωνες παρουσίασαν το νέο τεχνητό υλικό Rising Sand
Δρόμος Honda υλικό Rising Sand
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

7/4/2026

Η άμμος της ερήμου ήταν μέχρι πρότινος ένα υλικό που δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην οδοποιία και τις οικοδομές και η νεοσύστατη PathAhead της Honda είναι η εταιρεία που έρχεται για να το αλλάξει αυτό με το Rising Sand και μια τεχνολογία που δίνει λύσεις ποικιλοτρόπως.

Η νέα startup εταιρεία της Honda προέκυψε από το πρόγραμμα δημιουργίας νέων επιχειρήσεων "IGNITION" των Ιαπώνων και κάνει ντεμπούτο παρουσιάζοντας το νέο υλικό που βάζει στο παιχνίδι την άμμο της ερήμου στην κατασκευή δρόμων.    

Όπως στα κτίρια, η άμμος είναι ένα από τα βασικά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή δρόμων και η άμμος που πληροί τις προδιαγραφές για αυτόν τον σκοπό είναι εκείνη που βρίσκεται στη θάλασσα, τα ποτάμια και τα λατομεία. Η άμμος της ερήμου δεν πληροί τις προδιαγραφές γιατί οι κόκκοι της είναι πιο λείοι και στρογγυλοί από αυτό που χρειάζεται στην οδοποιία, τα κτήρια και τις υποδομές. Χαρακτηριστικό παράδειγμα, μεταξύ άλλων η Σαουδική Αραβία, η οποία εισάγει άμμο για να οτιδήποτε χρειάζεται να χτίσει και να κατασκευάσει!

Δρόμος Honda υλικό Rising Sand
Η διαδικασία κοκκοποίησης της Honda για τη δημιουργία του Rising Sand

Ως το δεύτερο πιο χρησιμοποιημένο υλικό στον πλανήτη από τον άνθρωπο μετά το... νερό, υπολογίζεται ότι περίπου 50 δισ. τόνοι άμμου (και χώματος) χρησιμοποιούνται κάθε χρόνο στις κατασκευές σε όλον τον κόσμο με ρυθμό που σε καμία περίπτωση δεν επιτρέπει την φυσική αναπλήρωση της άμμου, η οποία έχει εξαιρετικά μεγάλη σημασία στη διατήρηση οικοσυστημάτων στις περιοχές που βρίσκεται -ακόμη περισσότερο στα ποτάμια-, της βιοποικιλότητας αλλά και του περιορισμού των φυσικών καταστροφών σε τοπικό επίπεδο -όπως πλημμύρες-, ειδικά στα ποτάμια.

Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω δεν είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τον τεράστιο περιβαλλοντικό αντίκτυπο που έχει η αφαίρεση τόσο μεγάλων ποσοτήτων άμμου από ποτάμια, λίμνες και θάλασσες, ενώ σίγουρα κανείς δεν μπορεί να φανταστεί αυτή τη στιγμή ότι υπάρχει σχετική έλλειψη άμμου σε όλον τον κόσμο για κατασκευές, λόγω των περιορισμών που προσπαθούν να επιβάλλουν κυβερνήσεις και διεθνείς οργανισμοί στην ανεξέλεγκτη συλλογή της από οπουδήποτε.

Δρόμος Honda υλικό Rising Sand

Το τεχνητό αδρανές Rising Sand δημιουργείται έπειτα από κοκκοποίηση της άμμου που προέρχεται από έρημο, με αύξηση από 100 μm σε κόκκους διαμέτρου μερικών χιλιοστών, με την τεχνολογία που έχει αναπτύξει η Honda. Σύμφωνα με την PathAhead, έχει διάρκεια ζωής που φτάνει τα 20 χρόνια, η χρήση του έναντι άμμου θαλάσσης ή ποταμιών μειώνει το κόστος κατά 60%, ενώ μειώνεται σημαντικά και ο περιβαλλοντικός αντίκτυπος. 

Η εταιρεία αναφέρει επίσης ότι έναντι αντίστοιχων φυσικών αδρανών υλικών η αντοχή του παρουσιάζεται αυξημένη κατά 2,5 φορές. Έτσι η τυπική διάρκεια ζωής ενός δρόμου μπορεί να αυξηθεί από τα 10 σε περισσότερα από 20 χρόνια και έτσι μειώνεται κατά 60% το κόστος, ενώ η τιμή του Rising Sand αναμένεται να είναι κοντά σε εκείνη των συμβατικών υλικών που χρησιμοποιούνται στην οδοποιία.

Δρόμος Honda υλικό Rising Sand
Το πάνω δεξί κομμάτι οδοστρώματος περιέχει Rising Sand σε αντίθεση με το αριστερό που έχει φυσικά δομικά υλικά

Στο τιμόνι της νεοσύστατης PathAhead βρίσκεται ο ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας, Masayuki Iga. Ο Ιάπωνας πέρασε 11 χρόνια στη Honda R&D κάνοντας έρευνα σε διάφορα υλικά στο ομώνυμο ερευνητικό τμήμα των Ιαπώνων και εξειδικεύτηκε στην εξέλιξη ατσάλινων φύλλων για χρήση στην αυτοκινητοβιομηχανία αλλά και στην εξέλιξη βιώσιμων υλικών.

Η Honda αναμένεται να χτίσει εργοστάσιο επεξεργασίας στην Κένυα το 2028 για να παράγει τοπικά Rising Sand σε μια στρατηγική κίνηση με την αφρικάνικη ήπειρο να έχει μόλις το 20% των δρόμων της με ασφαλτόστρωση. Σε συνδυασμό με την ελλιπή τους συντήρηση το κόστος μεταφορών στην Αφρική υπολογίζεται ότι είναι τρεις φορές υψηλότερο έναντι πιο αναπτυγμένων περιοχών του πλανήτη.

Δρόμος Honda υλικό Rising Sand
Ο Masayuki Iga με ένα κομμάτι δρόμου με Rising Sand

Honda και PathAhead φαίνεται να έχουν έναν θησαυρό στα χέρια τους που θα αξιοποιήσουν αρχικά στην Αφρική. Μετά από αυτήν την εξέλιξη πότε άραγε θα αρχίσουμε να ανησυχούμε και για τις ερήμους του πλανήτη;