Κινητήρας με οβάλ πιστόνια - Από τη Honda NR το 1980 στη Ferrari το 2025!

Ευσεβείς πόθοι ή φρούδες ελπίδες; Το Maranello θέλει να πετύχει εκεί που απέτυχαν οι Ιάπωνες
Ferrari Oval Piston V12 κινητήρας
Κώστα Γκαζή
Από τον

Κώστα Γκαζή

19/3/2025

Στα χνάρια της Honda βαδίζει η Ferrari, όσον αφορά στον πειραματισμό με οβάλ πιστόνια, όπως δείχνει πρόσφατη κατοχύρωση πατέντας για V12 κινητήρα, αν και με κάποιες σημαντικές διαφορές. Στόχος των Ιταλών οι μικρότερες διαστάσεις του κινητήρα και η βελτιωμένη θερμοδυναμική απόδοση.

Όταν η Honda επέστρεψε στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα GP, τον πρόγονο του MotoGP, το 1979 μετά από απουσία δώδεκα ετών, το έκανε με τον δικό της τρόπο και τη γνωστή προσήλωση -σε βαθμό ψύχωσης- με τον τετράχρονο κινητήρα, απέναντι στον αποκλειστικά δίχρονο ανταγωνισμό της εποχής. Όμως η NR 500 με την οποία  η ιαπωνική εταιρεία έκανε την επιστροφή της στους αγώνες GP δεν ήταν μια συμβατική μοτοσυκλέτα, αλλά μια επαναστατική concept κατασκευή με V4 κινητήρα που χρησιμοποιούσε οβάλ πιστόνια, με 8 βαλβίδες στον κύλινδρο και 8 συνολικά μπιέλες, δυο για κάθε πιστόνι!

Kenny Roberts, YZR500

Παράλληλα, διέθετε αλουμινένιο ημί-ενιαίο (semi-monocoqcue) πλαίσιο και ανεστραμμένο πιρούνι, όταν το Yamaha YZR500 που κέρδισε το Πρωτάθλημα το 1979 με τον King Kenny Roberts (φωτό άνω) διέθετε ατσάλινο σωληνωτό πλαίσιο και συμβατικό πιρούνι. Θεωρητικά η NR500 θα μπορούσε να δώσει 130 hp με δυνατότητα μέγιστης περιστροφής στις 23.000 rpm, όταν τα δίχρονα RGV και YZR της εποχής απέδιδαν κοντά στους 120 hp.

Mick Grant, NR500

Θεωρητικά μόνο όμως, καθώς τα τεχνικά προβλήματα του κινητήρα με τα οβάλ πιστόνια δεν θα επέτρεπαν στη Honda να πιάσει τα νούμερα της θεωρίας, με τους 100 και τους 110 hp να είναι πιο ρεαλιστικοί, συνοδευόμενοι όμως ακόμα από πολλές εγκαταλείψεις λόγω μηχανικών προβλημάτων, και με σαφώς μεγαλύτερο βάρος απέναντι στα πανάλαφρα δίχρονα μοντέλα. Το 1983 το NR500 θα έφτανε επιτέλους τους 130 hp, χωρίς όμως να συνδυαστεί η απόδοση αυτή με αγωνιστικές δάφνες, αφού η Honda είχε ήδη εξελίξει το δίχρονο NS500 με το οποίο πήρε και τον τίτλο εκείνης της σεζόν στα GP με τον Freddie Spencer. Too little, too late, όπως θα έλεγαν και οι Άγγλοι για τα οβάλ πιστόνια.

Honda NR500

Η τεχνολογικά θαυμαστή κατά τα φαινόμενα πρόταση της Honda είχε ένα εξαιρετικά απογοητευτικό ντεμπούτο, με τον Mick Grant να τερματίζει το 79 στην… 38η από τις 40 συμμετοχές της σεζόν του GP, με έναν μόνο βαθμό. Και η ιστορία θα συνέχιζε στο ίδιο καταστροφικό μοτίβο, μέχρι ο κόμπος να φτάσει (γρήγορα) στο χτένι, και η εντολή από τα άνω κλιμάκια να στρέψει την εταιρεία στα δίχρονα αγωνιστικά μοντέλα, και στη γέννηση του NS500 του 1982. Μοναδικό θετικό αποτέλεσμα για μοτοσυκλέτα με οβάλ πιστόνια ήταν η νίκη της Honda στον αγώνα 500 χιλιομέτρων της Suzuka το 1981.

NR Pistons

“Όταν αναπολώ την ιστορία, δεν είμαι σίγουρος αν πειραματιζόμασταν με τεχνολογίες αιχμής, ή αν είχαμε ψύχωση με ηλίθιες ιδέες”, αναφέρει χαρακτηριστικά ο Toshimitsu Yoshimura, ένας από τους μηχανικούς που είχαν επιφορτιστεί με την εξέλιξη του κινητήρα της NR500 με τα οβάλ πιστόνια. Εξαιρετικά σημαντικό είναι το γεγονός πως η φράση αυτή βρίσκεται στο site της Honda, στην εισαγωγή του άρθρου της εταιρεία για τον συγκεκριμένο κινητήρα, κάτι που σημαίνει πως η εταιρεία ασπάζεται εν μέρει την άποψη του Yoshimura, αναρωτώμενη κι η ίδια για την αποτελεσματικότητα αυτής της τεχνολογικής επιλογής.

Honda NR750

Η οβάλ λύση (όπως λέμε το οβάλ γραφείο) της Honda τελικά δεν απέδωσε τα αναμενόμενα όσον αφορά στην αγωνιστική NR500, ενώ το οβάλ ιαπωνικό κεφάλαιο έκλεισε με την NR (γνωστή και ως NR750) που βγήκε σε περιορισμένη παραγωγή το 1992, με το ΜΟΤΟ να αγοράζει μία εκ των τριακοσίων συλλεκτικών και ακριβών (και τότε, αλλά και τώρα, με την αξία της να συνεχίζει να μεγαλώνει όσο περνά ο χρόνος) μοτοσυκλετών της Honda, για ένα από τα εξαντλητικότερα τεστ στην ιστορία του ειδικού τύπου.

NR engine

Τα οβάλ πιστόνια θεωρητικά προσέφεραν πλεονεκτήματα, όπως του μικρότερου όγκου του κινητήρα, και των χαμηλότερων τριβών, όμως στην πράξη υπήρχαν προβλήματα ψύξης, στεγανότητας, αξιοπιστίας (πάνω από τις 10.000 rpm κάποιες φορές οι μπιέλες καταστρεφόταν), αλλά και δυσκολία παραγωγής οβάλ πιστονιών και ελατηρίων μεταξύ άλλων, ενώ τόσο η αγωνιστική πορεία του NR500 όσο και οι επιδόσεις του NR750 δεν κατάφεραν να εντυπωσιάσουν, και τα αρχικά NR έμειναν στην ιστορία ως ένα θαυμαστό πείραμα τεχνολογικής υπεροχής που όμως δεν απέδωσε χειροπιαστούς καρπούς.

nr

Αργότερα πάντως η Honda θα είχε τον τελευταίο λόγο όσον αφορά στην απέχθειά της για τους δίχρονους κινητήρες (ο Soichiro είχε αναφερθεί σε εκείνους ως “τίποτα παραπάνω από απλούς σωλήνες… μπαμπού”), αφού η εμμονή της με το τετράχρονο μοτέρ (ιδίως για τις διακριτές φάσεις του κύκλου καύσης που δεν παράγουν το σύννεφο καπνού των δίχρονων μοντέλων και συνεισφέρουν στο πιο καθαρό προφίλ του κινητήρα στη συνείδηση του κοινού) ήταν σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνη για τον θάνατο των δίχρονων μοτοσυκλετών παραγωγής, ενώ και σε αγωνιστικό επίπεδο τα τετράχρονα μοντέλα διαδέχθηκαν τα δίχρονα.

Ferrari Oval Piston V12

Επιστρέφουμε στο 2025, όπου η Ferrari κατέθεσε πατέντες για τη δική της πρόταση κινητήρα με οβάλ πιστόνια, η οποία έχει μερικές σημαντικές διαφορές από εκείνη της Honda. Καταρχήν μιλάμε για έναν V12 κινητήρα, διάταξη που αποτελεί σήμα-κατατεθέν του ιταλικού εργοστασίου. Η επόμενη διαφορά έχει να κάνει με τη θέση των πιστονιών ως προς τον στρόφαλο, αφού ενώ στο παράδειγμα της NR τα πιστόνια είχαν την μεγάλη πλευρά τους παράλληλα με τον στρόφαλο, στην πρόταση της Ferrari την έχουν κάθετα. Στόχος των Ιταλών είναι η μείωση του μήκους του κινητήρα, και η αυξημένη αποδοτικότητά του, καθώς -θεωρητικά- τα οβάλ πιστόνια μπορούν να μειώσουν τις τριβές σε σχέση με τα στρογγυλά, κάτι που οδηγεί σε μικρότερες μηχανικές απώλειες. Παράλληλα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μεγαλύτερες ή περισσότερες βαλβίδες, όπως τη λύση των Ιαπώνων με τις 8 βαλβίδες σε κάθε κύλινδρο του NR. Αντίθετα με τη Honda, στην πρόταση της Ferrari κάθε έμβολο έχει τη δικιά του μπιέλα (12 το σύνολο), κάτι που θα μπορούσε να λύσει κάποια από τα προβλήματα αξιοπιστίας της NR στις υψηλές στροφές.

Ferrari Oval Piston V12

Θα μπορούσε η Ferrari να πετύχει εκεί που η Honda απέτυχε; Σίγουρα η τεχνολογία σήμερα είναι πολύ πιο προηγμένη, όμως οι Ιταλοί θα πρέπει να αποφύγουν ή να λύσουν τα όποια προβλήματα στεγανότητας, ακρίβειας στην παραγωγή οβάλ εξαρτημάτων, ψύξης και αξιοπιστίας του ιδιαίτερου αυτού κινητήρα, ώστε τα όποια πλεονεκτήματά του να συνδυαστούν με αξιοπιστία αλλά και επιδόσεις, που θα κάνουν τον V12 με τα οβάλ πιστόνια μια βιώσιμη εμπορική επιλογή.

QJMotor: Πατέντες για μονοκύλινδρο κινητήρα με τυφλό πιστόνι στις ΗΠΑ

Σε διάταξη V, για τη 2η μπιέλα-πιστόνι - Πού ενδέχεται να χρησιμοποιηθεί
QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

4/9/2026

Η QJMOTOR φαίνεται πως εξετάζει και εναλλακτικές εφαρμογές για τους μονοκύλινρους κινητήρες της, όπως φαίνεται και από τις πατέντες που κατέθεσε στην άλλη μεριά του Ατλαντικού.

Η ιδέα ενός κινητήρα με τυφλή μπιέλα-πιστόνι που λειτουργεί ως στοιχείο εξισορρόπησης των κραδασμών δεν είναι κάτι καινούργιο στον κόσμο των δύο τροχών. Τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα που μπορούμε να θυμηθούμε είναι το εξωτικό Ducati Supermono, ενώ στην παραγωγή αυτή τη στιγμή έχουμε το εν σειρά δικύλινδρο Yamaha TMAX που έχει και μία 3η μπιέλα για να ελαχιστοποιεί τους κραδασμούς που παράγει ο κινητήρας του. Το έχουμε δει επίσης στον δικύλινδρο της παλιότερης γενιάς F800 της BMW με τον εν σειρά κινητήρα να φέρει επίσης μια τρίτη μπιέλα.

Η βρετανική MCN αναφέρει πως η QJMOTOR επιστρέφει σε μια εφαρμογή που απέρριψε ο μεγάλος Massimo Bordi στον κινητήρα του Ducati Supermono στα αρχικά στάδια της εξέλιξής του λόγω της τεράστιας αντίστασης που δημιουργούσε μέσα στον κύλινδρο. Έτσι απέρριψε το πιστόνι, όμως κράτησε την τυφλή μπιέλα.

Η συγκεκριμένη εφαρμογή θεωρείται ανώτερη ως λύση στην εξισορρόπηση των κραδασμών έναντι ενός αντικραδασμικού άξονα αλλά, ειδικά στην περίπτωση των πατεντών της QJMOTOR, προσθέτει περισσότερο βάρος και όγκο και αυτό είναι το αρνητικό. 

QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι

Η QJMOTOR, φαίνεται πως εξετάζει και αυτήν την εφαρμογή για μελλοντικό της μονοκύλινδρο κινητήρα παρουσιάζοντας ένα ελαφρώς διαφορετικό σχέδιο σε σχέση με τους άλλους δύο κατασκευαστές. Στο δικό της υπάρχει μπλοκ που θα μπορούσε να ανήκει σε V2 κινητήρα και όπως φαίνεται και στις πατέντες η περιεχόμενη γωνία βρίσκεται στις ιδανικές για τη διαχείριση των κραδασμών 90 μοίρες για τα πιστόνια. Έτσι η κίνηση του ενός πιστονιού εξουδετερώνει ή ισορροπεί πλήρως, αν προτιμάτε, τις δυνάμεις και τους κραδασμούς 1ης τάξης που αναπτύσσει το άλλο, τη στιγμή μάλιστα που χρειάζεται να γίνει αυτό. Για αυτόν τον ένας V2 με περιεχόμενη γωνία 90 μοιρών δεν χρειάζεται να χρησιμοποιεί αντικραδασμικό άξονα για την εξουδετέρωσή τους.

Ο στρόφαλος του κινητήρα της QJMOTOR έχει δύο αντίβαρα και ένα κομβίο πάνω στο οποίο συνδέονται οι δύο μπιέλες. Η κάσα του στροφάλου δίνει περιεχόμενη γωνία 80 μοιρών για τους κυλίνδρους, όμως η γωνία των πιστονιών είναι 90 μοίρες, με το μοτέρ να είναι έτσι λίγο πιο μαζεμένο σε διαστάσεις.

Το παραπάνω γίνεται εφικτό λόγω του διαφορετικού μεγέθους που έχουν μεταξύ τους τα δύο πιστόνια (και οι κύλινδροι) με το τυφλό, το οποίο δεν έχει κεφαλή από πάνω του και έτσι δεν παράγει έργο, να είναι και τρύπιο ώστε να περνά ελεύθερα από μέσα του ο αέρας και έτσι να μειώνεται η αντίσταση και οι απώλειες. Δεν έχει επίσης ούτε ελατήρια αφού δεν χρειάζεται να διατηρείται συμπίεση και στεγανότητα μειώνοντας έτσι ακόμη περισσότερο τις τριβές.

QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι

Στον κύλινδρο με το τυφλό πιστόνι-μπιέλα έχουν τοποθετηθεί επίσης και ψήκτρες για να βοηθούν στην ταχύτερη απαγωγή θερμότητας. Και αν αναρωτιέστε ποιος άλλος κινητήρας έχει κυλίνδρους με περιεχόμενη γωνία στις 80 μοίρες αυτή τη στιγμή δεν χρειάζεται να "πάτε μακριά" αφού αυτή είναι η αρχιτεκτονική του δικύλινδρου κινητήρα του Morbidelli T1002VX. Ποιο μοντέλο όμως θα μπορούσε να χρησιμοποιεί στην πραγματικότητα έναν μονοκύλινδρο "V" μένει να φανεί, αν και εφόσον οι πατέντες βρουν τον δρόμο της παραγωγής. Η QJMOTOR αναφέρει στην πατέντες της ότι αυτός είναι ένας τρόπος να μειώσει το κόστος παραγωγής σε μικρού κυβισμού κινητήρες και την ίδια στιγμή να διατηρεί τους κραδασμούς που παράγουν υπό έλεγχο.

QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι