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.

Yamaha: Κατέθεσε πατέντα για ψαλίδι μεταβλητής γεωμετρίας

Ρυθμιζόμενο εν κινήσει ψαλίδι - Καλύτερη πρόσφυση και συμπεριφορά σε κάθε συνθήκη
Yamaha Swing Arm Patent
Από τον

Φίλιππο Σταυριδόπουλο

10/2/2026

Μέσα από μια νέα πατέντα, η Yamaha αποκαλύπτει μια ριζοσπαστική ιδέα όπου το ψαλίδι της μοτοσυκλέτας αλλάζει γεωμετρία ανάλογα με τις συνθήκες, προσαρμοζόμενο στις απαιτήσεις επιτάχυνσης, φρεναρίσματος και κλίσης.

Η γεωμετρία και η ακαμψία του ψαλιδιού αποτελούν έναν από τους πιο κρίσιμους τομείς στον σχεδιασμό πλαισίου, ειδικά στον κόσμο των αγώνων όπου κάθε χιλιοστό και κάθε βαθμός παραμόρφωσης μπορεί να μεταφραστεί σε χρόνο στην πίστα. Το πρόβλημα είναι ότι οι απαιτήσεις για μέγιστη ταχύτητα στα ευθύγραμμα τμήματα της πίστας συγκρούονται με εκείνες για σταθερότητα και αίσθηση στο μέσο της στροφής. Αυτό ακριβώς επιχειρεί να λύσει η Yamaha με την πατέντα ενός ψαλιδιού μεταβλητής γεωμετρίας.

Τα τελευταία χρόνια, τα MotoGP έχουν δείξει πόσο σημαντική μπορεί να είναι η αλλαγή στη γεωμετρία. Τα συστήματα ρύθμισης ύψους εμπρός και πίσω (ride height devices), που ξεκίνησαν ως απλές μηχανικές διατάξεις holeshot για τις εκκινήσεις, κλειδώνοντας προσωρινά τη μπροστινή ανάρτηση στη χαμηλή θέση της, χαμηλώνοντας έτσι το κέντρο βάρους της μοτοσυκλέτας και αποτρέποντας τις ανυψώσεις του εμπρός τροχού στα πρότυπα των συσκευών που χρησιμοποιούνται εδώ και χρόνια στoυς off-road αγώνες, εξελίχθηκαν σε ενεργοποιητές που χαμηλώνουν τη μοτοσυκλέτα στην έξοδο των στροφών, αυξάνοντας την πρόσφυση και περιορίζοντας τις σούζες. Παρότι τα μπροστινά συστήματα ride height απαγορεύτηκαν από το 2023 και όλα τα αντίστοιχα συστήματα θα απαγορευτούν πλήρως το 2027, η πατέντα της Yamaha δείχνει πού θα μπορούσε να φτάσει αυτή η τεχνολογία αν υπήρχε η σχετική ελευθερία.

Yamaha Swing Arm Patent

Πώς λειτουργεί το νέο σύστημα

Στις σημερινές μοτοσυκλέτες MotoGP, το πίσω σύστημα ride height λειτουργεί μέσω ενός υδραυλικού "άξονα" που αντικαθιστά έναν από τους συνδέσμους της ανάρτησης. Όταν ο αναβάτης χρησιμοποιήσει το σχετικό χειριστήριο στην επιτάχυνση, το σύστημα "κλειδώνει" το πίσω μέρος χαμηλά για μέγιστη πρόσφυση, ενώ στο φρενάρισμα απελευθερώνεται ώστε το πίσω μέρος να σηκωθεί ξανά για καλύτερη είσοδο στη στροφή.

Η Yamaha όμως προχωρά πολύ πιο πέρα. Στη νέα πατέντα, το υδραυλικά κινούμενο στοιχείο δεν βρίσκεται στους συνδέσμους της ανάρτησης, αλλά μέσα στο ίδιο το ψαλίδι. Το ψαλίδι χωρίζεται σε δύο τμήματα με μια άρθρωση στο κέντρο του. Το εμπρός τμήμα συνδέεται κανονικά με την ανάρτηση, ενώ το πίσω τμήμα, όπου και βρίσκεται ο τροχός, μπορεί να μετακινηθεί ανεξάρτητα πάνω ή κάτω μέσω του υδραυλικού μηχανισμού.

Το υδραυλικό στοιχείο ενεργοποιείται ωθώντας ένα έκκεντρο που αλλάζει το μήκος και τη γωνία του κάτω τμήματος του ψαλιδιού, επιτρέποντας στη γεωμετρία να μεταβάλλεται δυναμικά, με την περιστροφή γύρω από τον άξονα της άρθρωσης, ανάλογα με το αν η μοτοσυκλέτα επιταχύνει, στρίβει ή φρενάρει.

Yamaha Swing Arm Patent

Μακριά από τους αγώνες ή την παραγωγή

Σε αντίθεση με τα σημερινά συστήματα ride height, η πατέντα της Yamaha περιγράφει ένα σύστημα που ελέγχεται από ηλεκτρονικό ενεργοποιητή και αισθητήρες διαδρομής και φορτίου. Το σύστημα διαβάζει τι κάνει η μοτοσυκλέτα - αν δηλαδή επιταχύνει, αν βρίσκεται υπό κλίση ή αν επιβραδύνει - με την χρήση μιας αδρανειακής μονάδας ελέγχου (IMU) και προσαρμόζει ανάλογα τη γεωμετρία του ψαλιδιού σε πραγματικό χρόνο.

Αυτό το επίπεδο ηλεκτρονικού ελέγχου δεν είναι επιτρεπτό υπό τους τρέχοντες κανονισμούς των MotoGP (πόσο μάλλον του WSBK, που στηρίζεται σε μοντέλα παραγωγής), κάτι που δείχνει ότι η πατέντα δεν στοχεύει άμεσα σε αγωνιστική εφαρμογή, αλλά μάλλον σε πειραματική έρευνα και συλλογή δεδομένων. Η Yamaha προσπαθεί να κατανοήσει τα οφέλη μιας μοτοσυκλέτας αν το ψαλίδι της πάψει να είναι ένα στατικό εξάρτημα και γίνει ένα δυναμικά προσαρμοζόμενο στοιχείο.

Yamaha Swing Arm Patent

Η ίδια η πατέντα αναφέρεται επίσης στις δυνάμεις της αλυσίδας κατά την επιτάχυνση και την επιβράδυνση και στο πώς ένα τέτοιο σύστημα θα μπορούσε να τις εκμεταλλευτεί για βελτιστοποίηση της πρόσφυσης και της σταθερότητας.

Υπερβολικά πολύπλοκο; Σχεδόν σίγουρα. Όμως, ακόμη και αν δεν δούμε ποτέ ένα τέτοιο ψαλίδι σε αγωνιστική ή παραγωγής μοτοσυκλέτα, τα δεδομένα που μπορεί να συλλέξει η Yamaha από μια τέτοια ιδέα ίσως επηρεάσουν καθοριστικά τον τρόπο με τον οποίο θα σχεδιάζονται και θα εξελίσονται τα πλαίσια του μέλλοντος.