Κινητήρας V8 υδρογόνου από την Yamaha!

Το επόμενο βήμα είναι οι μοτοσυκλέτες
Από τον

Λάζαρο Μαυράκη

17/2/2022

Η συνεργασία μεταξύ Yamaha και Toyota έχεις τις ρίζες της βαθιά μέσα στο χρόνο και το πάντρεμα των τεχνογωσιών μεταξύ των δύο εταιρειών έχει δώσε κατά καιρούς πολλά τεχνολογικά διαμάντια.

Το πιο πρόσφατο πεδίο της συνεργασία τους, ήταν ένας κινητήρας V8 5,0 λίτρων για αυτοκίνητα, ο οποίος τροφοδοτείται αποκλειστικά από υδρογόνο, του οποίου την κατασκευή ανέθεσε η Toyota Motor Corporation στην Yamaha Motor. Εδώ θα πρέπει να σημειώσουμε ότι στην Ιαπωνία, τόσο η Toyota όσο και άλλοι κατασκευαστές συνεργάζονται μεταξύ τους ώστε να διευρύνουν τις επιλογές καυσίμων για κινητήρες εσωτερικής καύσης.

Ο πρόεδρος της Yamaha, Yoshihiro Hidaka, έδωσε ακριβώς το στίγμα της εταιρείας με τις δηλώσεις του: "Εργαζόμαστε για την επίτευξη ουδέτερου ισοζυγίου άνθρακα έως το 2050. Ταυτόχρονα, η λέξη "Motor" (κινητήρας) υπάρχει στο όνομα της εταιρείας μας και, κατά συνέπεια, έχουμε έντονο πάθος και υψηλό επίπεδο δέσμευσης για τους κινητήρες εσωτερικής καύσης".

Να θυμίσουμε επίσης ότι τον Νοέμβριο του περασμένου έτους, οι πέντε εταιρείες (Kawasaki Heavy Industries, Subaru Corporation, Toyota Motor Corporation, Mazda Motor Corporation και Yamaha Motor) ανακοίνωσαν από κοινού ότι θα ξεκινήσουν συζητήσεις για τη διεξαγωγή συλλογικής έρευνας, για να βρουν πιθανούς τρόπους ώστε να διευρύνουν το εύρος επιλογών καυσίμων για κινητήρες εσωτερικής καύσης σε αναζήτηση ουδέτερου ισοζυγίου άνθρακα.

Ο συγκεκριμένος V8 είναι η το πρώτο προϊόν αυτής της φιλοσοφίας και αποκαλύφθηκε επίσημα στο κοινό. Ο κινητήρας βασίζεται στο πεντάλιτρο κινητήρα του sport κουπέ Lexus RC F, με τροποποιήσεις στα μπεκ ψεκασμού, τις κυλινδροκεφαλές και την πολλαπλή εισαγωγής, μεταξύ άλλων, και αποδίδει έως και 450 ίππους στις 6.800 στροφές με μέγιστη ροπή τα 55kgm στις 3.600 στροφές αντίστοιχα.

"Οι κινητήρες υδρογόνου διαθέτουν δυνατότητα ουδέτερου ισοζυγίου άνθρακα, διατηρώντας ταυτόχρονα ζωντανό το πάθος μας για τον κινητήρα εσωτερικής καύσης", συμπλήρωσε ο κ. Hidaka. "Η συνεργασία με εταιρείες που έχουν διαφορετική εταιρική κουλτούρα και τομείς εξειδίκευσης, καθώς και η αύξηση του αριθμού των συνεργατών μας, είναι ο τρόπος με τον οποίο θέλουμε να δείξουμε τον δρόμο προς το μέλλον".

Η Yamaha ξεκίνησε την ανάπτυξη ενός κινητήρα υδρογόνου για αυτοκίνητα πριν από περίπου πέντε χρόνια. Ο Takeshi Yamada από το Τμήμα Ανάπτυξης Οχημάτων του Κέντρου Τεχνικής Έρευνας και Ανάπτυξης, είναι μέλος της ομάδας που εξέλιξε τον κινητήρα υδρογόνου και άρχισε να διαπιστώνει το εύρος των δυνατοτήτων του κινητήρα καθώς το έργο προχωρούσε.

"Ξεκίνησα να βλέπω ότι οι κινητήρες που χρησιμοποιούν μόνο υδρογόνο για καύσιμο είχαν πραγματικά πολύ διασκεδαστικά και εύχρηστα χαρακτηριστικά απόδοσης", εξηγεί. "Οι κινητήρες υδρογόνου διαθέτουν μια εγγενώς φιλική αίσθηση, κάτι που τους κάνει εύχρηστους ακόμα και χωρίς να καταφεύγουν σε ηλεκτρονικά βοηθήματα οδήγησης. Όλοι όσοι ήρθαν για δοκιμαστική οδήγηση του πρωτότυπου αυτοκινήτου ήταν κάπως επιφυλακτικοί στην αρχή, αλλά όταν τελικά βγήκαν από το αυτοκίνητο είχαν ένα τεράστιο χαμόγελο στα χείλη. Όσο το παρατηρούσα αυτό, άρχισα να πιστεύω ότι υπάρχουν τεράστιες δυνατότητες στα χαρακτηριστικά που είναι μοναδικά στους κινητήρες υδρογόνου αντί να αντιμετωπίζουμε το θέμα απλά ως υποκατάστατο της βενζίνης."

Κάτι ακόμη στο οποίο ο Yamada και η ομάδα προσδίδουν ιδιαίτερη προσοχή κατά τη διαδικασία της εξέλιξης, είναι το λεγόμενο Kanno Seino, δηλαδή οι απολαυστικές επιδόσεις. Ένα παράδειγμα, που δίνει η Yamaha, είναι ο αρμονικός ήχος υψηλής συχνότητας της εξάτμισης που παράγεται από την πολλαπλή εξαγωγής 8-σε-1 του κινητήρα. "Πρόκειται για μια πρόκληση με την οποία μπορούμε να ασχοληθούμε με αφοσίωση ως μηχανικοί. Προσωπικά, θέλω να επιδιώξω όχι μόνο επιδόσεις αλλά και μια νέα γοητεία για τον κινητήρα εσωτερικής καύσης που ο κόσμος δεν έχει δει ακόμα", είπε ο Yamada.

Πρόκειται σίγουρα για ένα πάρα πολύ σημαντικό βήμα σε ό,τι αφορά την συνέχεια των κινητήρων εσωτερικής καύσης, επιβεβαιώνοντας αυτό που λέγαμε εδώ στο ΜΟΤΟ από το 2008, ότι η ηλεκτροκίνηση θα αποτελέσει ουσιαστικά ένα μεταβατικό στάδιο και το μέλλον θα οριστεί από το υδρογόνο, ενώ δεν θα αργήσει πολύ ο καιρός που θα δούμε αυτή την τεχνολογία να εφαρμόζεται και στις μοτοσυκλέτες. Θα είναι μια τεράστια, όχι μόνο τεχνολογική, αλλά και κοινωνική επανάσταση και αλλαγή, καθώς θα αλλάξουν ριζικά τα δεδομένα της ενέργειας και της παραγωγής της, με ό,τι προεκτάσεις συνεπάγεται αυτό στο  ευρύτερο κοινωνικό και πολιτικό πλαίσιο.

Ετικέτες

Yamaha: Πατέντα για εξάτμιση που λειτουργεί ως jet-αεροτομή

Aλλαγή κατεύθυνσης και πίεσης καυσαερίων μέσω πεταλούδας - Για τη βελτίωση της συμπεριφοράς
yamaha
Από τον

Παύλο Καρατζά

5/12/2025

Η Yamaha έχει υποβάλει δύο νέες αιτήσεις για πατέντες στην Ιαπωνία, οι οποίες δείχνουν ότι διερευνά τις δυνατότητες χρήσης βαλβίδων στο εσωτερικό μιας εξάτμισης για την ανακατεύθυνση των καυσαερίων ώστε αυτά να λειτουργήσουν προς όφελος της συμπεριφοράς και των επιδόσεων καθώς βγαίνουν από το τελικό.

Τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας που κατέθεσε η ιαπωνική εταιρεία "χρησιμοποιούν" ένα MT-07 για να παρουσιάσουν την ιδέα, κάτι που δεν λέει και πολλά από μόνο του για τη μοτοσυκλέτα που θα μπορούσε να χρησιμοποιεί το συγκεκριμένο σύστημα. Υπάρχουν δύο διαφορετικές πατέντες, η μία με σκοπό να δείξει πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί η εξάτμιση για τη μείωση της ανύψωσης του εμπρός τροχού και τη βελτίωση της επιτάχυνσης, και η άλλη με έμφαση στη συμπεριφοράς της μοτοσυκλέτας στις στροφές.

yamaha

Και οι δύο πατέντες χρησιμοποιούν πεταλούδες στο εσωτερικό της εξάτμισης για να ανακατευθύνουν τη ροή των καυσαερίων. Στην έκδοση του συστήματος που θέλει να αποτρέψει τη σούζα, η εξάτμιση χωρίζεται σε δύο μέρη: ένα μεγαλύτερο, χαμηλά τοποθετημένο σωλήνα και ένα μικρότερο σωλήνα που βγαίνει από το κυρίως σώμα του τελικού και έχει κλίση προς τα πάνω. Ο πάνω σωλήνας είναι και εκείνος που λειτουργεί στην ουσία σαν anti-wheelie ωθώντας τα καυσαέρια προς τα πάνω για να κρατήσει τον εμπρός τροχό στο έδαφος.

Λογικά θα υπάρχει κάποια μικρή βελτίωση πίσω από αυτή τη θεωρία για να κρατηθεί ο εμπρός τροχός στο έδαφος ίσως και για αυτό μοτοσυκλέτες του MotoGP και WSBK να έχουν εφαρμόσει την τεχνική αυτή, βέβαια εκεί γίνεται για πιο σημαντικούς λόγους που έχουν να κάνουν τόσο με τη βελτίωση της αεροδυναμικής, όσο και με την κατανομή του βάρος και εξίσου σημαντικά με τη διαχείριση της θερμότητας που ελκύει το σύστημα εξαγωγής. Με αυτή τη πατέντα, η απόλυτη ισχύς θυσιάζεται για την πρόσφυση προς στιγμήν λόγω εκτροπής των καυσαερίων σε σωλήνα διαφορετικής διατομής και μόλις η ταχύτητα αυξηθεί η βαλβίδα κλείνει και τα καυσαέρια περνάνε πάλι από τον κάτω σωλήνα.

yamaha

Η έκδοση του συστήματος που εστιάζει στις στροφές είναι παρόμοια ως προς την ιδέα όμως εγείρει ερωτήματα ως προς την λειτουργία της και την απόδοσή της. Αντί να κατευθύνει τα καυσαέρια σε μια υψηλότερη εξάτμιση που αποτρέπει τη σούζα, ωθεί τα καυσαέρια μέσω ενός στενού σωλήνα που βλέπει κατευθείαν προς τα κάτω όταν η μοτοσυκλέτα είναι όρθια. Όταν βρίσκεται όμως σε μεγάλη κλίση —και πάλι δεν μπορεί να χρησιμοποιήσει όλη την ισχύ του κινητήρα— τα καυσαέρια εκτρέπονται προς τον σωλήνα που "κοιτάζει" πλέον πλάγια και αυτό δεν βγάζει πολύ νόημα για το πώς θα βοηθήσει με την πρόσφυση του πίσω τροχού ή έστω με τη βελτίωση της κατευθυντικότητας της μοτοσυκλέτας. Για να βοηθούσε με την πρόσφυση του ελαστικού θα έπρεπε το "τζετ" να βρίσκεται προς τα πάνω με τη μοτοσυκλέτα πλαγιασμένη, όπως συνέβαινε και με τo σύστημα που εξέλισσε η ΚΤΜ και η Bosch, το οποίο όμως δεν πέρασε ποτέ στην παραγωγή.

Slip Mitigation System KTM

Μια δεύτερη, πιο σύνθετη εκδοχή της ιδέας προσθέτει δύο γωνιακές εξόδους που επιτρέπουν την κατεύθυνση των καυσαερίων προς τα αριστερά ή τα δεξιά, προσφέροντας μεγαλύτερη ώθηση στις στροφές, ακόμη και αν η κλίση δεν είναι τόσο μεγάλη.

yamaha

Αν και υπάρχουν δύο ξεχωριστά διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τις εξατμίσεις κατά του wheelie και για τις στροφές, ο τελικός στόχος είναι να συνδυαστούν τα πλεονεκτήματα και των δύο σε ένα σύστημα πολλαπλών εξόδων με διάφορες βαλβίδες για την ανακατεύθυνση των καυσαερίων.

Τα οφέλη μπορεί να είναι μικρά σε μοτοσυκλέτες δρόμου, αλλά σε αγώνες όπου κάθε λεπτομέρεια μετράει, ίσως και να είναι σημαντικά, ειδικά με τους μελλοντικούς κανόνες σε MotoGP και WSBK που θα περιορίσουν τα σταθερά αεροδυναμικά βοηθήματα, τα οποία γίνονται όλο και μεγαλύτερα.