Νέες πατέντες Honda, ενεργών αεροδυναμικών βοηθημάτων

Η απάντηση της Big-H στους κανονισμούς των Superbikes

Από τον

Πάνο Καραβοκύρη

11/12/2019

Το τελευταίο χρόνο η Honda είχε καταθέσει διάφορες πατέντες, στις οποίες συμπεριλαμβάνονται και τα σχέδια για τη χρήση ενεργών αεροδυναμικών βοηθημάτων για τις μοτοσυκλέτες της. Οι πατέντες έδειχναν την καινούργια CBR1000RR-R όμως κατά την παρουσίαση του νέου triple R της Honda στην EICMA, καμία απ’ τις δύο εκδόσεις δεν διέθετε ενεργά αεροδυναμικά βοηθήματα με μετακινούμενα πτερύγια. Ωστόσο, οι πατέντες της υπάρχουν και ίσως να σκόπευε να τις χρησιμοποιήσει πάνω στην αγωνιστική Superbike, κατά τη διάρκεια της νέας σεζόν.

Όμως, η FIM ανακοίνωσε τους νέους κανονισμούς για το 2020, που κάνουν ξεκάθαρο ότι οι κατασκευαστές δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν αεροδυναμικά βοηθήματα που δεν υπάρχουν στην έκδοση παραγωγής που έχει ομολογκαριστεί γι' αυτό το λόγο. Συγκεκριμένα αναφέρουν πως όσες μοτοσυκλέτες παίρνουν μέρος στο πρωτάθλημα, τα ενεργά ή μη αεροδυναμικά βοηθήματά τους θα πρέπει να είναι τα ίδια με αυτά των μοτοσυκλετών παραγωγής και μάλιστα στην περίπτωση που είναι ενεργά, το εύρος κίνησής τους να είναι ίδιο με αυτό των μοντέλων παραγωγής.

Με την προσθήκη των νέων κανονισμών, η διοργάνωση φαίνεται πως έβαλε “φρένο” στα σχέδια της Honda να εκμεταλλευτεί τις πατέντες της, αφού δεν υπάρχουν στο μοντέλο παραγωγής. Ωστόσο, η Honda δεν σταματά να επενδύει σε αυτό τον τομέα και συνεχίζει να τα εξελίσσει, όπως φάνηκε απ’ τις πιο πρόσφατες πατέντες που κατέθεσε. Στα σχέδια, υπάρχουν τρεις προτάσεις που συμβάλλουν στην ευστάθεια της μοτοσυκλέτας με διαφορετικό τρόπο και σε διαφορετικές συνθήκες.

Στην πρώτη περίπτωση, τα αεροδυναμικά βοηθήματα βρίσκονται αρκετά χαμηλά (βλ. αριθμό 80b στο ακριβώς από πάνω σχέδιο), λίγο πιο πάνω από το ύψος του άξονα του εμπρός τροχού. Οι επιφάνειές τους έχουν αρκετά μεγάλο εμβαδόν και μέσω ενός σερβομηχανισμού θα έχουν τη δυνατότητα να ανοιγοκλείνουν σαν τα φτερά ενός Tomcat F14. Σχετικά με το πώς θα κρίνεται απαραίτητη η συμβολή τους στην αεροδυναμική της μοτοσυκλέτας υπάρχουν δύο ενδεχόμενα. Είτε θα συνεργάζονται με το hardware της μοτοσυκλέτας IMU, ECU κτλ λαμβάνοντας δεδομένα για την ταχύτητα της μοτοσυκλέτας, την κλίση της κ.α., και το πρόγραμμα θα κρίνει πότε είναι απαραίτητο να ανοίξουν ή να κλείσουν, είτε θα είναι στην ευχέρεια του αναβάτη αν θα τα χρησιμοποιήσει ή όχι.

Η πρόσθετη δύναμη που ασκούν τα αεροδυναμικά βοηθήματα καταπονεί ιδιαίτερα το ελαστικό επιταχύνοντας τη φθορά του, οπότε όντας ενεργά η μοτοσυκλέτα της Honda θα μειώνουν την φθορά, όταν θα είναι κλειστά.

Ένα παρόμοιο αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί και από τη δεύτερη πρόταση της Honda. Για την δημιουργία της θα μπορούσαμε να πούμε πως οι μηχανικοί της Big-H άντλησαν την έμπνευσή τους από τα Concorde. Για όσους δεν θυμούνται, η μύτη των Concorde διέθετε έναν μηχανισμό που της επέτρεπε να ανεβοκατεβαίνει, συγκεκριμένα ευθυγραμμιζόταν με την άτρακτο του αεροσκάφους όταν ήθελε να φτάσει ταχύτητες πολλών Mach, αποκτώντας ένα πιο αεροδυναμικό σχήμα με χαμηλότερο συντελεστή οπισθέλκουσας. Η ίδια φιλοσοφία αντικατοπτρίζεται στις πατέντες, με τη “μύτη” του μούτρου να “σπάει” προς τα κάτω. Όπως αναφέρεται και μέσα στο κείμενο των πατεντών, το σχήμα του φαίρινγκ μιας “συμβατικής” Superbike -χωρίς αεροδυναμικά βοηθήματα- φορτίζει αρκετά τον εμπρός τροχό. Ο βασικός στόχος αυτής της λύσης που προτείνει η Honda, είναι να επηρεάσει τη συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας στις στροφές χωρίς να επηρεάζει την ευστάθεια στις ευθείες. Βάζοντας την “μύτη” στην κάτω θέση μειώνεται η δύναμη που ασκείται στον εμπρός τροχό και σε μεγάλες ταχύτητες και κλίσεις. Λόγω των διευθύνσεων των δυνάμεων που ασκούνται σε αυτές τις συνθήκες, πολλές φορές η μοτοσυκλέτα έχει την τάση να αλλάζει πορεία μέσα στην στροφή και αυτό θέλει να εκμηδενίσει η Honda. Σχετικά με το πότε και πόσο θα παραμένει στην κάτω θέση, θα είναι κάτι που θα αποφασίζεται μέσα απ’ την ανάλυση των δεδομένων της IMU, ενώ για τη λειτουργία της θα επιστρατεύεται λογικά πάλι ένας σερβομηχανισμός.

Το τρίτο και τελευταίο σχέδιο της Honda με μια πρώτη ματιά δεν παρουσιάζει κάτι νέο, κάτι που να…”βγάζει” μάτι. Ωστόσο, είναι πολύ απλή και έξυπνη λύση. Τα αεροδυναμικά βοηθήματα αυτή τη φορά δεν έχουν την “συμβατική” εμφάνιση που έχουμε συνηθίσει αλλά στους τρεις κύκλους (71A, 71B, 71C) που εντοπίζονται ανάμεσα και πάνω απ’ τους προβολείς, θα εφαρμόζονται εσωτερικά τρεις μηχανισμοί που παράγουν δονήσεις και θα λειτουργούν όπως οι αντίστοιχοι στα κινητά τηλέφωνα και στα χειριστήρια των παιχνιδομηχανών. Όταν παράγονται οι δονήσεις (που δεν θα είναι ορατές με το μάτι), θα διακόπτεται η ροή του αέρα πάνω στο φαίρινγκ κι έτσι θα μειώνεται η κάθετη δύναμη. Αλλάζοντας την ταχύτητα των δονήσεων θα αλλάζει και η συχνότητά τους ούτως ώστε να διαθέτουν σε κάθε συνθήκη την ιδανική ρύθμιση. Αντίστοιχα θα μπορούν να τοποθετηθούν τέτοιοι μηχανισμοί και στα πλαϊνά τμήματα του φαίρινγκ για να αυξάνεται η αντίσταση και να μειώνεται η αεροδυναμική σταθερότητα, με αποτέλεσμα να πλαγιάζει η μοτοσυκλέτα πιο γρήγορα στις στροφές.

Κατά πόσο κάποιο από τα σχέδια της Honda θα περάσει στην παραγωγή παραμένει τελείως άγνωστο. Η έντονη ενασχόλησή της όμως με τον τομέα της βελτίωσης της αεροδυναμικής των μοτοσυκλετών της, σημαίνει πως κάποια στιγμή η Big-H ενδεχομένως να αποφασίσει ποια είναι η χρυσή τομή για να τη δούμε στις μοτοσυκλέτες που θα οδηγούμε.

Ετικέτες

WSBK

Honda

https://bit.ly/MOTO_678

Επικαιρότητα

Πατέντα Kawasaki για τροφοδοσία με υγροποιημένο υδρογόνο - Ο πεντακύλινδρος κινητήρας του H2 HySE

Οι Ιάπωνες επιμένουν πως το υδρογόνο είναι προτιμότερη λύση από τις μπαταρίες

Από τον

Σπύρο Τσαντήλα

27/4/2026

Σε ένα από τα ισχυρότερα αναχώματα στην προτεινόμενη λαίλαπα της βεβιασμένης Ηλεκτροκίνησης εξελίσσεται η χρήση υδρογόνου ως καύσιμο στους κινητήρες εσωτερικής καύσης και οι Ιάπωνες πρωτοπορούν στο θέμα αυτό, έχοντας στήσει εδώ και μερικά χρόνια την κοινοπραξία HySE με συμμετοχή των περισσότερων κατασκευαστών μοτοσυκλετών και αυτοκινήτων της χώρας.

Η Kawasaki είναι μια από τις πιο δραστήριες εταιρείες στον τομέα αυτόν, όσον αφορά στη Μοτοσυκλέτα τουλάχιστον, έχοντας ήδη παρουσιάσει το λειτουργικό πρωτότυπο H2 HySE που έκανε γύρους επίδειξης στις πίστες των Le Mans και Suzuka στα περιθώρια των αγώνων Endurance σε Γαλλία και Ιαπωνία πέρυσι.

Αυτό το φουτουριστικό πρωτότυπο ωστόσο επιδεικνύει με μια ματιά το μεγαλύτερο πρόβλημα που αντιμετωπίζει η τεχνολογία υδρογόνου: την αποθήκευσή του. Οι γιγάντιες βαλίτσες του H2 HySE είναι απαραίτητες για να φιλοξενήσουν κάμποσα κάνιστρα υδρογόνου υπό πολύ υψηλή πίεση μα, ακόμη κι έτσι, η αυτονομία της μοτοσυκλέτας αυτής φέρεται να είναι ακόμη μη ανταγωνιστική συγκριτικά με μιας βενζινοκίνητης.

Η χρήση αερίου υδρογόνου έχει τα προβλήματά της, γι’ αυτό στο Akashi εξετάζουν ως λύση το υγροποιημένο υδρογόνο, καθώς έτσι θα μπορεί να χωρέσει περισσότερο στη μοτοσυκλέτα. Αυτό ακριβώς είναι και το αντικείμενο της πιο πρόσφατης ευρεσιτεχνίας που κατοχύρωσε η Kawasaki στην Ιαπωνία.

Στο σχέδιο βλέπουμε έναν κινητήρα που μοιάζει πεντακύλινδρος σε σειρά, ωστόσο στην πραγματικότητα είναι τετρακύλινδρος – ως ήταν εξαρχής ο κινητήρας του H2 HySE με τον υπερσυμπιεστή. Μόνο που ο ακριανός κύλινδρος στη δεξιά πλευρά του κινητήρα δεν λειτουργεί όπως οι υπόλοιποι τέσσερεις και αντί να ωθεί τον στρόφαλο, παίρνει κίνηση απ’ αυτόν για να αντλήσει καύσιμο.

Εξηγούμαι αναλυτικότερα, γιατί τα νούμερα που συνοδεύουν την πατέντα της Kawasaki έχουν ιδιαίτερο τεχνικό ενδιαφέρον.

Στα χαρτιά, το υδρογόνο έχει μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα από τη βενζίνη ανά μονάδα μάζας. Αυτό σημαίνει πως ένα κιλό υδρογόνου έχει περίπου τριπλάσια αποθηκευμένη ενέργεια από ένα κιλό βενζίνης. Αν όμως μιλήσουμε για ενέργεια ανά μονάδα όγκου, τότε η κατάσταση αντιστρέφεται ραγδαία, καθώς στον ίδιο όγκο η (υγρή) βενζίνη έχει ασύγκριτα περισσότερη ενέργεια από το (αέριο) υδρογόνο. Ενδεικτικά, αναφέρει πως ακόμη κι αν συμπιέσουμε το υδρογόνο στα 700 bar (πάνω από 10.000 psi), στο ίδιο όγκο η βενζίνη έχει εξαπλάσια ενέργεια αποθηκευμένη.

Και το πρόβλημα στη μοτοσυκλέτα είναι πως ο δεσμευτικός παράγοντας δεν είναι τόσο το βάρος, όσο ο διαθέσιμος χώρος για αποθήκευση του υδρογόνου, δηλαδή ο όγκος.

Η ιδέα της Kawasaki είναι προφανέστατη: το υγροποιημένο υδρογόνο απαιτεί πολύ μικρότερο όγκο για την αποθήκευσή του, άρα θα μπορούμε να φορτώσουμε μεγαλύτερη ποσότητα στη μοτοσυκλέτα χωρίς να απαιτεί βαλίτσες σε μέγεθος μικρής καλύβας. Μόνο που δεν είναι τόσο απλό το θέμα.

Το υγροποιημένο υδρογόνο έχει τα δικά του προβλήματα. Πρώτον, πρέπει να διατηρείται σε εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία για να μην εξαερωθεί, άρα το δοχείο αποθήκευσής του θα πρέπει να είναι άριστα μονωμένο για να διατηρεί το υδρογόνο σε υγρή φάση.

Μετά προκύπτει ένα θέμα με την πίεση που δεν θα έχουμε πλέον στο δοχείο του. Στα 700 και 1000 bar, μόλις ανοίξει δίοδος στο κύκλωμα τροφοδοσίας το αέριο θα εκτοξευτεί με μεγάλη πίεση. Δεν θα συμβεί το ίδιο με το υγρό όμως, οπότε τώρα χρειαζόμαστε τρόμπες για να δημιουργήσουν την απαιτούμενη πίεση στη γραμμή τροφοδοσίας.

Η προτεινόμενη λύση της Kawasaki στο θέμα είναι ένα δίδυμο από αντλίες, μια παραδοσιακή σαν αυτή που έχουν οι περισσότεροι κινητήρες της αγοράς ήδη για τη βενζίνη και μια δεύτερη την οποία στα σχέδια των Ιαπώνων υποδύεται το πέμπτο πιστόνι στον τετρακύλινδρο κινητήρα. Η Kawasaki λέει πως αυτός ο έξτρα κύλινδρος μπορεί να δημιουργήσει πίεση τουλάχιστον 1500 psi για να οδηγήσει το υγρό υδρογόνο στον θάλαμο καύσης.

Τα παραπάνω προφανώς και δεν λύνουν όλα τα ζητήματα της Υδρογονοκίνησης, αλλά αν μη τι άλλο δείχνουν πως οι Ιάπωνες επιμένουν πολύ ζεστά στο θέμα. Η Kawasaki μάλιστα δείχνει πολύ πρόθυμη να αναλάβει ρόλο πρωτοπόρου, καθώς εκτός από τη μοτοσυκλέτα κι ένα UTV που θα φορέσει τον ίδιο κινητήρα, έχει αναλάβει να εξελίξει ένα πλοίο ειδικά σχεδιασμένο για τη μεταφορά υγροποιημένου υδρογόνου, το οποίο υπολογίζεται να έχει ολοκληρωθεί ως το τέλος του 2026.

Αυτή τη στιγμή πάντως δεν είμαστε ακόμη κοντά στο σημείο που το υδρογόνο μπορεί να αντικαταστήσει το πετρέλαιο και τη βενζίνη στις μεταφορές, ειδικά όταν βάλουμε στην εξίσωση και όλους τους χωροταξικούς περιορισμούς που ισχύουν στα δίκυκλα. Πλησιάζουμε όμως και η δουλειά που κάνει η κοινοπραξία HySE βρίσκεται στην πρώτη γραμμή τεχνολογικής καινοτομίας.

Μετά, θα απομένει το πιο δύσκολο βήμα απ’ όλα: το δίκτυο ανεφοδιασμού, το πρόβλημα που πια ξεφεύγει από τον έλεγχο των εργοστασίων και της επιστήμης για να κυλιστεί στη λάσπη πολιτικών και επιχειρηματικών λογικών.