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

Astemo-Honda: Τέλος οι σπάνιες γαίες για τους ηλεκτρικούς κινητήρες - Σε βάθος 5ετίας θέλει να αλλάξει τα δεδομένα

Έκλεισε δραστικά την ψαλίδα σε μέγεθος και κατανάλωση έναντι των κινητήρων με σπάνιες γαίες
honda astemo ηλεκτρικός κινητήρας
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

12/12/2025

Μέσω της Astemo ο ιαπωνικός κολοσσός μπαίνει στον χορό των ηλεκτρικών κινητήρων που δεν απαιτούν σπάνιες γαίες για να λειτουργήσουν μειώνοντας τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο για την κατασκευή τους αλλά και την εξάρτηση των κατασκευαστών από χώρες που έχουν πλούσια κοιτάσματα σπάνιων γαιών όπως είναι η Κίνα.

Το μέλλον της ηλεκτροκίνησης απομακρύνεται από την εξάρτηση στις σπάνιες γαίες για την κατασκευή ηλεκτρικών κινητήρων και μπαταριών για περιβαλλοντικούς, οικονομικούς και πολιτικούς λόγους. 

Η Κίνα έχει τα μεγαλύτερα αποθέματα σπάνιων γαιών και έτσι μπορεί να ελέγχει τιμές και διαθεσιμότητα πιο εύκολα από οποιονδήποτε άλλο, κάτι που δεν αρέσει φυσικά στον υπόλοιπο κόσμο ειδικά από τη στιγμή οι εγχώριοι κατασκευαστές της πρωτοστατούν στην εξέλιξη και διάδοση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. 

Astemo

Παράλληλα, η εξόρυξή των σπάνιων γαιών είναι ιδιαίτερα επιβλαβής για το περιβάλλον -μόλυνση του εδάφους με τοξικές ουσίες εκεί όπου γίνεται η εξόρυξη μεταξύ άλλων-, ενώ και οι ηλεκτρικοί κινητήρες και οι μπαταρίες που ενσωματώνουν σπάνιες γαίες είναι ακριβότεροι στην κατασκευή τους. Ευτυχώς λοιπόν που ο φόβος των κυβερνήσεων και των κατασκευαστών εκτός Κίνας ωθεί τις εξελίξεις στην ηλεκτροκίνηση μακριά από τις σπάνιες γαίες (και) προς ένα πιο φιλικό περιβαλλοντικά μέλλον.

Με στόχο να αντικαταστήσει εντελώς τους ηλεκτρικούς κινητήρες μόνιμου μαγνήτη (Permanent Magnet AC/DC Motor- PMAC-PMDC) η ιαπωνική Advanced Sustainable Technologies for Mobility (Astemo) ανακοίνωσε ότι εξελίσσει και αυτή έναν επαγωγικό ηλεκτρικό κινητήρα μαγνητικής αντίστασης (Reluctance Motor) με ρότορα-δρομέα που δεν ενσωματώνει στη σχεδίασή του σπάνιες γαίες. 

Η Astemo, που έχει ως μεγαλομέτοχους τις Honda και Hitachi, έχει κλείσει σημαντικά την ψαλίδα στην απόδοση μεταξύ του φιλικότερου προς το περιβάλλον κινητήρα της που χρησιμοποιεί σιδερένιο δρομέα με φερρίτη (οξείδιο του σιδήρου) και των PMAC-PMDC, ενώ έχει περιορίσει και το απαιτούμενο μέγεθος και βάρος του, τα τρία σημεία που υστερεί αυτός ο τύπος ηλεκτρικού κινητήρα έναντι εκείνων με σπάνιες γαίες. 

Ο κινητήρας των Ιαπώνων είναι παράλληλα σημαντικά μικρότερος από τους υπάρχοντες ηλεκτρικούς κινητήρες με φερρίτη που για να έχουν την ίδια απόδοση με τους PMAC-PMDC θα πρέπει να είναι τριπλάσιοι σε μέγεθος σε σχέση με αυτούς αφού η μαγνητική δύναμη του φερρίτη είναι περίπου στο 33% σε σχέση π.χ. με τον μαγνήτη νεοδυμίου, τον ισχυρότερο τύπο μόνιμου μαγνήτη που χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή στους ηλεκτρικούς κινητήρες. Έτσι καταναλώνουν και πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Astemo

Για τον κυρίως ηλεκτρικό κινητήρα που εξελίσσουν οι Ιάπωνες χρησιμοποιούν δρομέα με φερρίτη (οξείδιο του σιδήρου), ενώ έχουν δημιουργήσει και έναν βοηθητικό σε αυτόν ηλεκτρικό κινητήρα με δρομέα που δεν έχει ούτε φερρίτη! Και στις δύο περιπτώσεις ο δρομέας είναι 30% μεγαλύτερος έναντι εκείνων που έχουν οι PMAC-PMDC, όμως η Astemo ισχυρίζεται ότι έτσι η απόδοση βρίσκεται στα ίδια επίπεδα στην περίπτωση του κυρίως κινητήρα της.

Χωρίς να αναφέρεται στο μέγεθος και το βάρος, η Astemo κάνει λόγο για μέγιστη απόδοση που φτάνει τους 241 ίππους για τον κυρίως κινητήρα και τους 181 ίππους για εκείνον που δεν έχει ούτε φερρίτη. Και στις δύο περιπτώσεις η εσωτερική σχεδίαση του ρότορα που έχει γίνει σε στρώματα -αλλάζει δηλαδή από την επιφάνεια προς τα μέσα αλλά και από το κέντρο προς τα άκρα- διευκολύνει τη ροή του στάτη (του σταθερού μέρους του κινητήρα) να περάσει μέσα από κάποιες περιοχές και έτσι αναπτύσσεται η μαγνητική ροπή στον δρομέα.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα που ισχυρίζεται ότι έλυσε η Astemo και επέτρεψε τη μείωση του μεγέθους με ταυτόχρονη αύξηση της ισχύος είναι η διαχείριση της θερμότητας εντός του κινητήρα λόγω της υψηλής τάσης που απαιτείται (400/800V) με την ιαπωνική εταιρεία να ψύχει το τύλιγμα του στάτη με κάποιο είδος λαδιού.

Το πλάνο της Astemo, στην οποία ανήκουν οι Showa, Nissin και Keihin, είναι να έχει έτοιμους για εμπορική χρήση και μαζική παραγωγή τους κινητήρες της μέχρι το 2030 και αυτό, αν το πετύχει, θα αποτελεί παγκόσμια πρωτιά.

Ετικέτες