Πατέντα BMW για carbon ψαλίδι ενιαίο με το πλαίσιο χωρίς συνδέσμους!

Δεν θα έχει άξονα περιστροφής
Θάνο Αμβρ. Φελούκα
Από τον

Θάνο Αμβρ. Φελούκα

11/8/2020

Μία νέα HP4 Race προετοιμάζει η BMW καθώς η πρώτη ήταν βασισμένη στο προηγούμενο S1000RR, και με την έλευση της ολοκληρωτικά νέας superbike η έκδοση μόνο για χρήση πίστας πρέπει κι αυτή να αποκτήσει τον νέο κινητήρα με την shift-cam τεχνολογία. Αν θυμάστε, η HP4 Race είναι η μοτοσυκλέτα που δημοσιεύματα -κι εδώ στην Ελλάδα- σχολίαζαν τα διαστήματα αγωνιστικού service σαν να πρόκειται για κάτι το περίεργο για μοτοσυκλέτα που έχει αποκλειστική χρήση πίστας, ή που υπάρχει άλλη superbike φτιαγμένη μόνο για πίστα που ο ιδιοκτήτης κάνει 5.000 αγωνιστικά χιλιόμετρα χωρίς service! Αυτά συμβαίνουν όταν γράφουν για μοτοσυκλέτες άνθρωποι που δεν οδηγούν μοτοσυκλέτες… Η BMW για να μην εκπαιδεύει μηχανικούς, στέλνει ανταλλακτικά σε όλο τον κόσμο για λίγους μόνο ιδιοκτήτες και διατηρεί μία γραμμή στο service για μόλις έναν σε μία χώρα ή πέντε και δέκα σε μία άλλη, ζητά από τον ιδιοκτήτη να αλλάζει κινητήρα κάθε 5.000 χιλιόμετρα, ή κάθε χρόνο αν κάνει ένα πολύ καλό track day τον μήνα, με κόστος που θα είχε αν έπρεπε να ανοιχτεί αυτός ο κινητήρας για να επισκευαστεί! Ουσιαστικά πρόκειται για υπηρεσία και όχι για αλλαγή κινητήρα. Τον παραλαμβάνεις μάλιστα έτοιμο, στρωμένο, και τον κρατάς για άλλα 5.000 χιλιόμετρα. Στην ουσία έχεις εργοστασιακό service αλλά αυτό ήταν κάτι που προσπεράστηκε από τους πολλούς που τότε σχολίασαν, ενώ έτσι κι αλλιώς είναι μοτοσυκλέτα για πολύ λίγους…

ενιαίο με το πλαίσιο το ψαλίδι, που στην περιορισμένη κίνηση που απαιτεί μία superbike ανταποκρίνεται με βαθμίδες ελαστικότητας, δεν είναι για on-off...

Η HP4 Race όμως με τα full carbon πλαίσιο και φαίρινγκ, δεν πούλησε ούτε και στο εξωτερικό τις αρκετές από τις έτσι κι αλλιώς λίγες μονάδες που υπολόγιζαν στην BMW Motorrad να πουληθούν. Σε χώρες που υπάρχουν άνθρωποι που μπορούν να υποστηρίξουν την εξωπραγματική τιμή της και έχουν και πίστες για να την οδηγούν όποτε θελήσουν. Για αυτό τον λόγο κι εκ πρώτης όψης το να φτιάξουν μία νέα έκδοση δεν φαντάζει η καλύτερη ιδέα, πόσο μάλλον να προχωρήσουν κατά ένα τεράστιο βήμα την full carbon σχεδίαση φτιάχνοντας κάτι που υπάρχει στην F1 αλλά όχι στην μοτοσυκλέτα. Ένα ψαλίδι που είναι από μόνο του μοχλός, και προσφέρει και το πρώτο στάδιο απόσβεσης στην ανάρτηση, πριν αναλάβει το ίδιο το αμορτισέρ!

Το carbon μπορεί να φτιαχτεί ώστε να έχει διαφορετικές κλίμακες ελαστικότητας προς μία κατεύθυνση παραμένοντας άκαμπτο, προς όλες τις άλλες και αυτό στην F1 είναι κάτι που το ξέρουν πολύ καλά. Το ίδιο και στην BMW βέβαια… Η επένδυση που ετοιμάζονται να κάνουν στην BMW Motorrad ενισχύοντας το project HP4 Race παρά την όχι και τόσο ενθουσιώδη αντίδραση της μικρής αγοράς που υπάρχει για αυτές τις μοτοσυκλέτες παγκοσμίως, είναι προς την σωστή κατεύθυνση. Διότι η πρώτη Race έκδοση ήρθε όταν όλοι γνώριζαν πως ετοιμάζεται μία νέα S1000RR που θα έχει και τελείως νέο κινητήρα. Μοτοσυκλέτες όπως αυτές πρέπει να αποτελούν την επιτομή της τεχνολογίας για να προσελκύσουν το απαιτητικό κοινό τους. Με το νέο κινητήρα και ένα τέτοιο ψαλίδι, όπου στο τέλος το μοναδικό μέταλλο που υπάρχει εκτός από τον ίδιο τον κινητήρα είναι στις εξατμίσεις, το πιρούνι και το αμορτισέρ πίσω, η BMW Motorrad θα καταφέρει σίγουρα να πετύχει αυτή την φορά να είναι η πιο εξωπραγματική superbike, αποκλειστικά για χρήση σε πίστα, αποκλειστικά για γερά πορτοφόλια, που θα βγει σε παραγωγή.

Η BMW έχει και έναν λόγο παραπάνω που ασχολείται τόσο σοβαρά με το carbon σε μοτοσυκλέτες παραγωγής, έστω και σημαντικά περιορισμένης. Έχει το δικό της τμήμα κατασκευής και εξέλιξης και δεν βασίζεται σε εξωτερικό προμηθευτή, όπως συμβαίνει με άλλους κατασκευαστές. Ορισμένες εκδόσεις ηλεκτρικών αυτοκινήτων που μέσα από την βοήθεια της γερμανικής κυβέρνησης έχουν καταφέρει να κατακλύσουν την αγορά, κάνουν επισταμένη χρήση carbon που το παράγουν οι ίδιοι. Η τεχνογνωσία αυτή πέρασε στην HP4 Race και τώρα γίνεται το δεύτερο βήμα, με την εξέλιξη του ψαλιδιού χωρίς άξονα…

Για την ιστορία, η BMW έχει φτιάξει ψαλίδια που έχουν μόνο ρουλεμάν χωρίς κανένα άξονα, το R nineT είναι ένα τέτοιο παράδειγμα. Με την full carbon σχεδίαση πλαισίου και ψαλιδιού κερδίζει μία εξαιρετικά μεγάλη μείωση βάρους αλλά ακόμη πιο σημαντικό από αυτό, συγκεντρώνει τις βαρύτερες μάζες πιο κοντά στο γεωμετρικό κέντρο της μοτοσυκλέτας. Παράλληλα η στρεπτική ακαμψία που ένα ψαλίδι πρέπει να προσφέρει ελεγχόμενα και να μην είναι απόλυτα άκαμπτο, ελέγχεται με το carbon με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια, όπως και η γραμμικότητα της πίσω ανάρτησης.

Η εφαρμογή της σε μία τέτοια μοτοσυκλέτα είναι ιδανική, καθώς δεν είναι ευρείας παραγωγής και ο ιδιοκτήτης υπογράφει δήλωση πως δεν θα την οδηγεί εκτός πίστας ή σε δρόμους ανοικτούς σε κυκλοφορία. Αυτό σημαίνει πως η BMW θα ελέγχει με καλύτερη ακρίβεια την κατάσταση του ψαλιδιού σε τακτά χρονικά διαστήματα, μέσα από τα υποχρεωτικά service, ενώ και σε περίπτωση ατυχήματος αυτό θα συμβεί στο περιβάλλον μίας πίστας. Είναι βέβαιο πως η νέα HP4 Race θα είναι εξωπραγματική, από όποια πλευρά κι αν την κοιτάξεις…

Ετικέτες

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
kawasaki h2 hyse
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.

kawasaki-h2-hyse

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.

kawasaki-h2-hyse
Η ευρεσιτεχνία της Kawasaki μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορους τύπους κινητήρων, όπως λ.χ. σε έναν V8 που θα μοιάζει με V10

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.

kawasaki-h2-hyse

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.

​ kawasaki h2 hyse
Στο σχέδιο της Kawasaki το υγρό υδρογόνο ψεκάζεται μέσω δύο μπεκ τόσο απευθείας στον θάλαμο καύσης (29) όσο και στην εισαγωγή του αέρα (28)

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.

​ kawasaki h2 hyse

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.