Piaggio VVT - Σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων για σκούτερ

Για βελτιωμένη απόδοση σε όλο το φάσμα στροφών, και χαμηλότερους ρύπους
Piaggio μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων
Από το

motomag

18/9/2023

Σύμφωνα με σχέδια που δημοσίευσε το αμερικανικό μέσο ειδικού τύπου, Cycle World, η Piaggio φαίνεται να δουλεύει πάνω σε ένα μηχανικό σύστημα μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων (VVT) για μικρού κυβισμού μονοκύλινδρους κινητήρες με 1ΕΕΚ, που χρησιμοποιεί στα σκούτερ της.

Όλο και περισσότερες εταιρείες επιλέγουν την υιοθέτηση συστημάτων μεταβλητού χρονισμού, τόσο για να βελτιώσουν την απόδοση των κινητήρων του, όσο και για πιο εύκολη και οικονομική συμμόρφωση με τους όλο και αυστηρότερους κανονισμούς ρύπων. Αυτό που ουσιαστικά κάνει το σύστημα αυτό είναι να ρυθμίζει το “overlap” των βαλβίδων, δηλαδή τον χρόνο που μένουν ανοιχτές ταυτόχρονα οι βαλβίδες εισαγωγής και οι εξαγωγής. Στις χαμηλές στροφές το μεγάλο βύθισμα και ο παρατεταμένος χρόνος που μένουν ανοιχτές οι βαλβίδες, δημιουργεί κομπιάσματα και ασταθές ρελαντί, αφήνοντας αρκετό άκαυστο μείγμα να διαφεύγει από τη εξάτμιση, αυξάνοντας έτσι και τους ρύπους. Από την άλλη, στις υψηλές στροφές, προσφέρει βελτιωμένη απόδοση, καθώς εκεί μας ενδιαφέρει η όσο το δυνατόν ταχύτερη πλήρωση του θαλάμου καύσης, με την υποπίεση που δημιουργεί η έξοδος των καυσαερίων να βοηθάει στην γρήγορη εισροή μείγματος αέρα/καυσίμου στον θάλαμο καύσης.

Οι περισσότεροι κατασκευαστές επιλέγουν να εφαρμόσουν αυτό το σύστημα, με διάφορες παραλλαγές, κυρίως στους μεγάλου κυβισμού κινητήρες της γκάμας τους, όπου το κόστος κατασκευής δεν αποτελεί καθοριστικό παράγοντα. Μάλιστα, πριν από κάποιους μήνες, η Aprilia, μέλος του Piaggio Group, είχε δημοσιεύσει κάποια σχέδια για μία πατέντα μηχανικού μεταβλητού χρονισμού βαλβίδων για το RSV4.

Τώρα, ακολουθώντας τα βήματα της Yamaha, η οποία το 2019 ήταν η πρώτη που τοποθέτησε VVT σύστημα στις premium μοτοσυκλέτες 125 κυβικών και αργότερα σε σκούτερ και παπιά -που δεν εισάγονται στην Ελλάδα-, η Piaggio σκέφτεται να εφαρμόσει το ίδιο σύστημα στα σκούτερ της. Μιλάμε για μοντέλα τα οποία έχουν κατασκευαστεί με κύριο γνώμονα το χαμηλό κόστος απόκτησης και χρήσης, όπου οι αναβάτες τους ψάχνουν απλότητα, χωρίς πολλά κινούμενα μέρη, για μεγαλύτερη αξιοπιστία.

Piaggio μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων

Με μια πρώτη ματιά το σύστημα της Piaggio μοιάζει αρκετά στο “VVA” της Yamaha, καθώς και στις δύο περιπτώσεις χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικά προφίλ στους λοβούς του εκκεντροφόρου εισαγωγής, οι οποίοι επενεργούν πάνω σε ένα διχαλωτό βραχίονα, που μεταφέρει την κίνηση του εκάστοτε λοβού στα κοκοράκια και στη συνέχεια στις δύο βαλβίδες εισαγωγής. Επίσης, και στις δύο περιπτώσεις, χρησιμοποιείται ένας πείρος σε μία προέκταση πάνω από το κύριο τμήμα του βραχίονα, για να συνδέει ή να αποσυνδέει τον λοβό με το πιο “άγριο” προφίλ για τις υψηλές στροφές. Ανάλογα με την πίεση του λαδιού, ο πείρος ενεργοποιεί τον λοβό του εκκεντροφόρου για τις υψηλές στροφές, ενώ με ένα ελατήριο επιστρέφει στην θέση, όταν οι στροφές πέσουν -και μαζί και η πίεση λαδιού.

Η βασικότερη διαφορά από τη Yamaha είναι ότι η Piaggio χρησιμοποιεί τρία στοιχεία για την λειτουργία των βαλβίδων. Το πρώτο αποτελείται από δύο βραχίονες σε σχήμα Υ, που εδράζονται πάνω στα κοκοράκια, που λειτουργούν μέσω του εκκεντροφόρου, έχοντας μία προέκταση από πάνω τους που φιλοξενεί τον μηχανισμό του πείρου,. Έτσι, ο πείρος κινείται γλιστρώντας δεξιά-αριστερά, σύμφωνα με την πίεση του λαδιού, ενεργοποιώντας είτε τον λοβό για τις χαμηλές είτε αυτόν για τις υψηλές στροφές, αναλόγως την περίσταση.

Piaggio μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων

Το χαρακτηριστικό αυτό, δίνει το πλεονέκτημα στην Piaggio, έναντι της Yamaha, καθώς με το σύστημα της ιταλικής εταιρείας, σημαίνει ότι μπορεί να αλλάξει τόσο η βύθιση όσο και η διάρκεια, όσον αφορά τον χρονισμό των βαλβίδων. Το σύστημα της Yamaha μπορεί να εναλλάσσει μόνο μεταξύ ενός λοβού χαμηλής βύθισης/μικρής διάρκειας κι ενός μεγάλης βύθισης/μεγάλης διάρκειας, χωρίς να αποσυνδέεται κανένας από τους δύο πλήρως από την κίνηση των βαλβίδων. Αντιθέτως, ο σχεδιασμός της Piaggio αποσυνδέει πλήρως τους δύο λοβούς μεταξύ τους. Έτσι, εκτός από διαφορετικό προφίλ, ο λοβός του εκκεντροφόρου, μπορεί να ρυθμιστεί έτσι ώστε ο χρονισμός να κρατάει περισσότερη ώρα ανοιχτές τις βαλβίδες εισαγωγής, στις υψηλές στροφές.

Piaggio μεταβλητός χρονισμός βαλβίδων

Η πατέντα φαίνεται να κάνει χρήση του κινητήρα των 278 κυβικών εκατοστών, που μεταξύ άλλων βρίσκει εφαρμογή τόσο στη Vespa GTS 300 όσο και στο MP3 της Piaggio, επομένως είναι πιθανό να το δούμε σε κάποια επόμενη ανανέωση των δύο μοντέλων, εν όψει των Euro5+ προδιαγραφών, που θα τεθούν σε ισχύ από το 2024 και έπειτα.

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.