QJMOTOR - Πατέντες για μονοκύλινδρο κινητήρα με… δύο έμβολα!

Παρόμοια συνταγή έχουμε ξαναδεί σε δικύλινδρους, αλλά και μονοκύλινδρους κινητήρες
motomagQJMOTOR – Πατέντες για μονοκύλινδρο κινητήρα με… δύο έμβολα!
Από τον

Αλέξανδρο Λαμπράκη

23/2/2024

Σύμφωνα με πατέντες που είδαν το φως της δημοσιότητας, η QJMOTOR φαίνεται να δουλεύει σε μία πολύ ενδιαφέρουσα μορφή του μονοκύλινδρου κινητήρα, την οποία έχουμε πολλά χρόνια να δούμε στη συγκεκριμένη διάταξη, με στόχο την εξάλειψη των κραδασμών.

Συνήθως, ένας κινητήρας χαρακτηρίζεται από το πόσα έμβολα έχει και τα οποία λειτουργούν στη διαδικασία της καύσης. Ο μονοκύλινδρος ένα έμβολο, ο δικύλινδρος δύο και ούτω καθεξής. Η πατέντα της QJMOTOR όμως αλλάζει τα δεδομένα με έναν μονοκύλινδρο που εξωτερικά μοιάζει με… δικύλινδρο V-90°. Στην ουσία, ο ένας κύλινδρος είναι “ενεργός”, ενώ ο δεύτερος έχει τον ρόλο του αντικραδασμικού άξονα, χωρίς να παίρνει μέρος στην παραγωγή ενέργειας για την κίνηση της μοτοσυκλέτας.

Η συγκεκριμένη ιδέα δεν είναι κάτι πρωτοποριακό και καινούργιο, καθώς στο παρελθόν την έχει χρησιμοποιήσει και η BMW με τους δικύλινδρους εν σειρά κινητήρες της Rotax που είχαμε γνωρίσει στα παλαιότερα μεσαίου κυβισμού GS. Πιο πρόσφατο παράδειγμα, που βρίσκεται αυτή τη στιγμή στην παραγωγή είναι το δικύλινδρο σκούτερ της SYM, Maxsym TL, το οποίο αξιοποιεί την ίδια τεχνολογία, με τον κινητήρα του να θυμίζει εξωτερικά… τρικύλινδρο boxer!

QJMOTOR – Πατέντες για μονοκύλινδρο κινητήρα με… δύο έμβολα!

Τα εν λόγω σχέδια όμως μας φέρνουν στο μυαλό μία μοτοσυκλέτα της δεκαετίας του ’90, η οποίο δεν έφτασε ούτε τις 100 μονάδες, με όλες τους να αφορούν την αγωνιστική χρήση. Μιλάμε φυσικά για το Ducati Supermono, το εξωτικό εξαιρετικά περιορισμένης παραγωγής μονοκύλινδρο μοντέλο, το οποίο για πολλά χρόνια αποτελούσε το τελευταίο με αυτή την διάταξη που βγήκε από το Borgo Panigale, πριν την εμφάνιση του μαζικής παραγωγής Hypermotard 698 Mono.

QJMOTOR – Πατέντες για μονοκύλινδρο κινητήρα με… δύο έμβολα!

Για τη δημιουργία του αγωνιστικού της μονοκύλινδρου, η Ducati “έκοψε” τον έναν κύλινδρο του Desmoquattro V2 κινητήρα τους. Οι Ιταλοί, όμως, κράτησαν τόσο τον στρόφαλο, όσο και την μπιέλα του δεύτερου κυλίνδρου στον μονοκύλινδρο κινητήρα τους. Ο λόγος που το έκαναν αυτό ήταν για να εξισορροπήσουν τους κραδασμούς που θα έφερνε η παλινδρομική κίνηση ενός μόνο εμβόλου, προκειμένου να μπορεί να ανεβάσει πολλές στροφές χωρίς να παρουσιάσει μηχανικό πρόβλημα από κραδασμούς. Συνδύασαν έτσι το πλεονέκτημα της εγγενούς ισορροπίας των V2 με περιεχόμενη γωνία 90 μοιρών, με το χαμηλότερο βάρος του ενός εμβόλου. Ταυτόχρονα, οι αντικραδασμικοί άξονες προσθέτουν κινούμενη μάζα, η οποία δεν ακολουθεί την πορεία του εμβόλου και περιορίζουν τόσο την άνοδο των στροφών, όσο και το ανώτατο όριο περιστροφής του κινητήρα.

Η αρχική ιδέα για το Supermono ήταν να παραμείνει ως έχει ο πίσω κύλινδρος, χωρίς όμως θάλαμο καύσης. Η ύπαρξη και μόνο όμως, ενός ακόμα εμβόλου προκαλεί επιπλέον τριβές. Αυτό με τη σειρά του σημαίνει ότι αυξάνονται και οι απώλειες ισχύος, μειώνοντας την πραγματική ιπποδύναμη που φτάνει στον πίσω τροχό. Τελικά, το σχέδιο της Ducati άφησε στην απέξω το έμβολο, για έναν πιο συμπαγή σε διαστάσεις κινητήρα, με λιγότερα κινούμενα μέρη και τριβές.

QJMOTOR – Πατέντες για μονοκύλινδρο κινητήρα με… δύο έμβολα!

Τώρα, η QJMOTOR δουλεύει πάνω στην αρχική ιδέα των Ιταλών, καταθέτοντας πατέντες για έναν μονοκύλινδρο κινητήρα, ο οποίος έχει έναν ακόμα ανενεργό κύλινδρο μαζί με το έμβολο, τοποθετημένο με περιεχόμενη γωνία 90 μοιρών, από τον λειτουργικό κύλινδρο. Όπως βλέπουμε στα σχέδια, όμως, δεν μιλάμε απλώς για έναν V2, καθώς ο δεύτερος κύλινδρος έχει σημαντικά μειωμένη διάμετρο αλλά και μήκος, σε σχέση με αυτόν που έχει θάλαμο καύσης. Το έμβολο έχει σχεδιαστεί αποκλειστικά για να λειτουργεί ως αντικραδασμικός άξονας. Μάλιστα, παρατηρούμε ότι στο κέντρο του υπάρχει μία ευμεγέθης τρύπα, για να μην δημιουργείται αρνητική πίεση εντός του κυλίνδρου. Ο θάλαμος καύσης απουσιάζει, ενώ ο δευτερεύον κύλινδρος είναι φτιαγμένος από ένα ενιαίο χυτό κομμάτι μετάλλου, με την κεφαλή να είναι εκεί απλά και μόνο για να σφραγίζει τον κινητήρα κρατώντας μέσα το λιπαντικό.

QJMOTOR – Πατέντες για μονοκύλινδρο κινητήρα με… δύο έμβολα!

Τα πλεονεκτήματα είναι αντίστοιχα με αυτά που παρατηρούνται στο Supermono της Ducati, εξαλείφοντας τους κραδασμούς, χωρίς όμως να περιορίζει την άνοδο των στροφών, καθώς απουσιάζουν λύσεις όπως εκείνη του συμβατικού αντικραδασμικού άξονα. Το επιπλέον βάρος που φέρνει η πρόσθετη “κεφαλή” εξισορροπείται από τον συγχρονισμό με την κίνηση του λειτουργικού εμβόλου, που σημαίνει μεταξύ άλλων και μεγαλύτερο όριο περιστροφής, λαμβάνοντας χαρακτηριστικά λειτουργία δικύλινδρου V κινητήρα.

Σύμφωνα με την ίδια την QJMOTOR, ο συγκεκριμένος κινητήρας που βλέπουμε στις πατέντες πρόκειται να χρησιμοποιηθεί σε μοτοσυκλέτα, χωρίς όμως να αποκαλύπτει τον κυβισμό ή την κατηγορία στην οποία θα ανήκει. Μόνο ο χρόνος θα δείξει αν θα μπει τελικά στην παραγωγή η συγκεκριμένη μονάδα ή αν τελικά θα αποδειχθεί ένα μηχανολογικό αδιέξοδο. Σε κάθε περίπτωση, ωστόσο, φαίνεται ότι το R&D της βιομηχανίας μοτοσυκλέτας στην Κίνα, αρχίζει να ξεφεύγει από το να βασίζεται απλώς σε παλαιότερα σχέδια κινητήρων που έχουν αγοράσει από Ιάπωνες και Ευρωπαίους κατασκευαστές.

Yamaha: Κατοχύρωσε πατέντα για αερόσακο σε μοτοσυκλέτα

Νέα διπλώματα ευρεσιτεχνίας δίνουν λύσεις σε ένα παλιό πρόβλημα
Yamaha αερόσακος 2025 πατέντα
Από το

motomag

30/4/2025

Πατέντες δείχνουν πως η Yamaha εργάζεται πάνω στην εξέλιξη των αερόσακων θέλοντας να τους ενσωματώσει σε μοτοσυκλέτες της με στόχο να βελτιωθεί η πιθανότητα επιβίωσης του αναβάτη σε τροχαίο ατύχημα.

Στην αυτοκινητοβιομηχανία οι αερόσακοι έχουν αποδείξει την αξία τους στη σωτηρία οδηγού και επιβατών και έχουν καθιερωθεί ως το κυριότερο δευτερεύον σύστημα παθητικής ασφαλείας που υποστηρίζει στο μέγιστο το βασικό, τη ζώνη ασφαλείας- χωρίς αυτή ο αερόσακος μπορεί να γίνει ακόμη και απειλητικός για τη ζωή του οδηγού και των υπόλοιπων επιβαινόντων.

Σύμφωνα με την Εθνική Υπηρεσία Ασφάλειας Οδικών Μεταφορών των ΗΠΑ (NHTSA), περισσότερες από 50.000 ζωές σώθηκαν από τους αερόσακους μόνο στις ΗΠΑ μεταξύ 1987 και 2017. Παγκοσμίως, εκτιμάται ότι αποτρέπουν περίπου 70.000 θανάτους κάθε χρόνο, ένα νούμερο που είναι λογικά πολύ μεγαλύτερο στην πραγματικότητα.

Yamaha αερόσακος 2025 πατέντα

Ωστόσο, ενώ τα αυτοκίνητα εξοπλίζονται εδώ και καιρό υποχρεωτικά με αυτή την τεχνολογία, οι αερόσακοι έχουν μια εξειδικευμένη ύπαρξη στην ενσωμάτωσή τους στις μοτοσυκλέτες- με εξαίρεση το Honda Gold Wing που διατίθεται με αερόσακο. Τους συναντάμε συνήθως ως μέρος του τεχνικού ρουχισμού του αναβάτη.

Τώρα και η Yamaha μπαίνει στο παιχνίδι με μια νέα ιδέα γύρω από την εφαρμογή του αερόσακου στα δίκυκλα σε συνδυασμό με αισθητήρες. Οι μοτοσυκλέτες διαφέρουν θεμελιωδώς από τα αυτοκίνητα σε πολλές πτυχές που σχετίζονται με την ασφάλεια. Ως αποτέλεσμα, ένας αερόσακος μοτοσυκλέτας πρέπει να αντιδρά πολύ πιο γρήγορα και να ενεργοποιείται με μεγαλύτερη ακρίβεια από τον αντίστοιχο αερόσακο αυτοκινήτου. Επιπλέον, οι κινήσεις μιας μοτοσυκλέτας σε περίπτωση ατυχήματος είναι πιο πολύπλοκες - εκτός από την καθαρή επιβράδυνση, παίζουν ρόλο και οι κινήσεις κλίσης και περιστροφής. Συνεπώς, το σύστημα αισθητήρων πρέπει να επεξεργάζεται σημαντικά περισσότερες πληροφορίες προκειμένου να διασφαλίζεται η ενεργοποίηση χωρίς σφάλματα. Αυτά τα τεχνικά εμπόδια ευθύνονται εν μέρει για το γεγονός ότι η Gold Wing της Honda παραμένει μέχρι στιγμής η μόνη μοτοσυκλέτα παραγωγής με αερόσακο.

Η Yamaha κατέθεσε μια πατέντα που αφορά ειδικά τη βελτίωση της τεχνολογίας αισθητήρων για τους αερόσακους στις μοτοσυκλέτες. Η τεχνολογία περιλαμβάνει τη χρήση δύο αισθητήρων επιτάχυνσης - συγκρίσιμων με τις μονάδες αδρανειακής μέτρησης (IMU) αλλά το κυριότερο είναι ότι ο ένας από τους αισθητήρες τοποθετείται μπροστά από το κέντρο βάρους της μοτοσυκλέτας και ο άλλος πίσω από αυτό. Αυτό επιτρέπει στο σύστημα να ανιχνεύει με ακρίβεια την κίνηση σε τρεις διαστάσεις - οριζόντιες, πλευρικές και κατακόρυφες.

Yamaha αερόσακος 2025 πατέντα

Η διάταξη αυτή επιτρέπει στη μονάδα ελέγχου να ανιχνεύει μια πιθανή σύγκρουση και την κατεύθυνσή της ιδιαίτερα γρήγορα και αξιόπιστα. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για την ενεργοποίηση του αερόσακου σε κλάσματα του δευτερολέπτου - πριν ο ίδιος ο αναβάτης προσκρούσει σε εμπόδιο.

Η Yamaha R1 στο επίκεντρο

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι η Yamaha χρησιμοποιεί ως μοντέλο αναφοράς στα σχέδια ευρεσιτεχνίας μια supersport μοτοσυκλέτα, τη YZF-R1 όπου η πρόκληση είναι ιδιαίτερα μεγάλη. Η σπορ θέση οδήγησης, με κλίση προς τα εμπρός, σημαίνει ότι το κεφάλι του αναβάτη βρίσκεται πολύ κοντά στο μπροστινό μέρος της μοτοσυκλέτας.

Η επιλογή του συγκεκριμένου μοντέλου από τη Yamaha ως παράδειγμα θα μπορούσε να είναι μια ένδειξη ότι ο ιαπωνικός κατασκευαστής είναι πρόθυμος να αντιμετωπίσει τα πιο σύνθετα σενάρια ενσωμάτωσης αερόσακων - και να μην επικεντρωθεί μόνο σε μοτοσυκλέτες τουρισμού ή πόλης. Ωστόσο οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν για να κατοχυρώσουν τις πατέντες τους και δίκυκλα στα σχέδια που μπορεί να μην έχουν καμία σχέση με την τελική εφαρμογή.

Tricity με αερόσακο;

Εκτός από το R1, η πατέντα δείχνει επίσης το τρίτροχο σκούτερ Tricity της Yamaha με σύστημα αερόσακου. Όπως έχετε διαβάσει και εδώ η Autoliv παρουσίασε επίσης ένα πρωτότυπο αερόσακου σε ένα Piaggio MP3, άμεσο ανταγωνιστή του Tricity, σε εμπορικές εκθέσεις το 2023. Φαίνεται ότι οι κατασκευαστές προσδοκούν ιδιαίτερα υψηλές δυνατότητες από τα αστικά οχήματα που είναι προσανατολισμένα στην ασφάλεια.

Συμπερασματικά το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας της Yamaha δείχνει ότι η ανάπτυξη των αερόσακων για μοτοσυκλέτες συνεχίζει στον δρόμο της εξέλιξης - με έμφαση στην έξυπνη τεχνολογία αισθητήρων και την αλγοριθμική ακρίβεια. Ωστόσο, ένα πράγμα είναι σαφές: αν ο αερόσακος σε δύο τροχούς πρόκειται να έχει πραγματικότητα στο μέλλον, αυτό ακριβώς το είδος προσέγγισης -η εξέλιξη των αισθητήρων- είναι απαραίτητο για να ξεπεραστούν τα τεχνικά εμπόδια. Οι κάμερες (ή ραντάρ), σε συνδυασμό ίσως με λογισμικό τεχνητής νοημοσύνης θα μπορούσαν να βοηθήσουν σε αυτό.