Seamless κιβώτιο Yamaha παραγωγής!

Πατέντα με κινητήρα R1
Από τον

Λάζαρο Μαυράκη

5/9/2018

Πριν λίγα χρόνια, τα seamless κιβώτιο ήταν το βασικό θέμα συζήτησης και προβληματισμού στα paddock των MotoGP. Πρώτη η Honda ήταν που έβαλε τον "πονοκέφαλο" στους ανταγωνιστές της, οι οποίοι έτρεχαν προλάβουν τις τεχνολογικές εξελίξεις του HRC, ενώ πλέον τα συγκεκριμένα κιβώτια είναι κοινός τόπος και εκ των ουκ άνευ για τα πρωτότυπα των MotoGP.
Μέχρι τώρα, ακριβώς αυτός ο χώρος των MotoGP ήταν το πεδίο δράσης και εφαρμογής των seamless κιβωτίων, αλλά όπως δείχνει η πατέντα που κατοχύρωσε η Yamaha αυτό πρόκειται να αλλάξει. Πολλές σπορ μοτοσυκλέτες διαθέτουν σύστημα quickshifter, τόσο για τα ανεβάσματα όσο και για τα κατεβάσματα, που επιτρέπει τις αλλαγές των σχέσεων χωρίς την χρήση του συμπλέκτη. Ακόμη όμως κι έτσι, το σύστημα διακόπτει για ελάχιστα κλάσματα του δευτερολέπτου την τροφοδοσία, σε αντίθεση με τα seamless κιβώτια στα οποία "κουμπώνουν" δύο σχέσεις ταυτόχρονα (για να το περιγράψουμε χοντρικά, μιας κι ο μηχανισμός είναι εξαιρετικά πολύπλοκος στην λειτουργία του, ενώ όσοι έχετε την υπομονή, τις κατάλληλες γνώσεις αγγλικών και την περιέργεια, μπορείτε να διαβάσετε εδώ πώς δουλεύει) κι έτσι η μετάβαση γίνεται χωρίς να διακοπεί καθόλου η ισχύς που φτάνει στον πίσω τροχό. Υπάρχουν στο εσωτερικό των γραναζιών "δόντια" που κλειδώνουν μεταξύ τους όπως ο μηχανισμός μιας καστάνιας, ενώ ταυτόχρονα το γρανάζι που κινείται με πιο χαμηλή ταχύτητα κινείται ελεύθερα χωρίς να επηρεάζει την μετάδοση. Η πιο κοντινή σε αυτό τεχνολογία –σε ό,τι αφορά το αποτέλεσμα- είναι η CVT μετάδοση των scooters και η DCT μετάδοση του διπλού συμπλέκτη που χρησιμοποιεί η Honda.


Το συγκεκριμένο seamless σύστημα, όπως δείχνει και η πατέντα που κατοχύρωσε η Yamaha, έχει τοποθετηθεί σε έναν κινητήρα από R1, πράγμα που υπονοεί ότι το εργοστάσιο δουλεύει πάνω σε μια έκδοση αυτής της τεχνολογίας για μοτοσυκλέτες παραγωγής. Η Yamaha όπως φαίνεται στα σχέδια, έχει αποφύγει το επιπλέον βάρος και τους διακόπτες που έχει η Honda για τις αλλαγές των σχέσεων, και έχει διατηρήσει τον παραδοσιακό λεβιέ και την μανέτα.
Σε ό,τι αφορά την πρακτικότητα του ζητήματος, στα MotoGP τα οφέλη είναι εμφανέστατα και σημαντικά όταν κυνηγάς γυρολόγια και το βάθρο κρίνεται στα χιλιοστά του δευτερολέπτου, αλλά στις πραγματικές συνθήκες έξω στο δρόμο το ουσιαστικό κέρδος είναι ανύπαρκτο –σε σχέση με ένα quickshifter- πέρα από το ότι μπορείς να νιώσεις λίγο από την αίγλη των MotoGP όσο οδηγείς την μοτοσυκλέτα σου. Αν όμως η Yamaha καταφέρει να φέρει αυτό το σύστημα στην παραγωγή για το superbike της, αυτό σημαίνει πως θα μπορεί να το χρησιμοποιήσει και στους αγώνες των Motul WSBK. Προς το παρόν όμως, το όλο θέμα μένει στο επίπεδο της κατοχυρωμένης πατέντας και το αν και το πότε θα το δούμε στην παραγωγή είναι προς το παρόν άγνωστο, αποτελεί όμως μια σημαντική ένδειξη για την κατεύθυνση που κοιτάει η Yamaha για το μέλλον.

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.