Τεχνολογία F1 για τα Honda του μέλλοντος!

Στόχος η μείωση της κατανάλωσης
Από τον

Λάζαρο Μαυράκη

18/1/2021

H Honda έχει ανέκαθεν μια δυνατή παράδοση στην εξέλιξη της τεχνολογίας και δεν διστάζει να αντλήσει τεχνογνωσία ακόμη και από την Formula 1, προκειμένου να φτάσει στο πολυπόθητο "αγαθό" της μειωμένης κατανάλωσης, όπως δείχνουν ορισμένες νέες πατέντες που κατέθεσε για έναν προθάλαμο καύσης, κάτι που θεωρείται κοινός τόπος στην F1.

Αν και οι τούρμπο, υβριδικοί V6 κινητήρες των μονοθεσίων απέχουν παρασάγγες από τους κινητήρες μοτοσυκλετών, η μείωση της κατανάλωσης, η δύναμη και το ανέβασμα πολλών στροφών αποτελούν κοινό παρονομαστή ανάμεσα στους δύο κόσμους.

Η βασική ιδέα είναι ο διαχωρισμός του θαλάμου καύσης σε δύο μέρη. Σε κάθε φάση πλήρωσης, ο κύριος τομέας γεμίζει με ένα αρκετά φτωχό μίγμα αέρα-καυσίμου, ενώ ο μικρότερος προθάλαμος (εκεί δηλαδή που βρίσκεται και το μπουζί) γεμίζει με ένα πιο πλούσιο μίγμα. Αυτό σημαίνει ότι το μπουζί θα κάνει πιο εύκολα την ανάφλεξη του πλούσιου μίγματος, από το οποίο θα φύγουν φλόγες προς τον κύριο θάλαμο, έτσι ώστε να διασφαλιστεί ότι θα γίνει η καλύτερη δυνατή καύση του πιο φτωχού μίγματος, χωρίς τις "παρενέργειες" μιας ατελούς καύσης, όπως το φαινόμενο της αυτανάφλεξης και τα λεγόμενα "πειράκια".

Στα αυτοκίνητα της F1, ο προθάλαμος καύσης συνδυάζεται και με διαφορετικό ψεκασμό, ενώ οι κανονισμοί επιτρέπουν μόνο ένα μπεκ για κάθε κύλινδρο. Ο σχεδιασμός της Honda για τον συγκεκριμένο κινητήρα στις πατέντες, δεν περιορίζεται από τέτοιους κανονισμούς, οπότε χρησιμοποιεί ένα σύστημα με διπλά μπεκ. Αυτό σημαίνει ότι διαθέτει ένα μπεκ σε συμβατική θέση, το οποίο ψεκάζει με καύσιμο στην εισαγωγή όπως συμβαίνει στις περισσότερες μοτοσυκλέτες, κι ένα που ψεκάζει καύσιμο στον προθάλαμο για να γίνει πιο πλούσιο το μίγμα.

Ο διπλός ψεκασμός και ο προθάλαμος είναι αρκετά γνωστή τεχνολογία (η Honda χρησιμοποίησε μια παραλλαγή της την δεκαετία του '70 στο πρώτο Civic που κατασκεύασε, με ένα πιο "πλούσιο" καρμπυρατέρ), αλλά η συγκεκριμένη ιδέα είναι αρκετά πιο εξελιγμένη, καθώς διαχωρίζει τον προθάλαμο από τον κυρίως θάλαμο καύσης. Ο ίδιος ο θάλαμος καύσης δημιουργείται ουσιαστικά από μια περιστροφική βαλβίδα. Είναι βασικά μια περιστροφική κατασκευή με ανοίγματα στα τοιχώματα, έτσι ώστε όταν περιστρέφεται να απομονώνει ή να ανοίγει τον προθάλαμο με τον κυρίως θάλαμο, η οποία παίρνει κίνηση μέσω γραναζιών από τον εκκεντροφόρο εισαγωγής. Στις πατέντες που έχει χρησιμοποιηθεί ένας τετρακύλινδρος εν σειρά κινητήρας από Fireblade, υπάρχει ένας άξονας που κινεί όλες τις περιστροφικές βαλβίδες για κάθε κύλινδρο. Η σύνδεση των δύο μερών γίνεται κατά την διάρκεια της πλήρωσης και της εξαγωγής, διασφαλίζοντας ότι τα καυσαέρια αντικαθίστανται από φρέσκο μίγμα και στην συνέχεια γίνεται ο διαχωρισμός για να δοθεί η δυνατότητα στο μπεκ του άμεσου ψεκασμού να προσθέσει περισσότερο καύσιμο στον συγκεκριμένο τομέα.

Όταν ο σπινθήρας από το μπουζί κάνει την ανάφλεξη του μίγματος, η βαλβίδα περιστρέφεται ώστε να αποκαλυφθεί μία σειρά από μικρές οπές από τις οποίες οδηγούνται στοχευμένες πύρινες γλώσσες στον κύριο θάλαμο καύσης, για να γίνει όσο το δυνατόν πιο πλήρης η καύση του φτωχότερου μίγματος. Το αποτέλεσμα είναι η μέγιστη παραγωγή δύναμης και οικονομίας καυσίμου, με χαμηλή εκπομπή ρύπων ταυτόχρονα. Όταν θα γίνει η εφαρμογή των Euro6 προδιαγραφών, αυτού του είδους η τεχνολογία θα μπορούσε να γίνει ιδιαίτερα δημοφιλής από τα εργοστάσια που θα την υιοθετήσουν, έτσι ώστε να πληρούνται οι προδιαγραφές χωρίς να θυσιάζονται οι επιδόσεις.

QJMotor: Πατέντες για μονοκύλινδρο κινητήρα με τυφλό πιστόνι στις ΗΠΑ

Σε διάταξη V, για τη 2η μπιέλα-πιστόνι - Πού ενδέχεται να χρησιμοποιηθεί
QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

4/9/2026

Η QJMOTOR φαίνεται πως εξετάζει και εναλλακτικές εφαρμογές για τους μονοκύλινρους κινητήρες της, όπως φαίνεται και από τις πατέντες που κατέθεσε στην άλλη μεριά του Ατλαντικού.

Η ιδέα ενός κινητήρα με τυφλή μπιέλα-πιστόνι που λειτουργεί ως στοιχείο εξισορρόπησης των κραδασμών δεν είναι κάτι καινούργιο στον κόσμο των δύο τροχών. Τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα που μπορούμε να θυμηθούμε είναι το εξωτικό Ducati Supermono, ενώ στην παραγωγή αυτή τη στιγμή έχουμε το εν σειρά δικύλινδρο Yamaha TMAX που έχει και μία 3η μπιέλα για να ελαχιστοποιεί τους κραδασμούς που παράγει ο κινητήρας του. Το έχουμε δει επίσης στον δικύλινδρο της παλιότερης γενιάς F800 της BMW με τον εν σειρά κινητήρα να φέρει επίσης μια τρίτη μπιέλα.

Η βρετανική MCN αναφέρει πως η QJMOTOR επιστρέφει σε μια εφαρμογή που απέρριψε ο μεγάλος Massimo Bordi στον κινητήρα του Ducati Supermono στα αρχικά στάδια της εξέλιξής του λόγω της τεράστιας αντίστασης που δημιουργούσε μέσα στον κύλινδρο. Έτσι απέρριψε το πιστόνι, όμως κράτησε την τυφλή μπιέλα.

Η συγκεκριμένη εφαρμογή θεωρείται ανώτερη ως λύση στην εξισορρόπηση των κραδασμών έναντι ενός αντικραδασμικού άξονα αλλά, ειδικά στην περίπτωση των πατεντών της QJMOTOR, προσθέτει περισσότερο βάρος και όγκο και αυτό είναι το αρνητικό. 

QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι

Η QJMOTOR, φαίνεται πως εξετάζει και αυτήν την εφαρμογή για μελλοντικό της μονοκύλινδρο κινητήρα παρουσιάζοντας ένα ελαφρώς διαφορετικό σχέδιο σε σχέση με τους άλλους δύο κατασκευαστές. Στο δικό της υπάρχει μπλοκ που θα μπορούσε να ανήκει σε V2 κινητήρα και όπως φαίνεται και στις πατέντες η περιεχόμενη γωνία βρίσκεται στις ιδανικές για τη διαχείριση των κραδασμών 90 μοίρες για τα πιστόνια. Έτσι η κίνηση του ενός πιστονιού εξουδετερώνει ή ισορροπεί πλήρως, αν προτιμάτε, τις δυνάμεις και τους κραδασμούς 1ης τάξης που αναπτύσσει το άλλο, τη στιγμή μάλιστα που χρειάζεται να γίνει αυτό. Για αυτόν τον ένας V2 με περιεχόμενη γωνία 90 μοιρών δεν χρειάζεται να χρησιμοποιεί αντικραδασμικό άξονα για την εξουδετέρωσή τους.

Ο στρόφαλος του κινητήρα της QJMOTOR έχει δύο αντίβαρα και ένα κομβίο πάνω στο οποίο συνδέονται οι δύο μπιέλες. Η κάσα του στροφάλου δίνει περιεχόμενη γωνία 80 μοιρών για τους κυλίνδρους, όμως η γωνία των πιστονιών είναι 90 μοίρες, με το μοτέρ να είναι έτσι λίγο πιο μαζεμένο σε διαστάσεις.

Το παραπάνω γίνεται εφικτό λόγω του διαφορετικού μεγέθους που έχουν μεταξύ τους τα δύο πιστόνια (και οι κύλινδροι) με το τυφλό, το οποίο δεν έχει κεφαλή από πάνω του και έτσι δεν παράγει έργο, να είναι και τρύπιο ώστε να περνά ελεύθερα από μέσα του ο αέρας και έτσι να μειώνεται η αντίσταση και οι απώλειες. Δεν έχει επίσης ούτε ελατήρια αφού δεν χρειάζεται να διατηρείται συμπίεση και στεγανότητα μειώνοντας έτσι ακόμη περισσότερο τις τριβές.

QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι

Στον κύλινδρο με το τυφλό πιστόνι-μπιέλα έχουν τοποθετηθεί επίσης και ψήκτρες για να βοηθούν στην ταχύτερη απαγωγή θερμότητας. Και αν αναρωτιέστε ποιος άλλος κινητήρας έχει κυλίνδρους με περιεχόμενη γωνία στις 80 μοίρες αυτή τη στιγμή δεν χρειάζεται να "πάτε μακριά" αφού αυτή είναι η αρχιτεκτονική του δικύλινδρου κινητήρα του Morbidelli T1002VX. Ποιο μοντέλο όμως θα μπορούσε να χρησιμοποιεί στην πραγματικότητα έναν μονοκύλινδρο "V" μένει να φανεί, αν και εφόσον οι πατέντες βρουν τον δρόμο της παραγωγής. Η QJMOTOR αναφέρει στην πατέντες της ότι αυτός είναι ένας τρόπος να μειώσει το κόστος παραγωγής σε μικρού κυβισμού κινητήρες και την ίδια στιγμή να διατηρεί τους κραδασμούς που παράγουν υπό έλεγχο.

QJMOTOR κινητήρας πατέντα με τυφλό πιστόνι