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.

https://bit.ly/MOTO_673

Επικαιρότητα

Yamaha: Πατέντα για εξάτμιση που λειτουργεί ως jet-αεροτομή

Aλλαγή κατεύθυνσης και πίεσης καυσαερίων μέσω πεταλούδας - Για τη βελτίωση της συμπεριφοράς

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.

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.

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.

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.

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.