Yamaha: Εξελίσσει το δικό της ηλεκτρικό turbo - Κατατέθηκαν οι πρώτες πατέντες

Με στόχο την εξάλειψη του turbo lag και τη μείωση των εκπομπών CO2 - Ηλεκτρικά υποβοηθούμενος ο υπερσυμπιεστής καυσαερίων
Yamaha Turbo πατέντα
Από το

motomag

23/5/2025

Η Yamaha κατέθεσε πρόσφατα αρκετές πατέντες που σχετίζονται με μοτοσυκλέτα η οποία χρησιμοποιεί ηλεκτρικό υπερσυμπιεστή για την αύξηση της απόδοσης του κινητήρα της.

Η Yamaha ερευνά εδώ και αρκετά χρόνια τις δυνατότητες υπερτροφοδότησης στις σύγχρονες μοτοσυκλέτες, ενώ είχε παρουσιάσει turbo μοτοσυκλέτα στα ‘80s, την ίδια περίοδο που το έκαναν οι Honda, Kawasaki και Suzuki. Μάλιστα όπως είχαμε γράψει το 2020 δοκίμαζε τότε τον 3κύλινδρο CP3 κινητήρα των 847 κυβικών με turbo πάνω σε ένα τροποποιημένο πλαίσιο MT-10. Αυτό γινόταν για να διερευνήσει εκ νέου τις δυνατότητες του turbo, το οποίο μπορεί υπό προϋποθέσεις να πετύχει και χαμηλότερη κατανάλωση -κατά συνέπεια και χαμηλότερες εκπομπές CO2- λόγω της μικρότερης χωρητικότητάς του μοτέρ.

Ο κινητήρας αυτός απέδιδε 180 ίππους και 18  kg.m ροπής, ενώ παράλληλα οι εκπομπές CO2 παρουσιάζονταν μειωμένες κατά 30% σε σχέση με αντίστοιχης απόδοσης αλλά μεγαλύτερης χωρητικότητας ατμοσφαιρικό κινητήρα. Αυτό το φαινόμενο του “downsizing”, όπως αποκαλείται, παρατηρείται εδώ και δύο δεκαετίες στην αυτοκινητοβιομηχανία, με πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα τα turbo μοτέρ των 1.000-1.200 κ.εκ. που έχουν αντικαταστήσει επί της ουσίας τους δίλιτρους ατμοσφαιρικούς. Εκεί υπάρχει σημαντικό κέρδος στην συνολική απόδοση, πολύ περισσότερο στη ροπή στις χαμηλές στροφές, ενώ και στην κατανάλωση το κέρδος είναι υπαρκτό, αν και μικρότερο από όσο φαντάζεται κανείς ακούγοντας τη χωρητικότητα του μοτέρ να πέφτει στο μισό.

Το θέμα των turbo είναι φυσικά πιο περίπλοκο για τις μοτοσυκλέτες, καθώς υπάρχει περιορισμός ως προς τον χώρο και το βάρος του συστήματος υπετροφοδότησης (turbo, intercooler, σωληνώσεις κλπ.) που αν αυξηθεί πολύ γίνεται κατευθείαν πρόβλημα, πρώτα από όλα για την “τακτοποίηση” όλων των μερών σε σχέση με ένα αυτοκίνητο.

Yamaha Turbo πατέντα

Το σημαντικότερο πρόβλημα είναι το lag, η υστέρηση δηλαδή που παρουσιάζεται από τη χρονική στιγμή που ο αναβάτης ανοίξει το γκάζι και “δώσει” την εντολή μέχρι η φτερωτή του υπερσυμπιεστή να φτάσει στον απαιτούμενο αριθμό στροφών που της έχει ζητηθεί πιέζοντας περισσότερο αέρα στην εισαγωγή, κάτι που εξαρτάται από την ταχύτητα των καυσαερίων της εξάτμισης -πρώτα πρέπει να αυξηθεί αυτή. 

Η Yamaha προσπαθεί να δώσει λύση στα παραπάνω προβλήματα με τις νέες αιτήσεις ευρεσιτεχνίας της για ηλεκτρικά υποβοηθούμενο υπερσυμπιεστή, το οποίο προσφέρει και "απείρως" μεγαλύτερη ακρίβεια στον έλεγχο της ταχύτητας της φτερωτής. Παραδείγματα τέτοια υπάρχουν ήδη και στην αυτοκινητοβιομηχανία, ενώ η Honda παρουσίασε το δικό της concept σκοπεύοντας να το βάλει στην παραγωγή, στην περασμένη EICMA. Το σύστημα της Honda φαίνεται να είναι ένα βήμα μπροστά αφού ο υπερυμπιεστής ελέγχεται μόνο ηλεκτρικά και δεν εξαρτάται από τα καυσαέρια της εξάτμισης. 

Στην εφαρμογή της Yamaha η τοποθέτηση ηλεκτρικού μοτέρ για την κίνηση της φτερωτής, δεν “αποσυνδέει” το turbo από την εξάτμιση αλλά υποβοηθά στο αρχικό στάδιο το στροφάρισμα της φτερωτής -στις χαμηλές στροφές-, μέχρι η ροή των καυσαερίων να φτάσει στο βέλτιστο επίπεδο.

Yamaha Turbo πατέντα

Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας υποδηλώνει ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και πυκνωτές αντί για μπαταρία, εάν υπάρχει ανάγκη αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία του turbo, με το σύστημα να λειτουργεί στα 48V.

Όπως και με όλες τις πατέντες που βλέπουν το φως της δημοσιότητας κανείς δεν ξέρει αν η εφαρμογή της Yamaha φτάσει στην παραγωγή. Ωστόσο, έπειτα και από την κίνηση της Honda οι πιθανότητες να δούμε και από τη Yamaha αντίστοιχη μοτοσυκλέτα είναι μεγάλες.

Astemo-Honda: Τέλος οι σπάνιες γαίες για τους ηλεκτρικούς κινητήρες - Σε βάθος 5ετίας θέλει να αλλάξει τα δεδομένα

Έκλεισε δραστικά την ψαλίδα σε μέγεθος και κατανάλωση έναντι των κινητήρων με σπάνιες γαίες
honda astemo ηλεκτρικός κινητήρας
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

12/12/2025

Μέσω της Astemo ο ιαπωνικός κολοσσός μπαίνει στον χορό των ηλεκτρικών κινητήρων που δεν απαιτούν σπάνιες γαίες για να λειτουργήσουν μειώνοντας τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο για την κατασκευή τους αλλά και την εξάρτηση των κατασκευαστών από χώρες που έχουν πλούσια κοιτάσματα σπάνιων γαιών όπως είναι η Κίνα.

Το μέλλον της ηλεκτροκίνησης απομακρύνεται από την εξάρτηση στις σπάνιες γαίες για την κατασκευή ηλεκτρικών κινητήρων και μπαταριών για περιβαλλοντικούς, οικονομικούς και πολιτικούς λόγους. 

Η Κίνα έχει τα μεγαλύτερα αποθέματα σπάνιων γαιών και έτσι μπορεί να ελέγχει τιμές και διαθεσιμότητα πιο εύκολα από οποιονδήποτε άλλο, κάτι που δεν αρέσει φυσικά στον υπόλοιπο κόσμο ειδικά από τη στιγμή οι εγχώριοι κατασκευαστές της πρωτοστατούν στην εξέλιξη και διάδοση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. 

Astemo

Παράλληλα, η εξόρυξή των σπάνιων γαιών είναι ιδιαίτερα επιβλαβής για το περιβάλλον -μόλυνση του εδάφους με τοξικές ουσίες εκεί όπου γίνεται η εξόρυξη μεταξύ άλλων-, ενώ και οι ηλεκτρικοί κινητήρες και οι μπαταρίες που ενσωματώνουν σπάνιες γαίες είναι ακριβότεροι στην κατασκευή τους. Ευτυχώς λοιπόν που ο φόβος των κυβερνήσεων και των κατασκευαστών εκτός Κίνας ωθεί τις εξελίξεις στην ηλεκτροκίνηση μακριά από τις σπάνιες γαίες (και) προς ένα πιο φιλικό περιβαλλοντικά μέλλον.

Με στόχο να αντικαταστήσει εντελώς τους ηλεκτρικούς κινητήρες μόνιμου μαγνήτη (Permanent Magnet AC/DC Motor- PMAC-PMDC) η ιαπωνική Advanced Sustainable Technologies for Mobility (Astemo) ανακοίνωσε ότι εξελίσσει και αυτή έναν επαγωγικό ηλεκτρικό κινητήρα μαγνητικής αντίστασης (Reluctance Motor) με ρότορα-δρομέα που δεν ενσωματώνει στη σχεδίασή του σπάνιες γαίες. 

Η Astemo, που έχει ως μεγαλομέτοχους τις Honda και Hitachi, έχει κλείσει σημαντικά την ψαλίδα στην απόδοση μεταξύ του φιλικότερου προς το περιβάλλον κινητήρα της που χρησιμοποιεί σιδερένιο δρομέα με φερρίτη (οξείδιο του σιδήρου) και των PMAC-PMDC, ενώ έχει περιορίσει και το απαιτούμενο μέγεθος και βάρος του, τα τρία σημεία που υστερεί αυτός ο τύπος ηλεκτρικού κινητήρα έναντι εκείνων με σπάνιες γαίες. 

Ο κινητήρας των Ιαπώνων είναι παράλληλα σημαντικά μικρότερος από τους υπάρχοντες ηλεκτρικούς κινητήρες με φερρίτη που για να έχουν την ίδια απόδοση με τους PMAC-PMDC θα πρέπει να είναι τριπλάσιοι σε μέγεθος σε σχέση με αυτούς αφού η μαγνητική δύναμη του φερρίτη είναι περίπου στο 33% σε σχέση π.χ. με τον μαγνήτη νεοδυμίου, τον ισχυρότερο τύπο μόνιμου μαγνήτη που χρησιμοποιείται αυτή τη στιγμή στους ηλεκτρικούς κινητήρες. Έτσι καταναλώνουν και πολύ περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Astemo

Για τον κυρίως ηλεκτρικό κινητήρα που εξελίσσουν οι Ιάπωνες χρησιμοποιούν δρομέα με φερρίτη (οξείδιο του σιδήρου), ενώ έχουν δημιουργήσει και έναν βοηθητικό σε αυτόν ηλεκτρικό κινητήρα με δρομέα που δεν έχει ούτε φερρίτη! Και στις δύο περιπτώσεις ο δρομέας είναι 30% μεγαλύτερος έναντι εκείνων που έχουν οι PMAC-PMDC, όμως η Astemo ισχυρίζεται ότι έτσι η απόδοση βρίσκεται στα ίδια επίπεδα στην περίπτωση του κυρίως κινητήρα της.

Χωρίς να αναφέρεται στο μέγεθος και το βάρος, η Astemo κάνει λόγο για μέγιστη απόδοση που φτάνει τους 241 ίππους για τον κυρίως κινητήρα και τους 181 ίππους για εκείνον που δεν έχει ούτε φερρίτη. Και στις δύο περιπτώσεις η εσωτερική σχεδίαση του ρότορα που έχει γίνει σε στρώματα -αλλάζει δηλαδή από την επιφάνεια προς τα μέσα αλλά και από το κέντρο προς τα άκρα- διευκολύνει τη ροή του στάτη (του σταθερού μέρους του κινητήρα) να περάσει μέσα από κάποιες περιοχές και έτσι αναπτύσσεται η μαγνητική ροπή στον δρομέα.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα που ισχυρίζεται ότι έλυσε η Astemo και επέτρεψε τη μείωση του μεγέθους με ταυτόχρονη αύξηση της ισχύος είναι η διαχείριση της θερμότητας εντός του κινητήρα λόγω της υψηλής τάσης που απαιτείται (400/800V) με την ιαπωνική εταιρεία να ψύχει το τύλιγμα του στάτη με κάποιο είδος λαδιού.

Το πλάνο της Astemo, στην οποία ανήκουν οι Showa, Nissin και Keihin, είναι να έχει έτοιμους για εμπορική χρήση και μαζική παραγωγή τους κινητήρες της μέχρι το 2030 και αυτό, αν το πετύχει, θα αποτελεί παγκόσμια πρωτιά.

Ετικέτες