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.

Yamaha: Πατέντα για εξάτμιση που λειτουργεί ως jet-αεροτομή

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

yamaha

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.

yamaha

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.

Slip Mitigation System KTM

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.

yamaha

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.