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.

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.