Yamaha: Πατέντα με δικύλινδρο turbo για το ΜΤ-09

Εξετάζοντας την υπερτροφοδότηση
Από τον

Πάνο Καραβοκύρη

24/4/2019

Πρόσφατα η Yamaha κατέθεσε ορισμένες πατέντες στις οποίες παρουσιάζεται το (προηγούμενης γενιάς) MT-09 εξοπλισμένο με έναν δικύλινδρο κινητήρα turbo. Μετά το 2000, έχουμε δει απ’ τους υπόλοιπους ιαπωνικούς κολοσσούς αντίστοιχες πατέντες που παρουσιάζουν κινητήρες με συστήματα υπερτροφοδότησης, ενώ μόνο ένας απ’ αυτούς προχώρησε στην υλοποίησή τους, προς το παρόν. Αναφερόμαστε φυσικά στην Kawasaki και στη σειρά μοντέλων H2, όπου κάθε χρόνο παρουσιάζονται νέα μέλη απ’ το 2015. Στην περίπτωση της Kawasaki έχουμε ένα σύστημα supercharger, ενώ εδώ η Yamaha μας δείχνει ξεκάθαρα πως δουλεύει πάνω στη τεχνολογία turbo. Σε επίπεδο πρωτότυπων, "πρωτοπόρος" είναι η Suzuki με το Recursion, που φροντίζει να ανανεώνει τα σχέδιά του ανά τακτά χρονικά διαστήματα χωρίς να λέει τίποτα για το πότε και αν θα βγει στην παραγωγή, φτάνοντας στο σημείο να θυμίζει μαμούθ σίριαλ με πάνω από 500 επεισόδια. Παράλληλα όμως, αποτελεί και την επαλήθευση του άτυπου κανόνα πως: Όποια μοτοσυκλέτα βλέπουμε σε μορφή πατεντών δεν είναι σίγουρο πως θα την δούμε και στην παραγωγή μετέπειτα.

Το γεγονός ότι στα σχέδια βλέπουμε ένα ΜΤ-09 είναι εύκολα αντιληπτό, αλλά όχι δεσμευτικό για το τί είδους μοτοσυκλέτα θα έχει τον κινητήρα turbo όταν κι αν βγει στην παραγωγή. Παρά το γεγονός πως από το πλάι ο κινητήρας δείχνει να είναι ο τρικύλινδρος των 847cc του mT-09, στα υπόλοιπα σχέδια παρατηρούμε απ’ το σύστημα εξαγωγής πως πρόκειται για έναν δικύλινδρο κινητήρα. Η τακτική που οι εταιρείες καταθέτουν πατέντες χρησιμοποιώντας σχέδια από παλιότερα μοντέλα όπως στην προκείμενη περίπτωση ή άσχετα τελείως συνηθίζεται διότι υπάρχουν φορές που θέλουν να αποκρύψουν τη μορφή ενός επερχόμενου μοντέλου. Παρ’ όλα αυτά υπάρχει μια παρατραβηγμένη θεωρία που συνοδεύει αυτή την ειδηση και λέει πως η χρήση αυτών των σχεδίων δεν είναι τυχαία, αλλά υπήρχε από τότε που σχεδιαζόταν το πρώτο MT-09 να εξοπλιστεί με κινητήρα turbo.

Κυρίαρχος λόγος που οι περισσότερες εταιρείες στρέφουν την προσοχή τους στην υπερτροφοδότηση δεν είναι άλλος πλέον, απ’ τις όλο και περισσότερο αυστηρές προδιαγραφές Euro 4/5. Το 2021 βρίσκεται δίπλα μας και τότε είναι που θα μπουν σε πλήρη ισχύ οι Euro 5 προδιαγραφές με αποτέλεσμα ο χρόνος να πιέζει τις εταιρείες να βρουν λύσεις για την μείωση των ρύπων, τη βελτιστοποίηση της κατανάλωσης και την διατήρηση ή αύξηση των επιδόσεων των κινητήρων τους. Οι κινητήρες turbo όπου χρησιμοποιούνται κατά κόρον απ’ τις αυτοκινητοβιομηχανίες προσφέρουν με τα χαρακτηριστικά τους τη λύση στο πρόβλημα των αυστηρών προδιαγραφών, καθώς επιτρέπουν από μικρότερου κυβισμού και λιγότερων κυλινδρων κινητήρες να έχουν την απόδοδοση ίση με κινητήρες υπερδιπλάσιου κυβισμού και κυλίνδρων. Είναι αυτό που αποκαλούν "downsizing".

Στα σχέδια της Yamaha βλέπουμε την τοποθέτηση του turbo σε δύο διαφορετικά σημεία. Στην πρώτη περίπτωση η τουρμπίνα βρίσκεται στο ύψος του στροφάλου και έχει αρκετή απόσταση από τις βαλβίδες εξαγωγής του κινητήρα. Έτσι, εξασφαλίζεται αρκετή απόσταση μεταξύ του μπροστινού τροχού και του κινητήρα, χωρίς να υπάρχει το ενδεχόμενο να έρθουν σε επαφή κατά τη βύθιση των καλαμιών. Όμως, λόγω της αυξημένης απόστασης της τουρμπίνας απ’ την κεφαλή το φαινόμενο του turbo lag (η χρονική καθυστέρηση απόκρισης της τουρμπίνας στην άνοδο των στροφών του κινητήρα) είναι πιο έντονο και δημιουργεί σκαλοπάτι στην απόδοση της ροπής και της ιπποδύναμης.  

Στο δεύτερο σχέδιο παρατηρούμε πως η τουρμπίνα είναι τοποθετημένη πιο κοντά στην κεφαλή, έχοντας μικρότερη απόσταση απ’ τις βαλβίδες εξαγωγής. Γεγονός που καθιστά λιγότερο αισθητό το turbo lag και ο κινητήρας αποκτά μια πιο προοδευτική και ομαλή λειτουργία. Αύτη η θέση –που είναι πιο κοντά στην κεφαλή του κινητήρα- χρησιμοποιείται απ’ το 2000 κι έπειτα στους περισσότερους κινητήρες αυτοκινήτων βελτιώνοντας την απόκριση της τουρμπίνας, όμως η μετάβαση αυτής της τεχνολογίας στο κόσμο των μοτοσυκλετών δημιουργεί χωροταξικά προβλήματα, καθώς η τουρμπίνα βρίσκεται πολύ κοντά στον μπροστινό τροχό με αποτέλεσμα να υπάρχει κίνδυνος κατά τη βύθιση του πιρουνιού να έρθουν σε επαφή. Για την επίλυση αυτού θα πρέπει να αλλαχτεί η θέση του κινητήρα, όμως κάτι τέτοιο επηρεάζει τα χαρακτηριστικά συμπεριφοράς της μοτοσυκλέτας, από την αλλαγή της κατανομής των μαζών. Επίσης, παρατηρούμε και στις δύο περιπτώσεις πως μετά την τουρμπίνα υπάρχει ο καταλύτης σε μικρή απόσταση, που τον βοηθά να θερμαίνεται γρήγορα (μόλις οι καταλύτες ζεσταθούν αρκετά τότε λειτουργούν στο 100% του δυναμικού τους).

Για το ποια λύση θα χρησιμοποιήσει η Yamaha ώστε τα μοντέλα της να πληρούν τις προδιαγραφές EURO 5-6 κ.τ.λ. είναι ακόμη άγνωστο, όμως οι νέες πατέντες δείχνουν πως είναι διαθέσιμη να περπατήσει και σε άλλα μονοπάτια.

Πάντως να θυμίσουμε, πως στα jet ski έχει κινητήρες με υπερτροφοδότηση, αντίστοιχης αρχιτεκτονικής με εκείνη της Kawasaki και είναι περίεργο που δεν προχωρά με κάτι που ήδη έχει στα χέρια της, αλλά πειραματίζεται με τα turbo.

Ετικέτες

Νέο “υπερκράμα” μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στον χώρο της μοτοσυκλέτας

Θα μπορούσε να αντικαταστήσει το αλουμίνιο και το ατσάλι
Science_
Από τον

Παύλο Καρατζά

2/7/2026

Μια ομάδα μηχανικών δημιούργησε ένα κράμα, το πρώτο του είδους του παγκοσμίως, που προσφέρει εξαιρετική αντοχή χωρίς να θυσιάζει την ανθεκτικότητα – μια σημαντική καινοτομία που θα μπορούσε κάποια μέρα να επηρεάσει και τον χώρο της μοτοσυκλέτας, από τα πλαίσια των μοτοσυκλετών μέχρι τους κινητήρες.

Κάθε μηχανικός οραματίζεται ανθεκτικότερα και με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής υλικά. Αυτό ίσως σήμερα ακούγεται ουτοπικό, όμως μία μια ομάδα ερευνητών φαίνεται να έχει μόλις κάνει ένα μεγάλο βήμα προς την αλλαγή αυτής της κατάστασης.

Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια νέα διαδικασία κατασκευής που επιτρέπει στα μόρια των μετάλλων να “οργανώνονται” σε μια σχεδόν άψογη εσωτερική δομή, δημιουργώντας ένα υλικό που, σύμφωνα με τους ισχυρισμούς, προσφέρει διπλάσια αντοχή από τον χάλυβα και περίπου τριπλάσια από τα συμβατικά κράματα αλουμινίου. Επίσης διατηρεί ένα βαθμό ευκαμψίας αντί να γίνεται εύθραυστο, κλασικό εμπόδιο για τα υλικά εξαιρετικά υψηλής αντοχής.

Αν και η έρευνα περιορίζεται ακόμα στο εργαστήριο, θέτει ένα προφανές ερώτημα για τη βιομηχανία μοτοσυκλετών. Θα μπορούσε αυτό το υλικό να αντικαταστήσει τελικά μέρος του χάλυβα και του αλουμινίου που χρησιμοποιούνται στις σημερινές μοτοσυκλέτες;

Ένα ανθεκτικότερο μέταλλο θα μπορούσε να επιτρέψει στους κατασκευαστές να κατασκευάζουν αντίστοιχα ανθεκτικότερα ψαλίδια, πλαίσια, υποπλαίσια, τροχούς, ακόμη και τα εξαρτήματα του κινητήρα.

Η καινοτομία έγκειται στον τρόπο με τον οποίο διαμορφώνεται το μέταλλο. Οι ερευνητές, από το Πανεπιστήμιο Monash της Αυστραλίας, βρήκαν έναν τρόπο να καθοδηγήσουν τα άτομα ώστε να οργανωθούν σε μια πολύ πιο ομοιόμορφη δομή. Αυτό το πέτυχαν με ένα διαφορετικό μείγμα πρώτων υλών - τιτάνιο, άφνιο, ταντάλιο, νιόβιο και ζιρκόνιο - που θερμαίνεται πιο αργά από ό,τι γίνεται κανονικά για την παραγωγή κραμάτων και αυτός ο θερμικός κύκλος δίνει στα άτομα χρόνο να κινηθούν και να οργανωθούν φυσικά, αντί να “παγώσουν” στη θέση τους όπως θα συνέβαινε κατά τη συμβατική χύτευση.

Το αποτέλεσμα είναι αυτό που οι ερευνητές περιγράφουν ως μια νέα μορφή “ατομικής αρχιτεκτονικής”. Αντί για μια τυχαία εσωτερική δομή που περιέχει μικροσκοπικά ελαττώματα και αδύναμα σημεία, το κράμα δημιουργεί μια ομαλότερη δομή σε τάξη μεγέθους νανόμετρων σε όλο το μήκος του υλικού. Αυτή η εξαιρετικά τακτοποιημένη δομή είναι σε μεγάλο βαθμό απαλλαγμένη από τα στοιχεία που συνήθως περιορίζουν την αντοχή ενός κράματος. Με απλά λόγια, η σημαντική ανακάλυψη δεν έγκειται μόνο στη σύνθεση των μετάλλων που χρησιμοποιούνται, αλλά στο γεγονός ότι η διαδικασία κατασκευής επιτρέπει στα άτομα να αυτοοργανωθούν σε μια πολύ ισχυρότερη εσωτερική δομή από ό,τι ήταν δυνατό μέχρι τώρα σε ένα ολόκληρο κομμάτι μετάλλου.

Science

Πρόκειται για το είδος της εξέλιξης που θα μπορούσε τελικά να έχει αντίκτυπο πολύ πέρα από τον τομέα των μοτοσυκλετών, καθώς οι αεροδιαστημικές, αυτοκινητοβιομηχανίες και αμυντικές βιομηχανίες αναζητούν όλες ανθεκτικότερα υλικά.

Τίποτα όμως δεν είναι επιβεβαιωμένο, καθώς οι εργαστηριακές καινοτομίες δεν σημαίνουν αυτόματα ότι η παραγωγή εξαρτημάτων είναι εγγυημένη. Οι κατασκευαστές μοτοσυκλετών χρειάζονται υλικά που μπορούν να παραχθούν σε τεράστιες ποσότητες, να υποστούν εύκολα μηχανική κατεργασία και ίσως το πιο σημαντικό, να πωληθούν σε λογική τιμή. Αυτό το τελευταίο σημείο είναι συχνά το σημείο όπου αποτυγχάνουν πολλά υποσχόμενες ανακαλύψεις όπως αυτή.

Παρ’ όλα αυτά, αν αυτή η διαδικασία καταστεί δυνατό να εφαρμοστεί σε μεγαλύτερη κλίμακα χωρίς να εκτοξευθούν τα κόστη στα ύψη, θα μπορούσε να αποτελέσει μία πολύ σημαντική εξέλιξη στη μοτοσυκλετιστική βιομηχανία.

Ετικέτες