Υπετροφοδοτούμενο Honda Africa Twin σε Ιαπωνικές πατέντες

Σχέδιο ρεαλιστικό για μαζική παραγωγή
Θάνο Αμβρ. Φελούκα
Από τον

Θάνο Αμβρ. Φελούκα

12/10/2020

Μία υπερτροφοδοτούμενη έκδοση του δικύλινδρου κινητήρα της Africa Twin δοκιμάζει η Honda, όπως φανερώθηκε από τις πατέντες που κατατέθηκαν στην αντίστοιχη Ιαπωνική υπηρεσία από όπου και υπάρχουν αρκετά επεξηγηματικά σχέδια.

Δύο είναι τα στοιχεία που δίνουν βαρύτητα στην είδηση: Το γεγονός πως -όπως έχουμε γράψει το 2015- η Honda έφτιαξε αυτό τον κινητήρα με στόχο να μπει σε πολλά μοντέλα και να αποτελεί βάση για μελλοντική είσοδο νέων τεχνολογιών σε μαζική παραγωγή. Το είχε πει σε εμάς τότε, ο άνθρωπος που σχεδίασε την Africa Twin και έχει επαναληφθεί ως τοποθέτηση πολλές φορές από τότε. Το άλλο στοιχείο είναι το γεγονός πως από πέρσι η Honda θέλει να βελτιώσει την τεχνική του άμεσου ψεκασμού στις μοτοσυκλέτες. Είναι ευρεία διαδεδομένη τεχνική στα αυτοκίνητα αλλά δεν χρησιμοποιείται στις μοτοσυκλέτες για μία σειρά από λόγους, κυρίως για θέματα κόστους και χρόνου στην εξέλιξή του. Όσο οι προδιαγραφές γίνονται αυστηρότερες, τόσο μεγαλύτερο νόημα έχει μία επένδυση στην εξέλιξη του άμεσου ψεκασμού.

Με βάση αυτά τα δύο, οι πατέντες που κατατέθηκαν δείχνουν πως η Honda δίνει αυξημένη βαρύτητα σε αυτή την μηχανολογική λύση. Οι πατέντες που αποδεικνύουν πως δουλεύουν στην υπετροφοδότηση για τον κινητήρα του Africa Twin είναι από μόνες τους μία καλή είδηση, αν όμως φαίνεται πως πράγματι προορίζονται για παραγωγή, τότε η είδηση γίνεται ακόμη καλύτερη.

Η λύση που πήρε εδώ η Honda για την υπετροφοδότηση είναι κάτι που έχουμε δει πολλές φορές στα αυτοκίνητα, θα το δείτε με την ονομασία «twin-screw» να φιγουράρει στην ίδια κατηγορία υπετροφοδότησης με τους υπερσυμπιεστές τύπου «root». Πρόκειται για λύση που διαφέρει πλήρως από την υπετροφοδότηση της Kawasaki στο H2 και H2R, και τα ZH2 – H2SX. Εκεί έχουμε μία τουρμπίνα που παίρνει κίνηση από τον κινητήρα μέσα από ένα πλανητικό κιβώτιο δύο σχέσεων. Το πλανητικό κιβώτιο είναι ένα από τα μικρά θαύματα που έχει φτιάξει η Kawasaki μιας και ένα από τα μειονεκτήματα αυτής της λύσης είναι πως αποδίδουν μόνο όταν η τουρμπίνα έχει πολλές περιστροφές πράγμα που σημαίνει πως χάνεις ροπή χαμηλά. Στην οικογένεια H2 αυτό περιορίζεται εξαιτίας του πλανητικού κιβωτίου. Το άλλο μειονέκτημα είναι καθαρά βιομηχανικής παραγωγής. Για να φτιάξει μία τέτοια τουρμπίνα που δεν θα βγάζει προβλήματα, η Kawasaki πήρε τεχνογνωσία από το τμήμα αεροδιαστημικής και κατασκεύασε δύο διαφορετικά μηχανήματα, ένα CNC που με τεράστια ακρίβεια φτιάχνει την φτερωτή της τουρμπίνας και ένα laser ακτινογραφικό που σκανάρει για ατέλειες σε ένα τόσο λεπτομερές επίπεδο που εισάγει στην βιομηχανία πρωτόγνωρα επίπεδα ενασχόλησης με την τελειότητα. Όλα αυτά ανεβάζουν το κόστος δυσθεώρητα και είναι και αντιστρόφως ανάλογα με την μαζικότητα της παραγωγής που απαιτείται σε ένα πιο εμπορικό μοντέλο με πιο προσιτή τιμή. Επίσης υπάρχει και μία σειρά άλλων μειονεκτημάτων, από τον όγκο και το πρόσθετο βάρος μέχρι το γεγονός πως ακόμη και με την εξεζητημένη χρήση πλανητικού κιβωτίου παραμένει το ζήτημα πως δεν έχεις σημαντική ώθηση στις χαμηλές στροφές.

Ένας υπερσυμπιεστής με δύο κοχλίες που περιστρέφονται ο ένας μέσα στον άλλο (twin-screw) λύνει αυτό το πρόβλημα και είναι πιο αποδοτικός από τους υπερσυμπιεστές τύπου «root» παρόλο που στα αυτοκίνητα έχει γίνει τεράστια πρόοδος. Το πιο σημαντικό βέβαια είναι πως έχει μικρότερο μέγεθος όταν πρόκειται να τοποθετηθεί σε μοτοσυκλέτα, όπως επίσης δεν απαιτεί αλλαγή στο φιλτροκούτι γιατί η συμπίεση του αέρα γίνεται μέσα στον κοχλία.

Με λίγα λόγια η επιλογή της Honda για τον τύπο υπετροφοδότησης που φαίνεται στα σχέδια είναι και η καλύτερη δυνατή για την κατηγορία κι αν συνδυαστεί με τον άμεσο ψεκασμό τότε θα έχει πράγματι κάνει ένα άλμα τεχνολογίας μπροστά!

Στα σχέδια που βλέπουμε ο υπερσυμπιεστής με τους δύο κοχλίες περιστρέφεται με κίνηση που παίρνει από τον στρόφαλο. Ρουφά αέρα από την εισαγωγή και με την βοήθεια του άλλου κοχλία τον συμπιέζει εντός του σώματός του. Αυτό σημαίνει πως σε κάθε περιστροφή ο αέρας που μεταφέρει και συμπιέζει είναι συγκεκριμένος και τον αποδίδει και από τις χαμηλές στροφές, όχι μόνο όταν ανέβουν οι στροφές του κινητήρα.

Αυτό που βλέπουμε επίσης είναι πως υπάρχει και μπεκ άμεσου ψεκασμού σαν δεύτερη τροφοδοσία από μία πρόσθετη τρόμπα που παίρνει κίνηση από τον εκκεντροφόρο. Αυτό γίνεται για να αξιοποιήσει την λειτουργεία της υπερτροφοδότησης χωρίς να ρίχνει το πρόσθετο μίγμα από το πρώτο μπεκ γιατί τότε θα είχε μεγαλύτερες απώλειες από το overlap των βαλβίδων. Κι αυτό με την σειρά του αυξάνει τους ρύπους, που είναι το πρώτο που καίει την Honda και έπειτα αυξάνει την κατανάλωση που είναι αυτό που καίει όλους τους υπόλοιπους.

Με το δεύτερο μπεκ άμεσου ψεκασμού, όταν κλείσουν τελείως οι βαλβίδες εξαγωγής η πλήρωση του κυλίνδρου με περισσότερο καύσιμο γίνεται στον χρόνο που πρέπει και από την τοποθέτησή του φαίνεται πως σκέφτηκαν και άλλο ένα συχνό πρόβλημα που έχει αυτή η λύση και είναι στην ανάμιξη. Από την στιγμή που είναι κοντά στις βαλβίδες εισαγωγής το αρχικό μίγμα αέρα βενζίνης, θα παρασέρνει το πρόσθετο καύσιμο και δεν θα το συναντά πιο μέσα στον θάλαμο καύσης.

Αν η Honda συνδυάσει όλα τα παραπάνω με ένα πάρα πολύ λεπτομερές πρόγραμμα από την ECU για το πότε θα ενεργοποιείται το δεύτερο μπεκ, πράγμα που ξέρουμε πως μπορεί να το κάνει από την στιγμή που έχει ήδη φτιάξει το καλύτερο ride by wire που έχουμε δει, από την προ-προηγούμενη Africa Twin, τότε μπορεί να έχει μία εξαιρετικά οικονομική λειτουργία.

Στα σημεία 96 και 93β βλέπουμε και την απαραίτητη βαλβίδα διαφυγής, όπως επίσης και το απαραίτητο bypass μαζί με τις πρόσθετες σωληνώσεις, ώστε η ECU να αποφεύγει την συμπίεση του αέρα όταν χρειάζεται.

Δεν είναι η πρώτη φορά που η Honda καταθέτει πατέντες για υπετροφοδότηση κινητήρα, το είχαμε δει και σε δικύλινδρο V, ωστόσο αυτά τα σχέδια μαζί με τον άμεσο ψεκασμό, είναι ό,τι πιο κοντά σε παραγωγή έχει ασχοληθεί μέχρι τώρα…

Τώρα αν θα το δούμε να μπαίνει στην Africa Twin ή όχι είναι μία άλλη περίπτωση. Δική μας εικασία ωστόσο, είναι πως ταιριάζει καλύτερα σε μία street με όρθια θέση οδήγησης, μία crossover μοτοσυκλέτα όπως για παράδειγμα το Crossrunner ή κάτι αντίστοιχο αντί για χρήση στο χώμα. Η ίδια η Honda σε συζητήσεις με κορυφαία στελέχη της, μας έχει πει πως δεν πιστεύει στις On-Off Adventure με περισσότερα από εκατό άλογα και βλέπει την πρόσθετη ιπποδύναμη σε κάτι πιο τουριστικό και περισσότερο προσανατολισμένο στον δρόμο. Όπως δηλαδή ένα crossover μοντέλο!

 

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