Hydrocycle - Ηλεκτροκίνηση από υδρογόνο, χωρίς τα προβλήματα των μπαταριών

Από το γερμανικό ινστιτούτο Fraunhofer IWU και το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Τσεχίας
motomagHydrocycle – Ηλεκτροκίνηση χωρίς το άγχος της αυτονομίας
Από τον

Αλέξανδρο Λαμπράκη

8/2/2024

Το γερμανικό ινστιτούτο Fraunhofer IWU συνεργάστηκε με το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Τσεχίας και άλλους οργανισμούς και φορείς των δύο χωρών, με στόχο τη δημιουργία του Hydrocycle, μίας μοτοσυκλέτας που ενώ χρησιμοποιεί ηλεκτροκινητήρα δεν χρειάζεται φόρτιση, καθώς η παροχή του ρεύματος έρχεται από την μετατροπή του υδρογόνου σε ηλεκτρική ενέργεια και όχι από τις γνωστές μας ογκώδεις και βαριές μπαταρίες. Οι συνεργαζόμενες πλευρές στοχεύουν στην εμφάνιση του πρώτου λειτουργικού πρωτότυπου, που θα συμμορφώνεται με την ευρωπαϊκή νομοθεσία, στα τέλη του 2025.

Τα τελευταία χρόνια, στο όνομα της “πράσινης ανάπτυξης” η Ε.Ε. έχει προσπαθήσει να προωθήσει, πολλές φορές με βίαιο τρόπο τον εξηλεκτρισμό των οχημάτων. Μάλιστα, η ίδια έχει θέσει ως όριο για την πώληση κινητήρων εσωτερικής καύσης το 2035 -που προηγουμένως ήταν 2025 και μετέπειτα 2030… Αν και μέχρι πολύ πρόσφατα οι περισσότερες ευρωπαϊκές χώρες έδιναν σημαντικά κίνητρα για την αγορά ενός ηλεκτρικού οχήματος, με γενναίες επιδοτήσεις, μεγάλες αγορές όπως αυτή της Γερμανίας αποφάσισαν να σταματήσουν τέτοιου είδους παροχές. Σαν αποτέλεσμα, η ζήτηση την χρονιά που μας πέρασε έπεσε κατακόρυφα, ενώ και το 2024 αναμένεται να κινηθεί νωχελικά, αν όχι πτωτικά.

Το έχουμε ξαναπεί πολλές φορές, τα ηλεκτρικά οχήματα, ιδιαίτερα οι μοτοσυκλέτες, που κυκλοφορούν αυτή την στιγμή στην αγορά αφορούν έναν πολύ μικρό αριθμό ανθρώπων. Οι λόγοι είναι πολλοί, όμως βασικότερος όλων είναι η αυτονομία και οι χρόνοι φόρτισης που απαιτούν οι μπαταρίες. Ένα ακόμα ζήτημα που έχει να κάνει με το κατά πόσο “πράσινα” είναι τα ηλεκτρικά είναι οι σπάνιες γαίες που χρειάζονται σε μεγάλες ποσότητες αυτή την στιγμή για την κατασκευή των ηλεκτρικών οχημάτων.

Αυτά τα προβλήματα φαίνεται ότι θέλει να λύσει η τσεχο-γερμανική συνεργασία, η οποία παρουσίασε το Hydrocycle, μία μοτοσυκλέτα που χρησιμοποιεί ηλεκτροκινητήρα, αλλά όχι μπαταρίες. Τον ρόλο της τροφοδοσίας του κινητήρα με ηλεκτρική ενέργεια αναλαμβάνει το υδρογόνο, το οποίο θα μετατρέπεται σε ηλεκτρισμό κατά τη διάρκεια της οδήγησης. Η διαδικασία αυτή θυμίζει αρκετά τους κινητήρες εσωτερικής καύσης, όπου η θερμική ενέργεια από την καύση του υγρού (βενζίνη, πετρέλαιο, αέριο), μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια, όσο οδηγούμε. Όπως καταλαβαίνετε, εδώ κρύβεται και η λύση για ένα ακόμα μεγάλο πρόβλημα, αυτό της ενέργειας που απαιτείται για την ταυτόχρονη φόρτιση πολλών εκατομμυρίων ηλεκτρικών οχημάτων (όταν αυτά θα έχουν υιοθετηθεί σε μεγαλύτερο βαθμό από σήμερα).

Hydrocycle – Ηλεκτροκίνηση χωρίς το άγχος της αυτονομίας

Για την δημιουργία του Hydrocycle, οι τσεχικοί οργανισμοί όπως ο σχεδιαστικός οίκος 1to1 design, το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Τσεχίας και η εταιρεία έρευνας και ανάπτυξης ÚJV Řež θα ασχοληθούν με την εξέλιξη δομικών στοιχείων της μοτοσυκλέτας, όπως το πλαίσιο, την εργονομία, αλλά και το πώς θα χωρέσουν όλα μέσα στον περιορισμένο χώρο που διατίθεται. Από την άλλη, οι Γερμανοί εταίροι, όπως το ινστιτούτο Fraunhofer IWU και η εταιρεία WätaS Wärmetauscher Sachsen GmbH θα επικεντρωθούν στον ηλεκτροκινητήρα, την τροφοδοσία του και τη μετάδοση. Πιο συγκεκριμένα, η WätaS Wärmetauscher Sachsen GmbH εξελίσσει κυψέλες καυσίμου νέας γενιάς ως τη βάση για την τροφοδοσία, με το Fraunhofer IWU να ασχολείται με τις νέες κατασκευαστικές τεχνολογίες και την βελτίωση της λειτουργικότητας του συστήματος κίνησης, μέσω του Reference Factory.H2., μία πλατφόρμα που προσομοιάζει σε ψηφιακή μορφή τις επιδράσεις του υδρογόνου σε συστήματα κίνησης. Τέλος, το ινστιτούτο επιβαρύνεται και με την ευθύνη να εξασφαλίσει την ομαλή λειτουργία μεταξύ του οχήματος και του συστήματος κυψελών.

Όπως μας ενημερώνει το δελτίο τύπου του Fraunhofer IWU, “1 κιλό υδρογόνο μπορεί να προσφέρει σχεδόν 100 χιλιόμετρα αυτονομία σε ένα αυτοκίνητο”. Επομένως, μπορεί εύκολα να χωρέσει στο μικρό ρεζερβουάρ μίας μοτοσυκλέτας, προσφέροντας μεγάλη αυτονομία, χωρίς υπερβολικό βάρος. Η αυτονομία είναι ένα σημείο που οι ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες πονάνε. Η ίδια η αρχιτεκτονική της επιτάσσει μαζεμένες διαστάσεις που κατά συνέπεια περιορίζουν τους διαθέσιμους χώρους. Το γεγονός ότι είναι κατεξοχήν το όχημα που απαιτεί τη μεγαλύτερη συμμετοχή του αναβάτη, θέτει τους δικούς του περιορισμούς όσον αφορά το βάρος, καθώς από ένα σημείο και μετά καθίσταται αδύνατη η διαχείρισή του από τον αναβάτη.

Hydrocycle – Ηλεκτροκίνηση χωρίς το άγχος της αυτονομίας

Σιγά-σιγά βλέπουμε ότι όλο και περισσότεροι κατασκευαστές μοτοσυκλετών αναζητούν λύσεις για τον εξηλεκτρισμό της γκάμας τους, με την Kawasaki μάλιστα να φέρνει για πρώτη φορά στην παραγωγή την υβριδική τεχνολογία, για τις μοτοσυκλέτες. Οι Ιάπωνες κατασκευαστές πιστεύουν ακόμα στον θερμικό κινητήρα, με τους τέσσερις μεγάλους Honda-Yamaha-Suzuki-Kawasaki και την συνεργασία της Toyota, έχουν ιδρύσει τον οργανισμό HySe, για την δημιουργία κινητήρων εσωτερικής καύσης με καύσιμο το υδρογόνο.

Αναμφίβολα το Hydrocycle, εμπίπτει στους αυστηρούς ευρωπαϊκούς περιορισμούς, οι οποίοι θέλουν να καταργήσουν εντελώς τους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Ταυτόχρονα, φαίνεται να λύνει πάρα πολλά από τα βασικά προβλήματα της ηλεκτροκίνησης, ειδικά για τις μοτοσυκλέτες, όπως την αυτονομία, ενώ αφαιρεί τον πονοκέφαλο της φόρτισης. Οι συνεργαζόμενοι φορείς υπολογίζουν ότι στα τέλη του 2025 θα έχουν έτοιμο ένα λειτουργικό πρωτότυπο, το οποίο όμως τουλάχιστον για αρχή θα έχει ως στόχο την αστική μετακίνηση και την μικροκινητικότητα. Υπομονή, λοιπόν, μέχρι τότε για να δούμε αν κάτι τέτοιο είναι τελικά εφικτό.

SYM ADXTG 400 - Κινητήρας με τεχνολογίες αιχμής

Στόχος του εργοστασίου, το πιο καινοτόμο σύνολο στην κατηγορία
SYM ADXTG 400
Κώστα Γκαζή
Από τον

Κώστα Γκαζή

18/3/2025

Το νέο SYM ADXTG 400 διαθέτει κορυφαίες τεχνολογικές λύσεις για την κατηγορία των adventure scooter και έναν καινοτόμο κινητήρα, για τον οποίο η εταιρεία από την Ταϊβάν αισθάνεται υπερήφανη.

Σε μια κίνηση που δεν προβαίνουν συχνά εισαγωγείς δικύκλων στη χώρα μας προέβη η Γκοργκόλης Α.Ε., δίνοντας στη δημοσιότητα ένα εκτενές δελτίο τύπου για την τεχνολογία που χρησιμοποιεί το ADXTG 400, δελτίο που ακολουθεί.

"Ο κινητήρας του ADXTG 400, είναι σταθερά τοποθετημένος “μπροστά” πάνω στο πλαίσιο σε κατάλληλη θέση, όπως στις μοτοσυκλέτες, προσφέροντας κορυφαία ισορροπία, σταθερότητα και πολύ καλή οδική συμπεριφορά στο σύνολο.

Τεχνική ανάλυση του κινητήρα του ADXTG 400

Σύστημα Hyper-VVS (Variable Valve System)

Το Hyper-VVS είναι το προηγμένο σύστημα μεταβλητού χρονισμού και βυθίσματος βαλβίδων εισαγωγής, που εφαρμόζεται για πρώτη φορά από τη SYM. Χρησιμοποιεί δύο έκκεντρα και δύο ζύγωθρα (κοκοράκια) εισαγωγής, ένα για χαμηλές και ένα για υψηλές στροφές, ρυθμίζοντας δυναμικά το βύθισμα και τη διάρκεια ανοίγματος των βαλβίδων.

Λειτουργία του Συστήματος Hyper-VVS

SYM ADXTG 400

-Χαμηλές στροφές (έως 5.500 σ.α.λ.)

Το ζύγωθρο χαμηλών στροφών είναι ενεργοποιημένο, με μικρότερο βύθισμα (7,5mm) και μικρότερη διάρκεια ανοίγματος, προσφέροντας αυξημένη ροπή και μειωμένη κατανάλωση καυσίμου.

-Υψηλές στροφές

Το EMS (Engine Management System) ενεργοποιεί μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, η οποία μεταφέρει πίεση λαδιού στο μηχανισμό Hyper-VVS. Το συγχρονισμένο έμβολο εμπλέκει το ζύγωθρο υψηλών στροφών, αυξάνοντας το βύθισμα των βαλβίδων σε 8,5mm και επιμηκύνοντας τη διάρκεια ανοίγματος. Το αποτέλεσμα είναι αυξημένη εισαγωγή αέρα, και αύξηση της ισχύος στις υψηλές στροφές.

Έλεγχος και Απόδοση Hyper-VVS

Το EMS ελέγχει δυναμικά την ενεργοποίηση του Hyper-VVS, λαμβάνοντας υπόψη πολλαπλές παραμέτρους, όπως:

✔ Στροφές κινητήρα (ενεργοποίηση στις 5.500 σ.α.λ., απενεργοποίηση στις 5.250 σ.α.λ.)

✔ Θερμοκρασία κινητήρα (λειτουργία πάνω από 70°C)

✔ Πίεση λαδιού (ελάχιστη απαίτηση 3 bar)

✔ Θέση γκαζιού

Τεχνικά Πλεονεκτήματα Hyper-VVS έναντι συμβατικών VVT συστημάτων

✔ +7% μεγαλύτερη ροπή στις χαμηλές στροφές

✔ 11% μεγαλύτερη ισχύς στις υψηλές στροφές

✔ 90% της ροπής διαθέσιμο στις 4.500 σ.α.λ.

✔ Καλύτερη ισορροπία μεταξύ οικονομίας και απόδοσης

✔ Ομαλότερη μετάβαση μεταξύ χαμηλών και υψηλών στροφών

Διπλός αντικραδασμικός Άξονας (Dual Balance Shaft System)

Διπλός αντικραδασμικός άξονας

Το σύστημα χρησιμοποιεί δύο αντίβαρα που περιστρέφονται αντίθετα από τον στρόφαλο, αντισταθμίζοντας τους κραδασμούς πρώτης και δεύτερης τάξης που παράγονται από την πλήρη περιστροφή του στροφάλου και την παλινδρομική κίνηση του εμβόλου αντίστοιχα. Η τεχνολογία αυτή συμβάλλει στη σταθερή και ομαλή λειτουργία του κινητήρα, ελαχιστοποιώντας τους κραδασμούς που μεταφέρονται στο πλαίσιο και στον αναβάτη.

Υγρός Πολύδισκος Συμπλέκτης & Φυγοκεντρικό Σύστημα CVT

Φυγοκεντρικός συμπλέκτης

Το σύστημα μετάδοσης του ADXTG 400 χρησιμοποιεί υγρό πολύδισκο συμπλέκτη, ο οποίος προσφέρει αυξημένη αντοχή, μειωμένη θερμική καταπόνηση και σταθερή μεταφορά ισχύος. Ο συνδυασμός του με φυγοκεντρικό σύστημα CVT με ιμάντα επιτρέπει ομαλή και προοδευτική μετάδοση της κίνησης, χωρίς απότομες μεταβολές, διατηρώντας την επιτάχυνση γραμμική και ελεγχόμενη.

Το CVT (Continuously Variable Transmission) διαθέτει αυτόματο φυγοκεντρικό μηχανισμό, που προσαρμόζει τη σχέση μετάδοσης δυναμικά, ανάλογα με τις στροφές του κινητήρα και το φορτίο, εξασφαλίζοντας άμεση απόκριση και σταθερή απόδοση σε όλες τις ταχύτητες.

Ο συνδυασμός του πολύδισκου συμπλέκτη με το CVT προσφέρει βελτιωμένη ελκτική ικανότητα, ομαλότερη εκκίνηση, μειωμένη απώλεια ισχύος και μεγαλύτερη αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες κατά την έντονη χρήση.

Τελική μετάδοση με αλυσίδα

Τελική Μετάδοση με Αλυσίδα

Σε αντίθεση με τα περισσότερα scooters που χρησιμοποιούν ιμάντα και κλειστό σύστημα μετάδοσης, το ADXTG 400 διαθέτει τελική μετάδοση με αλυσίδα, προσφέροντας βελτιωμένη αντοχή και απόδοση σε απαιτητικές συνθήκες.

Ο συνδυασμός του φυγοκεντρικού CVT με αλυσίδα τελικής μετάδοσης επιτρέπει τη βελτίωση της μεταφοράς ισχύος στον τροχό, διατηρώντας αποτελεσματικότερη επιτάχυνση και μειωμένες απώλειες ισχύος σε σύγκριση με ένα πλήρως αυτόματο σύστημα μετάδοσης με ιμάντα.

Η αλυσίδα επιλέχθηκε για την αντοχή της σε υψηλά φορτία και off-road συνθήκες, καθιστώντας την ιδανική για adventure οδήγηση, όπου απαιτείται μεγαλύτερη αξιοπιστία και ευκολία συντήρησης σε δύσκολα εδάφη.

Ημίξηρο Κάρτερ με Διπλή Αντλία Λαδιού

Ημίξηρο κάρτερ

Ο σχεδιασμός ημίξηρου κάρτερ συμβάλλει στη σταθερή λίπανση, αποτρέποντας τη συγκέντρωση λαδιού γύρω από τον στρόφαλο. Το σύστημα χρησιμοποιεί δύο αντλίες: μία για την τροφοδοσία του κινητήρα και μία για την επιστροφή του λαδιού στο δοχείο, εξασφαλίζοντας σταθερή πίεση λίπανσης ακόμα και σε ακραίες οδηγικές συνθήκες, όπως σε αλλαγές στην κλίση του εδάφους. Επιπλέον, η σχεδίαση ημίξηρου κάρτερ επιτρέπει αυξημένη απόσταση από το έδαφος (160 mm), προσφέροντας μεγαλύτερη ικανότητα κίνησης σε ανώμαλο έδαφος και εκτός δρόμου διαδρομές. 

Σύστημα Κλειστού Στροφαλοθαλάμου (Closed-up Crankcase)

Το σύστημα κλειστού στροφαλοθαλάμου με βαλβίδα επιστροφής λαδιού μονής κατεύθυνσης μειώνει τη δημιουργία φυσαλίδων, σταθεροποιεί την πίεση λίπανσης και βελτιώνει τη συνολική απόδοση του κινητήρα. Επιπλέον, συμβάλλει στη μείωση της κατανάλωσης λαδιού, επιτρέποντας ομαλή και αποδοτική λειτουργία σε κάθε συνθήκη οδήγησης.

Θερμοστάτης διπλού κυκλώματος (Dual-valve type thermostat)

SYM ADXTG 400

Ο θερμοστάτης ελέγχει δυναμικά τη ροή του ψυκτικού υγρού, επιταχύνοντας την προθέρμανση του κινητήρα σε κρύες συνθήκες, διατηρώντας το κύκλωμα κλειστό κάτω από τους 80°C. Σε θερμοκρασίες κανονικής λειτουργίας (80-90°C), ανοίγει σταδιακά, ρυθμίζοντας τη θερμική ισορροπία του κινητήρα. Πάνω από τους 90°C, ανοίγει πλήρως, αυξάνοντας τη ροή του ψυκτικού υγρού προς το ψυγείο, εξασφαλίζοντας σταθερή λειτουργία και μειώνοντας τις εκπομπές ρύπων.

Σύστημα ηλεκτρονικού ψεκασμού (EFI) της KEIHIN

Το ADXTG 400 είναι εξοπλισμένο με σύστημα ηλεκτρονικού ψεκασμού (EFI) της KEIHIN, με την 6ης γενιάς ECU, η οποία ρυθμίζει δυναμικά την παροχή καυσίμου και το χρονισμό του ψεκασμού, προσαρμόζοντάς τα σε πραγματικό χρόνο με βάση δεδομένα από τους αισθητήρες του κινητήρα.

Η προηγμένη αυτή ECU διαχειρίζεται με ακρίβεια την αναλογία αέρα-καυσίμου, βελτιστοποιώντας τη συνολική αποδοτικότητα του κινητήρα με μειωμένες εκπομπές ρύπων. Επιπλέον, η έξυπνη ρύθμιση του συστήματος εξασφαλίζει γραμμική επιτάχυνση και άμεση απόκριση στο γκάζι.

Τοποθέτηση Φίλτρου Αέρα Ψηλά

Φίλτρο αέρα

Το φίλτρο αέρα του ADXTG 400 έχει τοποθετηθεί ψηλά, για την αποφυγή εισόδου νερού, λάσπης και σκόνης στο σύστημα εισαγωγής. Αυτή η διάταξη συμβάλλει στη διατήρηση καθαρού αέρα προς τον κινητήρα, βελτιώνοντας την αποδοτικότητα της καύσης και μειώνοντας τη συχνότητα συντήρησης.

Η θέση του φίλτρου είναι ιδιαίτερα ωφέλιμη σε εκτός δρόμου διαδρομές, όπου η παρουσία σκόνης και υγρασίας είναι αυξημένη. Με αυτόν τον τρόπο, το σύστημα τροφοδοσίας παραμένει προστατευμένο και η λειτουργία του κινητήρα σταθερή, ανεξάρτητα από τις συνθήκες οδήγησης.

Ισχύς και Απόδοση

Απόδοση

Ο υγρόψυκτος, τετραβάλβιδος κινητήρας των 399 κ.εκ. (83mm × 73.8mm) προσφέρει ιδανική ισορροπία μεταξύ ισχύος και ροπής, εξασφαλίζοντας ομαλή λειτουργία και δυναμική απόκριση τόσο στην άσφαλτο όσο και εκτός δρόμου.

Με 35 ίππους στις 7.000 σ.α.λ. και 37,2 Nm ροπής στις 5.500 σ.α.λ., ο κινητήρας αποδίδει τη μέγιστη ροπή του νωρίς, με το 90% αυτής διαθέσιμο ήδη από τις 4.500 σ.α.λ., παρέχοντας δυνατή επιτάχυνση και σταθερή απόδοση σε όλο το φάσμα λειτουργίας.

Η σχέση συμπίεσης 10.5:1 εξασφαλίζει αποδοτική καύση, συνδυάζοντας οικονομία καυσίμου και υψηλή ενεργειακή απόδοση.

SYM ADXTG 400

Η κατανάλωση καυσίμου 4 L/100 km (σύμφωνα με το πρωτόκολλο WMTC3) προσφέρει μεγάλη αυτονομία, καθιστώντας το ADXTG 400 ιδανικό τόσο για καθημερινή χρήση όσο και για adventure διαδρομές μεγάλων αποστάσεων.

Το SYM ADXTG 400 θέτει νέα πρότυπα στην κατηγορία των μονοκύλινδρων κινητήρων και των adventure σκούτερ, συνδυάζοντας την οδική συμπεριφορά και το συνολικό χειρισμό μοτοσυκλέτας, με την άνεση και πρακτικότητα ενός σκούτερ.

Μια μηχανική και τεχνολογική καινοτομία της SYM, που ανεβάζει τον πήχη, έτοιμη να κατακτήσει νέους δρόμους."

Βρείτε το αναλυτικό τεστ του ADXTG 400 στο τεύχος ΜΟΤΟ 664, που κυκλοφορεί στα περίπτερα.