Νέα πατέντα Honda για VVT

Πιο σοφιστικέ σύστημα από το VTEC
Από τον

Λάζαρο Μαυράκη

10/1/2019

Ο μεταβλητός χρονισμός των βαλβίδων, είναι αναμφίβολα το trend της εποχής στην μοτοσυκλετιστική βιομηχανία και σε συνδυασμό με τις πιο αυστηρές προδιαγραφές των Euro5 που θα τεθούν σε εφαρμογή την επόμενη χρονιά, όλο και περισσότεροι κατασκευαστές στρέφονται προς αυτή την λύση. Η μέθοδος πάντως του μεταβλητού χρονισμού, δεν είναι κάτι καινούργιο στην τεχνολογία κινητήρων εσωτερικής καύσης, καθώς η φιλοσοφία της προσαρμογής του κύκλου των βαλβίδων σε συνάρτηση με τον ρυθμό περιστροφής του κινητήρα, είναι κάτι που έχει τις ρίζες του στην δεκαετία του 1920! Από τότε βέβαια χρειάστηκε να περάσουν σχεδόν 60 χρόνια για να αρχίσουν οι βιομηχανίες να επενδύουν πάνω στην συγκεκριμένη τεχνολογία, καθώς την δεκαετία του '80 άρχισε να μπαίνει σε εφαρμογή στα αυτοκίνητα. Για ιστορικούς λόγους να θυμίσουμε ότι το πρώτο αυτοκίνητο παραγωγής με μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων, ήταν το Alfa Romeo Spider του 1980.
Γιατί όμως είναι τόσο σημαντικός ο μεταβλητός χρονισμός των βαλβίδων και ιδιαίτερα στις μέρες μας που οι προδιαγραφές γίνονται όλο και πιο αυστηρές; Οι κινητήρες υψηλής απόδοσης –όπως για παράδειγμα αυτοί των superbikes- βασίζονται στην απόδοση της μέγιστης ισχύος μέσα σε συγκεκριμένα όρια. Χωρίς την βοήθεια ενός υπερσυμπιεστή (όπως συμβαίνει στο Η2 της Kawasaki), αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την αύξηση των στροφών. Εκεί πρέπει να αντιμετωπιστεί το θέμα του χρονισμού των βαλβίδων. Ένας κινητήρας που ανεβάζει πολλές στροφές χρειάζεται ένα μεγάλο overlap στις βαλβίδες (ο χρόνος δηλαδή που μένουν ανοιχτές ταυτόχρονα οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής στο τέλος της φάσης της εκτόνωσης). Αυτό βοηθά  στο να απομακρυνθούν τα καυσαέρια και ταυτόχρονα να γίνει η πλήρωση του θαλάμου με φρέσκο μείγμα. Το overlap λοιπόν αποδίδει εξαιρετικά στις υψηλές στροφές. Όταν όμως ο κινητήρας δουλεύει σε χαμηλές στροφές, αυτό το overlap μπορεί να επιτρέψει στο άκαυστο μείγμα να "δραπετεύσει" από τις βαλβίδες εξαγωγής πριν κλείσουν αυτές. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τις απώλειες στην απόδοση και τους αυξημένους ρύπους. Άρα είναι αναγκαίο ένα σύστημα που θα ρυθμίζει το overlap ανάλογα με το ρυθμό περιστροφής του κινητήρα.


H Honda εφάρμοσε την δική της προσέγγιση στα αυτοκίνητά της το 1989, το γνωστό VTEC που είχε να κάνει τόσο με τον χρονισμό, όσο και με το βύθισμα των βαλβίδων. Αυτό βέβαια δεν είχε σχέση με το VTEC που χρησιμοποίησε στις μοτοσυκλέτες, το οποίο ενεργοποιούσε ή απενεργοποιούσε σε ένα συγκεκριμένο ρυθμό περιστροφής ένα ζεύγος βαλβίδων. Με άλλα λόγια, μετέτρεπε τον κάθε κύλινδρο από διβάλβιδο σε τετραβάλβιδο.
Πριν από λίγες μέρες όμως, στις 3 Ιανουαρίου, η Honda κατέθεσε μία πατέντα που δείχνει ένα διαφορετικό σύστημα VVT που μοιάζει περισσότερο με το ShiftCam της BMW. Για να το περιγράψουμε απλά, ο κάθε κύλινδρος διαθέτει τέσσερις βαλβίδες, στις οποίες αντιστοιχούν δύο λοβοί των εκκεντροφόρων για κάθε μία από αυτές. Τα πιο ήπια έκκεντρα κινούν τις βαλβίδες στις χαμηλές στροφές, ενώ τα πιο "άγρια" αναλαμβάνουν δράση στους υψηλότερους ρυθμούς περιστροφής. Σε αντίθεση με το σύστημα της BMW που ουσιαστικά μετακινεί μόνο τους εκκεντροφόρους εισαγωγής, το VVT της Honda δρα και στους δύο εκκεντροφόρους (εισαγωγής/εξαγωγής). Κάθε εκκεντροφόρος έχει δύο άξονες (έναν εσωτερικό κι έναν εξωτερικό) με τα έκκεντρα να βρίσκονται πάνω στον εξωτερικό ο οποίος ολισθαίνει πάνω στον εσωτερικό άξονα. Η βασική διαφορά του συστήματος της Honda σε σχέση με αυτό που χρησιμοποιεί η BMW στον κινητήρα του S1000RR, είναι ότι αυτή η αρχιτεκτονική στην Honda είναι εφαρμοσμένη σε κάθε εκκεντροφόρο για κάθε κύλινδρο ξεχωριστά, ενώ η BMW το χρησιμοποιεί αυτό ανά ζεύγος κυλίνδρων.

Με δεδομένο λοιπόν ότι για να γίνει η μετάβαση από τον πιο ήπιο χρονισμό στον πιο άγριο θα πρέπει να συμβεί όταν οι βαλβίδες είναι κλειστές (που σε έναν τετρακύλινδρο εν σειρά πάντα μία εισαγωγής ή μία εξαγωγής είναι ανοιχτή κάθε στιγμή) καταλαβαίνουμε ότι το σύστημα της Honda έχει μεγαλύτερο "χρονικό παράθυρο" κι ευελιξία στο να κάνει την μετάβαση. Άλλη μια διαφορά είναι ότι το σύστημα που ενεργοποιεί την "ολίσθηση" στους εκκεντροφόρους της Honda είναι μεν πιο σοφιστικέ και πιο πολύπλοκο από της BMW, έχοντας όμως το πλεονέκτημα να μην μεγαλώνει τον όγκο που χρειάζεται το σύστημα.

Η πατέντα, όπως φαίνεται και από τα σκίτσα, αφορά έναν τετρακύλινδρο κινητήρα, για τον οποίο προς το παρόν μπορούμε μόνο να υποθέσουμε (με μια σχετική ασφάλεια), ότι αφορά το επόμενο CBR1000RR Fireblade που ευελπιστούμε να δούμε το 2020…

Στη Ράμπα: Honda CRF1100L Africa Twin DCT με +10 ίππους στον τροχό

Και +1,2 χιλιογραμμόμετρα ροπής!
africa
Από τον

Παύλο Καρατζά

21/10/2026

Εγκαινιάζουμε μια νέα σειρά άρθρων που αφορούν βελτιώσεις μοτοσυκλετών της συνεργάτιδάς μας, Moto Technology, εκεί όπου δυναμομετρούμε όλες τις μοτοσυκλέτες δοκιμών του περιοδικού. Στο πρώτο επεισόδιο της σειράς ο Χρήστος Μόνος μεταμορφώνει ένα Honda CRF1100L Africa Twin DCT με το πακέτο ΦΠΕ (Φίλτρο, Πρόγραμμα, Εξάτμιση) που απέδωσε 10 περισσότερους ίππους και 1,2 kg.m παραπάνω ροπής, χωρίς να διακυβεύεται η αξιοπιστία και με το κόστος να συγκρατείται σε λογικά πλαίσια.

Σε μία εποχή που χαρακτηρίζεται από τις αυστηρές προδιαγραφές, η βελτίωση έχει τη δική της σημαντική θέση. Στον κόσμο της βελτίωσης, η πραγματική απόδοση δεν έρχεται μόνο από την προσθήκη ακριβών εξαρτημάτων, αλλά από τη σωστή μελέτη, τη λεπτομέρεια και τη σωστή συνεργασία όλων των μηχανικών μερών του κινητήρα.

africa
Αυτή είναι η αρχική μορφή της μοτοσυκλέτας

Στο συγκεκριμένο project παρουσιάζουμε βήμα-βήμα τη διαδικασία εξέλιξης μιας μοτοσυκλέτας, από την αρχική δυναμομέτρηση μέχρι τις επεμβάσεις σε εξάτμιση, εισαγωγή αέρα και προγραμματισμό ECU. Μέσα από μετρήσεις, δοκιμές και ανάλυση δεδομένων, θα δούμε πώς η σωστή προσέγγιση μπορεί να μεταμορφώσει τόσο την απόδοση όσο και την αίσθηση της μοτοσυκλέτας στον δρόμο. Αρχικά η Honda CRF1100L Africa Twin DCT, απέδωσε στο δυναμόμετρο 84,8 ίππους στις 7.400 σ.α.λ. και 9,8 kg.m ροπής στις 5.700 σ.α.λ.

Akrapovič
Σε πρώτο πλάνο η εξάτμιση της Akrapovič που εκτός της απόδοσης, βελτίωσε τόσο το βάρος, όσο και το αισθητικό κομμάτι

Στο πρώτο στάδιο βελτίωσης επιλέχθηκε η τοποθέτηση πλήρους συστήματος εξάτμισης Akrapovič, σε συνδυασμό με φίλτρα αέρα K&N. Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων διαπιστώθηκε ότι τα snorkels του εργοστασιακού φιλτροκουτιού αποτελούσαν σημαντικό περιορισμό τόσο στην ταχύτητα όσο και στην ποσότητα αέρα που μπορούσε να εισάγει ο κινητήρας στον θάλαμο καύσης. Για τον λόγο αυτό το Moto Technology προχώρησε στην κατασκευή ενός Stage 2 συστήματος εισαγωγής, με χρήση ανοικτών φίλτρων αέρα.

filter
Τα φίλτρα αέρα είναι τοποθετημένα στα “βράγχια” της μοτοσυκλέτας

Η μοτοσυκλέτα επανήλθε στο δυναμόμετρο και αναλύοντας τα διαγράμματα ιπποδύναμης, ροπής και AFR (Air-Fuel Ratio), διαπιστώθηκε ότι απαιτούνταν περαιτέρω βελτίωση στη διαχείριση καυσίμου, προκειμένου να διασφαλιστεί η σωστή και υγιής λειτουργία του κινητήρα σε όλο το φάσμα λειτουργίας του.

Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε προγραμματισμός του εργοστασιακού εγκεφάλου (ECU). Οι επεμβάσεις επικεντρώθηκαν στους χάρτες καυσίμου (fuel maps), στον χρονισμό ανάφλεξης (advance), στη λειτουργία της ηλεκτρονικής πεταλούδας γκαζιού (ETV), καθώς και στους ηλεκτρονικούς περιορισμούς ταχύτητας και στροφών (speed limiter και rpm limiter), με τη μοτοσυκλέτα να αποδίδει στο δυναμόμετρο 94,3 ίππους στις 7.400 σ.α.λ. και 11 kg.m ροπής στις 5.500 σ.α.λ.

Το τελικό αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό, τόσο στα διαγράμματα ιπποδύναμης και ροπής όσο και στην οδηγική συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας στον δρόμο, με αισθητά πιο άμεση απόκριση, καλύτερη επιτάχυνση και συνολικά πιο γεμάτη λειτουργία του κινητήρα.

Οι μετρήσεις στο δυναμόμετρο επιβεβαίωσαν τη βελτίωση σε ισχύ και ροπή, όμως η μεγαλύτερη διαφορά φάνηκε στον δρόμο: καλύτερη απόκριση στο γκάζι, πιο γεμάτη λειτουργία σε όλο το φάσμα στροφών και μια συνολικά πιο απολαυστική οδηγική εμπειρία.

Και αυτό είναι τελικά το πραγματικό νόημα κάθε σωστής βελτίωσης: όχι μόνο περισσότερα νούμερα, αλλά περισσότερη και καλύτερη αίσθηση πίσω από το τιμόνι.

Τη βελτίωση της μοτοσυκλέτας επιμελήθηκε η εταιρεία:

Moto Technology - Μόνος Χρήστος

Κάρπου 22, Αθήνα 116 31

Τηλ: 2109014394

dinami
Οι τέσσερις διαφορετικές δυναμομετρήσεις αφορούν τις δοκιμές που έγιναν με την σειρά, στην βασική έκδοση, με εξάτμιση και φίλτρα, με εξάτμιση και φίλτρα stage 2 και τελικά με εξάτμιση, φίλτρα stage 2 και επαναπρογραμματισμό ECU. Το αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό, καθώς η μοτοσυκλέτα απέδωσε σχεδόν +10 ίππους και πάνω από 1 kg.m ροπής σε σχέση με την αρχική της ιπποδύναμη.