Βελτίωση κινητήρων

Μπιέλες τιτανίου, αλουμινίου, σφυρήλατες, χυτές
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

16/12/2016

Ποιες είναι οι καλύτερες μπιέλες; Οι ατσάλινες; Οι σφυρήλατες; Οι τιτανίου; Οι αλουμινένιες; ΌΛΕΣ είναι η σωστή απάντηση, αφού το υλικό και η μέθοδος κατασκευής της μπιέλας, εξαρτώνται από τον τύπο του κινητήρα και το είδος της δουλειάς που θέλουμε να κάνει. Έτσι, ακόμα και αν το ζητούμενο είναι οι απόλυτες επιδόσεις, το ποιο είδος μπιέλας είναι κατάλληλο για τον κινητήρα μας, το καθορίζει η χρήση.

Χυτές (Ατσάλινες)

Οι χυτές ατσάλινες μπιέλες είναι το πιο κοινό είδος και χρησιμοποιείται στο 99% των κινητήρων παραγωγής. Για την κατασκευή τους γίνεται απλή χύτευση ατσαλιού στο καλούπι. Είναι πιο σκληρές και άκαμπτες από τις αλουμινένιες, αλλά πιο μαλακές από τις σφυρήλατες και τις τιτανίου. Σαφώς υπάρχουν διαφορές στην ποιότητα, καθώς η περιεκτικότητα σε άνθρακα δεν είναι σε όλες η ίδια και ο κάθε κατασκευαστής χρησιμοποιεί διαφορετικής ποιότητας ατσάλι, ώστε να ταιριάζει με την απόδοση του συγκεκριμένου κινητήρα. Αυτό του τύπου οι μπιέλες είναι ιδανική επιλογή για κινητήρες χαμηλής και μέσης ειδικής ισχύος.

Πλεονεκτήματα

Εύκολη διαδικασία παραγωγής

Χαμηλό κόστος αντικατάστασης

Μειονεκτήματα

Περιορισμένη αντοχή στις υψηλές καταπονήσεις

Σφυρήλατες (Ατσάλινες)   

 

Σφυρήλατες είναι οι ατσάλινες μπιέλες που έχουν υποστεί σκλήρυνση μέσω συμπίεσης. Η μέθοδος αυτή έχει σκοπό να δώσει συγκεκριμένη κατεύθυνση στη μοριακή δομή του ατσαλιού (στην περίπτωσή μας κατά μήκος της μπιέλας) με αποτέλεσμα να αυξηθεί η μηχανική αντοχή. Έτσι, μια σφυρήλατη μπιέλα μπορεί να αντέξει μεγαλύτερες δυνάμεις από μια χυτή. Οι κατασκευαστές εκμεταλλεύονται αυτό το χαρακτηριστικό, είτε για να μειώσουν το υλικό και να φτιάξουν ελαφρύτερες μπιέλες με την ίδια αντοχή των χυτών, είτε για μεγαλύτερη αξιοπιστία σε κινητήρες παραγωγής με πολύ μεγάλη ειδική ισχύ (π.χ. Supersport, Superbike, Motocross κτλ).

Πλεονεκτήματα

Ανθεκτικότητα στις ισχυρές καταπονήσεις

Λογικό κόστος κατασκευής

Λογικό βάρος

 

Μειονεκτήματα

Αν μιλάμε για κινητήρες παραγωγής δεν έχουν μειονεκτήματα. Για αγωνιστική χρήση υπάρχουν καλύτερες επιλογές

Τιτανίου

Είναι το σκληρότερο και ελαφρύτερο υλικό που μπορείς να χρησιμοποιήσεις για να φτιάξεις μια μπιέλα. Σχεδόν όλοι οι αγωνιστικοί κινητήρες έχουν τέτοιου είδους μπιέλες καθώς είναι οι πιο κατάλληλες όταν το ζητούμενο είναι οι πολύ υψηλές στροφές και ακραίες τιμές γραμμικής ταχύτητας εμβόλου. Τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιούνται και σε εξωτικές μοτοσυκλέτες παραγωγής (Ducati Superleggera, MV Agusta F4 CC, Yamaha R1M κ.τ.λ)

 

 Πλεονεκτήματα

Ακαριαία μεταφορά δυνάμεων στον στρόφαλο

Ταχύτατη άνοδος στροφών

Δυνατότητα επίτευξης υψηλής γραμμικής ταχύτητας εμβόλου

Μειονεκτήματα

Λόγω σκληρότητας καταπονούν υπερβολικά τα κουζινέτα στροφάλου και τον ίδιο τον στρόφαλο. Γι΄αυτό σπάνια χρησιμοποιούνται σε αγώνες endurance από ιδιωτικές ομάδες με μικρό budget

 

Αλουμινίου

Οι μπιέλες αλουμινίου είναι οι πιο ογκώδεις και μαλακές απ’ όλες, ενώ όπως γνωρίζουμε, το αλουμίνιο έχει μνήμη και συσσωρεύει τις καταπονήσεις που δέχεται. Γι΄αυτούς τους λόγους οι μπιέλες αλουμινίου χρησιμοποιούνται στους… ισχυρότερους κινητήρες του κόσμου! Όταν σκοπεύεις να φτιάξεις ένα κινητήρα που βγάζει περισσότερους από 200 ίππους ανά κύλινδρο, οι αλουμινένιες μπιέλες είναι μονόδρομος. Οι κινητήρες Dragster που βγάζουν 2000-3000 ίππους (με turbo και nitro) έχουν μπιέλες αλουμινίου διότι αν είχαν πιο σκληρές θα έσπαγε ο στρόφαλος. Οι μπιέλες αλουμινίου μπορούν και απορροφούν το αρχικό “χτύπημα” της εκτόνωσης του εμβόλου και μεταφέρουν πιο ομαλά την δύναμη προς τον στρόφαλο.

 

 Πλεονεκτήματα

Προστατεύουν τον στρόφαλο από τις καταπονήσεις

Μειονεκτήματα

Είναι αναλώσιμο ανταλλακτικό και πρέπει να αντικαθιστάται συχνά καθώς συσσωρεύει τις καταπονήσεις

Είναι ογκώδεις και δημιουργούν χωροταξικά προβλήματα στον σχεδιασμό των κάρτερ  

 

Πατέντα anti-dive από την Aprilia με αγωνιστικές βλέψεις!

Μια ιδέα από το παρελθόν επιστρέφει
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

27/3/2020

Ο όρος anti-dive στοιχειώνει στους φίλους των supersport μοτοσυκλετών για πολλές δεκαετίες, καθώς η θεωρία και η πράξη δεν είχαν καταφέρει έως τώρα να συναντηθούν στον ίδιο δρόμο. Τα συστήματα anti-dive έχουν στόχο να μειώσουν την απότομη βύθιση της εμπρός ανάρτησης κατά την διάρκεια ενός δυνατού φρεναρίσματος, η οποία μειώνει την ωφέλιμη διαδρομή της ανάρτησης και αυτό με τη σειρά του δυσκολεύει την απόσβεση των ανωμαλιών του δρόμου.

Χωρίς anti-dive, θα πρέπει να συμβιβαστείς στον τρόπο ρύθμισης της ανάρτησης και να διαλέξεις ανάμεσα σε μια “μαλακή” ρύθμιση που προσφέρει άνεση και κράτημα σε κακής ποιότητας δρόμους, αλλά την ίδια ώρα η μοτοσυκλέτα βουτάει απότομα και τερματίζει στα δυνατά φρεναρίσματα, ή σε μια “σκληρή” ρύθμιση που μειώνει την απότομη μεταφορά βάρους και επηρεάζει λιγότερο τη δυναμική γεωμετρία της μοτοσυκλέτας, αλλά δεν μπορεί να απορροφήσει σωστά τις ανωμαλίες του δρόμου οδηγώντας σε φυσιολογικούς ρυθμούς.

Για αν λύσουν αυτό το γόρδιο δεσμό, οι σχεδιαστές εμπνεύστηκαν τα συστήματα anti-dive όπου η βασική ιδέα είναι να συνδέσεις τη λειτουργία των φρένων με την λειτουργία της ανάρτησης. Αυτό μπορεί να γίνει είτε με μηχανικό τρόπο στηρίζοντας τη δαγκάνα σε ένα σύστημα μοχλισμού, είτε με υδραυλικό συνδέοντας την τρόμπα του εμπρός φρένου με το πιρούνι.

Προφανώς ο μηχανικός είναι τεχνολογικά και κατασκευαστικά πιο εύκολος και γι΄αυτό προηγήθηκε χρονικά. Ήδη από τα μέσα της δεκαετίας του ’70, πολλές ιδιωτικές ομάδες έφτιαχναν μόνες τους χειροποίητες βάσεις στήριξης για τις δαγκάνες των δισκόφρενων, προσπαθώντας με την χρήση των μοχλικών να βοηθήσουν τη λειτουργία των πιρουνιών εκείνης της εποχής. Οι κοινοί μοτοσυκλετιστές μάθαμε τι πάει να πει anti-dive στα μέσα της δεκαετίας του ’80, όπου τα ιαπωνικά εργοστάσια και κυρίως η Suzuki και η Yamaha, χρησιμοποίησαν στις μοτοσυκλέτες παραγωγής την υδραυλική εκδοχή της ιδέας, όπου ένα επιπλέον σωληνάκι υψηλής πίεσης έφευγε από την τρόμπα και πήγαινε στο πιρούνι.

Έτσι όσο πιο δυνατά πάταγες το φρένο, τόσο περισσότερο αντιστεκόταν το πιρούνι στη βύθιση. Δυστυχώς η πράξη δεν επαλήθευσε την θεωρία, διότι το αποτέλεσμα της αντιβύθισης συνοδευόταν από την απουσία αίσθησης της πρόσφυσης του εμπρός τροχού. Να θυμίσουμε πως τότε δεν υπήρχαν ABS, στη μόδα ήταν οι 16 ιντσών τροχοί (μπρρρρρ…) και τα ελαστικά tubeless είχαν με το ζόρι συμπληρώσει κάποια χρόνια εξέλιξης. Οπότε όταν τα αμέσως επόμενα χρόνια εμφανίστηκαν τα πολυρυθμιζόμενα πιρούνια, τα συστήματα anti-dive εξαφανίστηκαν και οι λάτρεις των superbike ξεφύσησαν με ανακούφιση! Τώρα όμως η Aprilia κατέθεσε μια πατέντα ενός μηχανικού συστήματος anti-dive, που στα δικά μας τα μάτια είναι ολόιδιο με εκείνο που είχαν δοκιμάσει πολλές ιδιωτικές ομάδες στο αμερικάνικο πρωτάθλημα superbike το ’70, κυρίως στις μοτοσυκλέτες της Harley Davidson που ήταν πιο βαριές.

Όπως βλέπουμε, όλη η πατέντα βασίζεται στην σχεδίαση του άξονα στο πιρούνι, όπου επιτρέπει την ελεύθερη περιστροφή της ακτινικής δαγκάνας, αλλά και στο ιδιόμορφο λούκι σχήματος “C” που κινείται το πάνω μέρος της βάσης της δαγκάνας. Όλα μαζί καταλήγουν να στηρίζονται μέσω μιας ράβδου στο καλάμι του upside-down πιρουνιού. Ο περίπλοκος αυτός μηχανισμός, υπόσχεται πως ένα μέρος της δύναμης πέδησης θα εμποδίζει με αναλογικό τρόπο την υπερβολική βύθιση του πιρουνιού.

Μένει να δούμε αν επιτέλους αυτή τη φορά η θεωρεία των μηχανολόγων θα ταυτιστεί με την αίσθηση που χρειάζεται ο αναβάτης ή αν θα πάει κι αυτό αδιάβαστο όπως κάθε μορφής εμπρός ανάρτηση μοχλισμού, ειδικά τώρα που οι ημι-ενεργητικές αναρτήσεις έχουν λύσει αυτά τα προβλήματα. Μια στιγμή όμως! Στα MotoGP απαγορεύονται οι ηλεκτρονικά ελεγχόμενες αναρτήσεις… Βρε λες να το δούμε εκεί;!