BMW: Πατέντες για περισσότερο Downforce χωρίς φτερά

Εξισορροπώντας τον αέρα
BMW M1000RR Competition 2023
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

1/2/2024

Η αεροδυναμική των φαίρινγκ έχει γίνει στις μέρες ένα από τα βασικότερα στοιχεία μιας αγωνιστικής μοτοσυκλέτας των MotoGP και σιγά-σιγά η τεχνογνωσία των κατασκευαστών περνά και στις superbike παραγωγής, η οποίες αποτελούν τη βάση των μοτοσυκλετών που συμμετέχουν στο WSBK. Προφανώς είναι δύσκολο να βάλεις το ίδιο ακριβώς φαίρινγκ μιας πρωτότυπης μοτοσυκλέτας των MotoGP σε μια superbike παραγωγής, καθώς στις μοτοσυκλέτες παραγωγής υπάρχουν περιορισμοί που αφορούν την πρακτικότητα και την νομοθεσία για την ασφαλή κυκλοφορία στους δημόσιους δρόμους. Επίσης στις μοτοσυκλέτες των MotoGP μπορεί να αλλάξεις τα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά του φαίρινγκ ανάλογα την πίστα και τις συνθήκες, κάτι που δεν είναι πρακτικά εφικτό σε μια μοτοσυκλέτα παραγωγής.

BMW M1000RR Competition Serres

Έτσι τα φτερά των καινούριων superbike είναι σαφώς λιγότερα και μικρότερα σε μέγεθος από των MotoGP και φυσικά επηρεάζουν σε μικρότερο βαθμό τη συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας, ώστε να μην έχουν αρνητικές επιπτώσεις όταν αλλάζουν οι συνθήκες.

Η BMW το 2023 πρόσθεσε στη γκάμα της μια καινούρια έκδοση της M1000RR που ονομάζει Competition και ο μοναδικός λόγος ύπαρξής ήταν να πάρει την σχετική έγκριση της FIM για χρήση ενός νέου φαίρινγκ με πολύ μεγαλύτερα φτερά από της “απλής” M1000RR στο παγκόσμιο πρωτάθλημα SBK.

Το συγκεκριμένο φαίρινγκ του Competition Pack που μπορεί να μπει σε οποιαδήποτε S1000RR/M1000RR Gen2, προσφέρει επιπλέον downforce αλλά ταυτόχρονα και μικρότερη αεροδυναμική αντίσταση, αυξάνοντας την τελική ταχύτητα της μοτοσυκλέτας!

Οπότε το κλισέ πως τα φτερά αυξάνουν την αεροδυναμική αντίσταση είναι μεν λογικό, αλλά δεν αποτελεί τον κανόνα σε όλες τις περιπτώσεις.

Τώρα η BMW κατέθεσε άλλη μια πατέντα που αφορά την αεροδυναμική των φαίρινγκ και επικεντρώνεται κυρίως στη συμπεριφορά του αέρα όταν η μοτοσυκλέτα είναι πλαγιασμένη μέσα στη στροφή.

Όπως είναι λογικό, τα φτερά προσφέρουν αναλογική κάθετη πίεση δεξιά-αριστερά όταν η μοτοσυκλέτα είναι όρθια, αποτρέποντας τις σούζες και σταθεροποιώντας τη μοτοσυκλέτα στις υψηλές ταχύτητες.

BMW M1000RR Competittion Serres Circuit 2023

Όταν όμως πλαγιάζει και το φαίρινγκ πλησιάζει κοντά στην άσφαλτο και ταυτόχρονα το σώμα του αναβάτη βγαίνει από τη σέλα, αλλάζοντας το σχήμα της μοτοσυκλέτα από την εσωτερική πλευρά, η ροή του αέρα δεν είναι πλέον συμμετρική στις δύο πλευρές του φαίρινγκ.

Αυτή η διαφοροποίηση της ροής του αέρα δεξιά-αριστερά δημιουργεί παρενέργειες στη λειτουργία των φτερών, με αποτέλεσμα η μοτοσυκλέτα να μεταβάλει τη συμπεριφορά της.

Επίσης η BMW παρατήρησε πως στις στροφές, στην εσωτερική πλευρά της μοτοσυκλέτας αυξάνεται κάθετη δύναμη, ενώ στην εξωτερική πλευρά της μοτοσυκλέτας μειώνεται.

Για να εξισορροπήσει όσο είναι δυνατόν τις πιέσεις που δημιουργεί η ροή του αέρα και στις δύο πλευρές του φαίρινγκ, οι αεροδυναμιστές της BMW σχεδίασαν ένα σύστημα αεραγωγών που “ρουφάει” αέρα από την μία πλευρά και τον στέλνει στην άλλη!

BMW M1000RR new AERO patent

Οι αεραγωγοί έχουν σχήμα “X” και διασταυρώνονται μεταξύ τους για να μην δημιουργείται εύκολα υποπίεση μέσα τους όταν η μοτοσυκλέτα αλλάζει απότομα κλίση από την μια πλευρά στην άλλη (π.χ. μέσα σε ένα S).

Είναι τοποθετημένοι στο κάτω τμήμα του φαίρινγκ και η εισαγωγή του αέρα γίνεται από το κέντρο του φαίρινγκ όπου έχει πάντα την μικρότερη απόσταση από την άσφαλτο και εκτονώνεται κάτω από τα μαρσπιέ του αναβάτη, όπου συνήθως είναι ένα σημείο όπου δημιουργούνται οι περισσότεροι στροβιλισμοί υποπίεσης.

Έτσι όχι μόνο εξισορροπούν την πίεση στις δύο πλευρές του φαίρινγκ, αλλά “γεμίζουν” με αέρα ένα σημείο που έχει ανεπιθύμητους στροβιλισμούς.

3

 

Η ιπποδύναμη το πρώτο κόλπο του marketing στην ιστορία: Ο απίστευτος Watt!

Γιατί ένας ίππος δεν ισούται με την πραγματική δύναμη που έχει ένα άλογο
Η ιπποδύναμη το πρώτο κόλπο του marketing στην ιστορία: Ο απίστευτος Watt!
Θάνο Αμβρ. Φελούκα
Από τον

Θάνο Αμβρ. Φελούκα

4/3/2024

Η παγκόσμια ιστορία των κινητήρων και το πώς θα φτάσουν αυτοί στον τελικό ιδιοκτήτη, πείθοντάς τον να επενδύσει σε κάτι θορυβώδες με αμφιλεγόμενη αξιοπιστία -όπως ήταν τότε οι ατμομηχανές- ξεκινά με ένα φανταστικό κόλπο marketing που το λουζόμαστε ακόμη και σήμερα. Ο μεγάλος Σκοτσέζος εφευρέτης James Watt είναι ο άνθρωπος που μας έδωσε τον όρο ιπποδύναμη και καθόλου περίεργα, από το όνομά του έρχεται και το γνωστό σε όλους μας Watt. Και επειδή η ιπποδύναμη πάντα λάθος μετρούνταν και ακόμη λάθος παραμένει, είναι περίεργο που ήδη το 1889, 70 χρόνια μετά τον θάνατό του, δεν άλλαξαν τον συσχετισμό ώστε ένα Watt να ισούται με έναν ίππο, καθώς όπως θα δούμε στην πιο λεπτομερή αναφορά σχετικά με την προέλευση του όρου ιπποδύναμη, αυτό που τελικά μετράμε δεν έχει και μεγάλη συγγένεια με την πραγματικότητα.

Η πλέον βολική πρακτική για όλους μας θα ήταν κάθε μονάδα μέτρησης να είναι αυτό-επεξηγηματική ώστε πολύ γρήγορα να καταλαβαίνουμε τι έχουμε μπροστά μας. Διαφορετικά να είναι και κάτι απλό με το οποίο θα είναι εύκολο να γίνει η εμπειρική συσχέτιση πολύ εύκολα, όπως για παράδειγμα το κιλό, που πολύ γρήγορα μαθαίνει κανείς να σχηματίζει στο μυαλό του την εικόνα του πόσο βαρύ είναι ένα αντικείμενο που ζυγίζει δέκα κιλά. Έτσι και τώρα ξέρουμε εμπειρικά τι σημαίνει μία μοτοσυκλέτα με κινητήρα 100 ίππων και πώς ακριβώς θα διαφέρει από μία άλλη των 87 και μπορούν μάλιστα να φανταστούν όσοι δεν έχουν την εμπειρία για το πώς είναι μία μοτοσυκλέτα 200 ίππων, ωστόσο κανείς δεν έχει ιδέα τι σημαίνει ένας ίππος και τι είναι αυτό που τελικά μετράμε.

Η ιπποδύναμη το πρώτο κόλπο του marketing στην ιστορία: Ο απίστευτος Watt!
η πρώτη αναφορά που σχετίζει άλογα και μηχανές πηγαίνει πίσω στο 1702

Πολύ νωρίς στην ιστορία των κινητήρων με πρώτη αναφορά το βιβλίο του Thomas Savery  “The Miners Friend or an ENGINE to raise WATER by FIRE” που τυπώθηκε για πρώτη φορά στο Λονδίνο το 1702, περιεγράφηκε ο συσχετισμός του έργου του κινητήρα σε αναφορά με τα άλογα. Ο Savery ήταν μάλιστα και ο πρώτος που προσπάθησε να εμπορευτεί την ατμομηχανή. Ωστόσο η πρώτη εμπορικά διαθέσιμη σε εύρος ατμομηχανή ήταν του Thomas Newcomen το 1712 και ήταν καλή μόνο για αντλιοστάσια, δεν θα μπορούσε ποτέ να δουλέψει σε οχήματα.

Για αυτό και πατέρας των κινητήρων αυτών καθώς και του όρου ιπποδύναμη, ήταν ο Watt που στα τέλη του 1760 παρουσίασε μία εξαιρετικά βελτιωμένη ατμομηχανή πάνω στα σχέδια του Newcomen μηδενίζοντας τον κενό χρόνο στους κύκλους ψύξης – καύσης. Ο Watt ήταν ιδανική περίπτωση εφευρέτη γιατί κατείχε κάτι που στην ιστορία της ανθρωπότητας έχει υπάρξει ελάχιστες φορές. Εφευρέτες υπάρχουν άπειροι, αντίθετα από αυτό που πιστεύει ο κόσμος είναι το μόνο που δεν σπανίζει. Έμποροι και διαφημιστές επίσης σε πλεονάζοντα βαθμό. Αυτά τα δύο σε έναν άνθρωπο όμως, είναι σπάνιο. Διότι μία εφεύρεση στην απαρχή της έχει μόνο έναν πιστό, εκείνον που την κατασκεύασε. Για να ξεκινήσει η εμπορική της επιτυχία πρέπει να είναι τυχερός να βρει κάποιον που θα την προωθήσει σωστά και θα επενδύσει μέχρι να την μάθει περισσότερος κόσμος. Ακόμη πιο σπάνιο ο εφευρέτης να είναι και πλούσιος για να τα κάνει όλα μόνος του, συνήθως εκείνος που έχει τους πόρους δεν κάθεται να σπάσει το κεφάλι του με εφευρέσεις. Ο James Watt ήταν μία εξαιρετική περίπτωση γιατί είχε τον τρόπο να σκεφτεί εμπορικά, να κυνηγήσει την πώληση με τακτικές marketing αντί να γκρινιάζει δεξιά και αριστερά πως δεν τον βοηθά η πολιτεία…

Στο αχνό μονοπάτι που είχε ήδη χαραχθεί πριν από 60 χρόνια, πάτησε να ανοίξει δρόμο προσπαθώντας να τονώσει τις πωλήσεις της εφεύρεσης του και έτσι απευθύνθηκε και αυτός στα ορυχεία όπως είχε γίνει στο παρελθόν. Γρήγορα βρέθηκε να πρέπει να εξηγήσει γιατί η δική του μηχανή άξιζε τα περισσότερα χρήματα που ζητούσε έναντι των υπολοίπων και ανακάλυψε πως ήταν εξαιρετικά δύσκολο να δώσει τους ιδιοκτήτες ορυχείων να καταλάβουν τα τεχνικά χαρακτηριστικά.

Άλλαξε λοιπόν στρατηγική και στον επόμενο υποψήφιο πελάτη πήγε και του είπε πως η δική του μηχανή είναι η πρώτη στον κόσμο με δύναμη 10 αλόγων. Εξηγώντας του πως με μία μηχανή που δεν χρειάζεται διάλλειμα, δεν σταματά για τροφή και δεν κουράζεται, αντικαθιστά αμέσως δέκα άλογα. Επειδή ο Watt ήταν πρώτα από όλα ένας εφευρέτης και επιστήμονας, δεν σκόπευε να είναι αβάσιμος ο ισχυρισμός του, ήταν όμως εξαιρετικά χοντρο-υπολογισμένος υπερτονίζοντας το πόσα άλογα κέρδιζε ενώ και η ίδια η μονάδα μέτρησης ήταν παραπάνω από αυτό που στην πράξη μπορούσε να κάνει ένα άλογο.

Μιας και ο στόχος της εποχής ήταν τα ορυχεία ο Watt έβαλε δύο Shetland Πόνι, μία Σκωτσέζικη ράτσα που χρησιμοποιούσαν για αυτή την δουλειά, να τραβήξουν βάρος 100lb (45kg) από ένα πηγάδι βάθους 220 foot (67m) με ταχύτητα 2.5 μίλια την ώρα. Αυθαίρετα τελείως μετά από αυτό διπλασίασε τα μεγέθη κατά 50% θεωρώντας πως τα άλογα είναι πολύ πιο δυνατά από τα Σκωτσέζικα Πόνι ενώ σήμερα ξέρουμε πως στην πράξη δεν απέχουν πολύ και πως τα Πόνι αυτά έχουν την δύναμη 0,7 ενός αλόγου.

Η ιπποδύναμη το πρώτο κόλπο του marketing στην ιστορία: Ο απίστευτος Watt!
οι πρώτοι υπολογισμοί

Έτσι και αλλιώς κανένα άλογο δεν είναι ίδιο με όλα τα υπόλοιπα και εξ αρχής αυτή η μονάδα μέτρησης είναι λιγότερο βασισμένη στην επιστήμη από αυτό που θα έπρεπε, όμως ο στόχος δεν ήταν να μετρήσουν σωστά την δύναμη της ατμομηχανής αλλά να καταφέρουν να μαζέψουν παραγγελίες.

Ο James Watt τα κατάφερε εξαιρετικά σε αυτό τον τομέα ορίζοντας την ιπποδύναμη και δίνοντας έναν λόγο σε κάθε ιδιοκτήτη να κάνει την κίνηση αυτή και να απαλλαγεί από τα άλογα, που σε σύντομο χρονικό διάστημα οι ανταγωνιστές του μιλούσαν και εκείνοι για ιπποδύναμη καθιερώνοντας τον όρο.

Όχι μόνο αυτό αλλά η πρώτη μάχη της ιπποδύναμης έγινε ήδη από τα μέσα του 1770 με σχετικές δηλώσεις σχετικά, καθώς δεν ήταν εύκολο να μετρηθεί στην πράξη η αλήθεια, φανερώνοντας από πολύ νωρίς την πορεία που θα ακολουθούσε η ανθρωπότητα με τα νούμερα της ιπποδύναμης.

Η ιπποδύναμη το πρώτο κόλπο του marketing στην ιστορία: Ο απίστευτος Watt!
Λειτουργικό αντίγραφο της πρώτης μηχανής του Watt από Πανεπιστήμιο της Σκωτίας

Ευτυχώς όπως είπαμε ο James Watt ήταν αυτή η σπάνια περίπτωση εφευρέτη, επιστήμονα, εμπόρου και διαφημιστή, οπότε οι ισχυρισμοί του είχαν πραγματικό αντίκτυπο. Η δική του ατμομηχανή ήταν πράγματι πολύ καλύτερη παρότι οι αρχικές δοκιμές σε τραίνα που έγιναν αρκετά αργότερα, αποδείχτηκαν μια δύσκολη διαδικασία και κάπως επικίνδυνη για να μετακινείς επιβάτες. Στις αρχές του 1830 όμως μία τέτοια ατμομηχανή με σχετικά λίγες διαφορές και σωληνώσεις για το καζάνι που ήταν κάνες τουφεκίων έπιασε δουλειά στις ΗΠΑ ως το πρώτο δρομολόγιο με τραίνο με το marketing να διοργανώνει και αγώνα ενάντια σε άμαξα. Τα πάντα πήγαιναν βάση σχεδίου μέχρι που το καζάνι της ατμομηχανής ράγισε και χάνοντας πίεση έχασε λίγα μέτρα πριν, όμως αυτή η αρχική αποτυχία δεν στάθηκε εμπόδιο και οι ατμομηχανές επικράτησαν. Εξαιτίας τους ο κόσμος έμαθε την αξία των κινητήρων και αργότερα έδωσε βάση στα αυτοκίνητα με τον όρο ιπποδύναμη να συνεχίζει ακέραιος την πορεία του και να περνά και στις πρώτες μοτοσυκλέτες.

Πατέρας λοιπόν του όρου ο James Watt και ξεκίνημα της χρήσης του από την πρώτη στιγμή ανταγωνιστικά και με λίγο «τσίμπημα» προς τα πάνω σε σχέση με την πραγματικότητα. 264 χρόνια μετά και σχεδόν σε όλη την πορεία των 120 ετών που έχει γράψει η ιστορία των μοτοσυκλετών, οι παραπάνω βασικές αρχές για τον όρο «ιπποδύναμη» παραμένουν αμετάβλητες.