Οι παλιοί βρετανικοί κινητήρες ήταν σχεδιασμένοι να στάζουν λάδια! Πως έλυσαν το πρόβλημα οι Ιάπωνες

Ο σχεδιασμός που έκανε τη διαφορά
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

19/7/2022

Όταν τα Ιαπωνικά εργοστάσια μπήκαν στο χώρο της βιομηχανίας μοτοσυκλετών και έκαναν μαζικά εξαγωγές στις χώρες της δύσης, οι πρώτες μοτοσυκλέτες που κατασκεύαζαν έμοιαζαν υπερβολικά ίδιες με τις δικύλινδρες εν σειρά μοτοσυκλέτες των βρετανών, δηλαδή τις Triumph, τις Norton και τις BSA. Η επιλογή των βρετανικών εν σειρά κινητήρων ως “πρότυπο” για τις δικές τους μοτοσυκλέτες δεν έγινε τυχαία από τους Ιάπωνες.

Ο δικύλινδρος εν σειρά είναι πολύ πιο απλός σχεδιαστικά από οποιασδήποτε άλλης αρχιτεκτονικής δικύλινδρο κινητήρα (π.χ. τους περίπλοκους ιταλικούς και γερμανικούς V2 και Boxer οι οποίοι απαιτούν διπλάσια εξαρτήματα) και αυτό παίζει τεράστιο ρόλο στο κατασκευαστικό κόστος και στην ταχύτητα των γραμμών παραγωγής. Οι Ιάπωνες ήθελαν να επιτύχουν όσο το δυνατόν χαμηλότερη τιμή (ανταγωνιστική) και να επεκταθούν όσο πιο γρήγορα γίνεται σε όλες τις αγορές του κόσμου.

Ο δικύλινδρος εν σειρά των βρετανών είχε όλα τα χαρακτηριστικά για να πετύχουν  το στόχο τους και ακριβώς για τους ίδιους λόγους είναι ο πιο δημοφιλής κινητήρας αυτή την εποχή στους μικρομεσαίους κυβισμούς και έχει κυριαρχήσει έναντι των V2 στα μοντέλα όπου η τιμή παίζει καθοριστικό ρόλο.

Αυτή η υπερβολική ομοιότητα στην εμφάνιση και στις προδιαγραφές των ιαπωνικών δικύλινδρων εν σειρά με τις βρετανικές μοτοσυκλέτες, έκανε πολλούς να λένε υποτιμητικά ότι οι Ιάπωνες απλώς φτιάχνουν “αντίγραφα” χρησιμοποιώντας τις κονσέρβες που άφησε ο στρατός της δύσης μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο.

Η αλήθεια όμως είναι κάπως διαφορετική, διότι οι Ιάπωνες γνώριζαν τις βασικές αδυναμίες των βρετανικών δικύλινδρων εν σειρά πριν ξεκινήσουν την κατασκευή μοτοσυκλετών για εξαγωγή σε όλο τον κόσμο.

Τα βρετανικά εργοστάσια μοτοσυκλετών χρησιμοποιούσαν στροφάλους με χρονισμό 360⁰, όπου τα δύο έμβολα παλινδρομούσαν μαζί δίπλα-δίπλα σαν μονοκύλινδρος. Η επιλογή αυτή έγινε λόγω της δυνατότητας που σου δίνει να χρησιμοποιείς ένα κοινό καρμπυρατέρ και για τους δύο κυλίνδρους, αλλά και τη δυνατότητα να χρησιμοποιείς το ίδιο σύστημα ανάφλεξης με εκείνο των μονοκύλινδρων. Σήμερα με τους ηλεκτρονικούς ψεκασμούς και τις ECU ακούγεται αστείο, όμως τότε ήταν πάρα πολύ σημαντικό διότι η τεχνολογία ήταν ακριβή και τα εργατικά χέρια φτηνά.

Από καθαρά κατασκευαστική άποψη, οι βρετανικοί δικύλινδροι εν σειρά ήταν οι πιο απλοί και οι πιο φτηνοί στην κατασκευή από κάθε άλλο δικύλινδρο εν σειρά έχουμε δει έως σήμερα στην παραγωγή.

Μάλιστα για να απλοποιήσουν ακόμα περισσότερο τη διαδικασία παραγωγής, τα κάρτερ στις βρετανικές δικύλινδρες εν σειρά ήταν κάθετα χωρισμένα, κάνοντας πολύ εύκολη και γρήγορη τη συναρμολόγησή τους.

Όλα αυτά τα πλεονεκτήματα για τα βρετανικά εργοστάσια είχαν όμως και κάποια σοβαρά μειονεκτήματα για τους ιδιοκτήτες των βρετανικών μοτοσυκλετών.

Το πρώτο μειονέκτημα ήταν φυσικά οι κραδασμοί πρώτης τάξης λόγω της ταυτόχρονης κίνησης πάνω-κάτω των δύο εμβόλων μαζί. Πέρα από ενοχλητικοί στην οδήγηση, οι κραδασμοί πρώτης τάξης είναι “επώδυνοι” για τον ίδιο τον κινητήρα και βάζουν σε κίνδυνο την υγεία του στις υψηλές στροφές.

 

Το δεύτερο πρόβλημα ήταν οι τεράστιοι λεκέδες από λάδια που άφηναν σε όποιο σημείο τις παρκάριζες.

 

Το πρόβλημα αυτό δεν είχε καμία σχέση με την ποιότητα κατασκευής ή την ποιότητα υλικών των βρετανικών μοτοσυκλετών εκείνης της εποχής. Ίσα-ίσα που ήταν πολύ ανώτερη από των ιαπωνικών μοτοσυκλετών.

 

Το πρόβλημα ήταν ξεκάθαρα σχεδιαστικό, γι΄αυτό και παραμένει άλυτο μέχρι σήμερα και ακόμα και η πιο τέλεια ανακατασκευασμένη βρετανική μοτοσυκλέτα του ’60 και του ’70 θα αρχίσει να σουρώνει λάδια μετά από μερικά χιλιόμετρα χρήσης, όποιο σύγχρονο διαστημικό υλικό στεγανοποίησης κι αν χρησιμοποιήσεις.

 

Υπάρχουν δύο αιτίες που δημιουργούν το πρόβλημα. Την πρώτη μάλλον την έχετε ήδη βρει, αφού είναι αρκετά εύκολο να καταλάβεις πως τα κάθετα χωρισμένα τμήματα των κάρτερ μεταβάλουν διαρκώς τη δύναμη που τα κρατά ενωμένα λόγω της διαστολής και συστολής των μετάλλων όταν ο κινητήρας είναι ζεστός ή κρύος.

 

Τα πράγματα γίνονται ακόμα χειρότερα, λόγω της εσωτερικής πίεσης αέρα που δημιουργεί ο χρονισμός του στροφάλου των 360⁰, αφού τα δύο έμβολα συμπιέζουν τον αέρα μέσα στα κάρτερ όταν κατεβαίνουν ταυτόχρονα προς τα κάτω, πιέζοντας τα λάδια να βγουν έξω από τα κάρτερ.

 

Αυτή η εσωτερική πίεση αέρα μέσα στα κάρτερ που δημιουργούν τα έμβολα είναι που κάνουν τις παλιές βρετανικές δικύλινδρες εν σειρά να σουρώνουν ακόμα περισσότερο λάδια όταν ο κινητήρας αρχίζει να κρυώνει, τα μέταλλα συστέλλονται και τα λάδια βρίσκουν πιο εύκολο δρόμο διαφυγής.

Βέβαια και όταν ο κινητήρας είναι ζεστός και τα μέταλλα διαστέλλονται η κατάσταση δεν βελτιώνεται πολύ, αφού η λειτουργία του κινητήρα σε υψηλότερες στροφές αυξάνει ακόμα περισσότερο την εσωτερική πίεση.

 

Οι Ιάπωνες έλυσαν αυτά τα προβλήματα των βρετανικών δικύλινδρων εν σειρά χρησιμοποιώντας στους δικούς τους κινητήρες στρόφαλο 180⁰, όπου όταν το ένα έμβολο ανεβαίνει, το άλλο κατεβαίνει, εξισορροπώντας την πίεση του αέρα μέσα στα κάρτερ και εξουδετερώνοντας με επιτυχία τους κραδασμούς πρώτης τάξης.

 

Ταυτόχρονα, οι Ιάπωνες χώρισαν οριζόντια τα κάρτερ, οπότε το κάτω τμήμα τους αποτελεί λεκάνη και δεν υπάρχουν ενώσεις μεταλλικών επιφανειών που να επιτρέπουν διαρροές λαδιού.  

Έτσι παρά το γεγονός πως η ποιότητα μετάλλων στις ιαπωνικές μοτοσυκλέτες της εποχής δεν ήταν καλύτερη των βρετανικών, εν τούτοις λόγω της διαφορετικής επιλογής χρονισμού του στροφάλου, οι Ιάπωνες κατάφεραν να λύσουν όλα τα προβλήματα που είχαν οι βρετανικές μοτοσυκλέτες επί δεκαετίες!

 

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.