KTM: Πίσω ανάρτηση με έλασμα αντί ελατηρίου για τα Off-Road

Μια ιδέα 300 ετών επανέρχεται ως hi-tech
WP
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

27/1/2023

Τα κάρα είχαν αναρτήσεις με μεταλλικά ελάσματα και μετά από τρεις – και βάλε- αιώνες η KTM καταθέτει παντέντες μην τυχόν και της κλέψουν την ιδέα; Αυτό το ερώτημα θα βασανίσει τα διαδικτυακά καφενεία, όμως για όσους ενδιαφέρονται να μάθουν τους λόγους που οδήγησαν την Αυστριακή εταιρεία να στραφεί σε αυτή τη λύση για την πίσω ανάρτηση των off-road μοτοσυκλετών (κυρίως) υπάρχουν πολλές πτυχές στην ιστορία.

Πρώτα απ’ όλα η KTM, δηλαδή η WP που της ανήκει 100% δεν είναι η πρώτη εταιρεία αναρτήσεων στη σύγχρονη εποχή που θέλει να αντικαταστήσει το κλασσικό ελατήριο με ένα μεταλλικό έλασμα.

Η Ohlins ήταν εκείνη που στις αρχές των ‘90ies είχε καταθέσει πατέντες για πίσω ανάρτηση μοτοσυκλέτας με έλασμα και μάλιστα είχε φτάσει έως το στάδιο του τελικού πρωτότυπου.

Η ανάρτηση της Ohlins ακολουθούσε την ίδια φιλοσοφία, αλλά το έλασμα ήταν οριζόντια τοποθετημένο, κατά μήκος του ψαλιδιού και η μία άκρη του έδενε σταθερά στο πλαίσιο, λίγο πάνω από το σημείο του άξονα του ψαλιδιού.

Αυτή η σχεδίαση απαιτούσε από τους κατασκευαστές να σχεδιάσουν νέα πλαίσια, με διαφορετική ακαμψία, οπότε το project δεν προχώρησε καθώς δεν μπορούσε να πουληθεί ως retro-fit στην αγορά των aftermarket για τις μοτοσυκλέτες που ήδη κυκλοφορούσαν και την ίδια στιγμή τα εργοστάσια δεν είχαν όρεξη να πετάξουν στα σκουπίδια την τεχνογνωσία που είχαν αποκτήσει μέσα από τους αγώνες στον σχεδιασμό πλαισίων και να ξεκινήσουν πάλι από την αρχή.

wp

Αντιθέτως η πατέντα της KTM (WP) έχει κάθετα τοποθετημένο το έλασμα (στο ίδιο σημείο που υπάρχει ένα συμβατικό αμορτισέρ) οπότε τα σημεία στήριξης στο πλαίσιο και το ψαλίδι δεν αλλάζουν και δεν απαιτείται εντελώς νέος σχεδιασμός.

Μια αντίστοιχης αρχιτεκτονικής πατέντα έχει καταθέσει και η Yamaha, η οποία ως γνωστόν έχει στενή εμπορική συνεργασία με την Ohlins.

Για την ιστορία, ανάρτηση με έλασμα σε σύγχρονο όχημα υψηλών επιδόσεων παραγωγής έχουν τα αμερικάνικα Corvete της GM στην πίσω ανάρτηση και είναι σχεδιασμένη από την βρετανική Lotus.

Οι λόγοι που επανεμφανίζεται τα τελευταία χρόνια η ιδέα της αντικατάστασης του ελατηρίου με έλασμα έχουν να κάνουν με το πλεονέκτημα του μικρότερου όγκου, δηλαδή του μικρότερου χώρου που καταλαμβάνει το έλασμα.

Τόσο στα σπορ αυτοκίνητα και πολύ περισσότερο στις μοτοσυκλέτες, τα χωροταξικά προβλήματα γίνονται όλο και πιο δύσκολο να λυθούν όσο περνούν τα χρόνια, κυρίως λόγω τις αύξησης του αριθμού και του όγκου των εξαρτημάτων. Τα καρμπυρατέρ έγιναν ψεκασμοί, τα φιλτροκούτια  τριπλασίασαν το μέγεθός τους όπως και οι εξατμίσεις, τα πλαίσια έγιναν νταμάρια για να υποστηρίξουν τις αυξημένες ιπποδυνάμεις και φυσικά οι νέες γεωμετρίες των πλαισίων απαιτούν όσο το δυνατόν μακρύτερο ψαλίδι χωρίς να αυξηθεί το μεταξόνιο.

Οπότε η KTM (WP) επαναφέρει την ιδέα του ελάσματος, που όπως βλέπουμε και στα αντίστοιχα σχέδια απελευθερώνει χώρο πίσω από τον κινητήρα.

wp

Επιπλέον δεν χρησιμοποιούν υδραυλικό αμορτισέρ για την απόσβεση συμπίεσης/επαναφοράς, καθώς δεν υπάρχουν (θεωρητικά) οι ταλαντώσεις εκτόνωσης των ελατηρίων και ο βαθμός συμπίεσης και εκτόνωσης ελέγχεται από το ίδιο το έλασμα και είναι προκαθορισμένο από τις ιδιότητες του υλικού κατασκευής του και του σχήματός του.

Λέμε γενικά “υλικό κατασκευής” και όχι μέταλλο, διότι στην F1 χρησιμοποιούν εδώ και δεκαετίες διαφορετικού βαθμού ακαμψίας carbon ψαλίδια, καθώς τα ψαλίδια είναι εκείνα που αναλαμβάνουν τον μεγαλύτερο ρόλο της  απόσβεσης των ανωμαλιών στις μεγάλες ευθείες όπου το downforce πλησιάζει τις μέγιστες τιμές και το αυτοκίνητο “ζυγίζει” όσο ένα μικρό φορτηγό. Οπότε δεν αποκλείουμε τη χρήση carbon ή συνδυασμό μετάλλου με ενίσχυση carbon.

wp

Ταυτόχρονα, ο αναβάτης μπορεί να ρυθμίσει υδραυλικά την προφόρτιση, ενώ με την αλλαγή του μήκους των ράβδων του μοχλικού, μπορεί να αλλάξει τα χαρακτηριστικά λειτουργίας.

Όπως κι αν έχει, η πρόοδος στην τεχνολογία της μεταλλουργίας και των συνθετικών υλικών, μπορούν να λύσουν τα προβλήματα του παρελθόντος. Επίσης οι διαφορετικές ανάγκες της κάθε εποχής γενούν νέες ιδέες ή επαναφέρουν παλιές.

Σε κάθε περίπτωση, όταν προσπαθείς να αντικαταστήσεις με ένα κομμάτι μέταλλο ή με ένα κομμάτι συνθετικού υλικού ένα περίπλοκο εξάρτημα με πολλές δεκαετίες εξέλιξης όπως είναι τα αμορτισέρ, σίγουρα χρειάζεσαι κορυφαίου επιπέδου τεχνολογία – ειδικά όταν μιλάμε για αγωνιστικές μοτοσυκλέτες όπου η νίκη είναι το μόνο ζητούμενο.   

 

Τεχνική ανάλυση Honda E-Clutch: Ένα αυτόματο και συμβατικό κιβώτιο μαζί

Από την Formula 1 στη μοτοσυκλέτα σου
1
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

22/12/2023

Η ιστορία της Honda με τα αυτόματα και ημί-αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων ξεκινά σχεδόν από την ίδρυσή της, αφού το πρώτο παπί είχε φυγοκεντρικό  συμπλέκτη, καταργώντας την ανάγκη χρήσης της μανέτας του συμπλέκτη για την οδήγησή του. Ήταν ένα από τα βασικά στοιχεία της τεράστιας εμπορικής επιτυχίας του σε όλο τον πλανήτη, καθώς εκείνη την εποχή η οδήγηση οποιουδήποτε δίκυκλου απαιτούσε από τον αναβάτη να κάνει δεκάδες περίπλοκους χειρισμούς ταυτόχρονα και συντονισμένα, μόνο και μόνο για να ξεκινήσει!

Μέχρι και το αβάνς έπρεπε να ρυθμίζεις με έναν λεβιέ στο τιμόνι, για να μην πούμε για τους λεβιέδες ταχυτήτων που οι περισσότεροι ήταν στο δεξί πόδι και κάποιοι από αυτούς ήταν ταυτόχρονα και η μανιβέλα! Να μην πούμε για εκείνες που είχαν λεβιέ ταχυτήτων στο χέρι και ο συμπλέκτης ήταν στο πόδι. Έπρεπε να είσαι ζογκλέρ, μόνο και μόνο για να τις βάλεις μπροστά και να ξεκινήσεις. Φαντάσου τί έπρεπε να κάνεις για να τις οδηγήσεις γρήγορα και πόση διαφορά στην ευκολία οδήγησης για όλους είχε το ημί-αυτόματο κιβώτιο των παπιών της Honda. Από τότε έως σήμερα η Honda έχει δοκιμάσει και έχει κατασκευάσει μοτοσυκλέτες με κάθε τύπο αυτόματου ή ημί-αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων έχει σκεφτεί η ανθρωπότητα. Πέρα λοιπόν από τα ημί-αυτόματα παπιά και τα αυτόματα CVT scooter που γνωρίζουμε όλοι και χρησιμοποιούνται απ’ όλους τους κατασκευαστές, η Honda έχει βγάλει στην παραγωγή μοτοσυκλέτα με υδραυλικό αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων (στο DN-01) και ηλεκτρονικά ελεγχόμενο διπλού συμπλέκτη (DCT) που χρησιμοποιεί στους δικύλινδρους εν σειρά κινητήρες των NC 750 (X-ADV 750, Forza 750, NC750X κ.τ.λ.) και των 1100 κυβικών του CRF1100 Africa Twin / NT 1100, το οποίο είχε κάνει το ντεμπούτο του στους V4 κινητήρες των VFR 1200 F και Crosstourer 1200.

2

Φέτος στην έκθεση της EICMA έρχεται να προστεθεί άλλος ένας τύπος ημί-αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων με την εμπορική ονομασία E-Clutch, το οποίο έχουν τα νέα τετρακύλινδρα εν σειρά CB650F/CBR650R. Σχεδιαστικά και κατασκευαστικά, το E-Clutch δεν έχει απολύτως καμία σχέση με το DCT, πέρα από το γεγονός πως και τα δύο εξελίχθηκαν στους αγώνες αυτοκινήτου. Τo κιβώτιο διπλού συμπλέκτη εξελίχθηκε και χρησιμοποιήθηκε από την Porsche στους αγώνες αντοχής, όπως o 24ωρος του LeMans. Τα κιβώτια με αυτοματοποιημένο συμπλέκτη όπως το E-Clutch, χρησιμοποιήθηκαν και εξελίχθηκαν στη Formula 1. Από μόνο του αυτό σημαίνει πως είναι ελαφρύ και δεν έχει αρνητικές επιπτώσεις στις επιδόσεις και τον έλεγχο του οχήματος. Πράγματι, οι εκδόσεις των νέων CB650R/CBR650R με E-Clutch ζυγίζουν μόλις δύο κιλά παραπάνω από τις εκδόσεις με το συμβατικό κιβώτιο. Για να έχουμε ένα μέτρο σύγκρισης, οι εκδόσεις DCT του Africa Twin έχουν διαφορά 11 κιλά και στην περίπτωση των NC750X η διαφορά είναι στα 10 κιλά.

4

Πέρα από το σημαντικά μικρότερο βάρος, το E-Clutch  έχει και μερικά άλλα πολύ σημαντικά πλεονεκτήματα αν το θέμα μας είναι οι σπορ μοτοσυκλέτες.

Το πρώτο και κυριότερο είναι πως μπορεί να προσαρμοστεί σε οποιοδήποτε συμβατικό κιβώτιο ταχυτήτων μοτοσυκλέτας, χωρίς να χρειάζεται κάποια ακριβή προσαρμογή στα μηχανικά του μέρη. Το δεύτερο είναι πως ο συνολικός όγκος των επιπλέον εξαρτημάτων του συστήματος δεν απαιτεί εξειδικευμένο σχεδιασμών πλαισίων, ούτε επηρεάζει την χωροταξία του κινητήρα. Έτσι η Honda μπόρεσε και το έβαλε σε μια μοτοσυκλέτα που ήδη είχε στην παραγωγή και σε έναν κινητήρα που η έχει της σχεδιαστικές του ρίζες στον τετρακύλινδρο των CBR600F4.

Πώς όμως δουλεύει το E-Clutch και γιατί είναι η καλύτερη επιλογή ανάμεσα στους υπόλοιπους τύπους ημί-αυτόματων και αυτόματων κιβωτίων ταχυτήτων για σπορ μοτοσυκλέτες;

Η Honda στο Press-Kit ισχυρίζεται πως το E-Clutch για πρώτη φορά επιτρέπει στον αναβάτη να ξεκινά, να αλλάζει ταχύτητες και να σταματά χωρίς να χρειάζεται να αγγίξει τη μανέτα του συμπλέκτη. Στην πραγματικότητα βέβαια, ακριβώς το ίδιο έκανε και ο αναβάτης των Yamaha FJR 1300A και μάλιστα για την αλλαγή των ταχυτήτων μπορούσε να πατήσει δύο κουμπάκια στο τιμόνι. Οι διαφορές του αυτοματοποιημένου κιβωτίου της Yamaha FJR 1300A από το E-Clutch της Honda είναι πως το σύστημα της Yamaha έχει το διπλάσιο βάρος (4 κιλά αντί για 2 κιλά) και η Honda διατηρεί την μανέτα του συμπλέκτη, επιτρέποντας στον αναβάτη να ελέγχει ο ίδιος το πατινάρισμα  όπως και όποτε το επιθυμεί. Αυτή είναι η θεμελιώδης διαφορά του E-Clutch από όλα τα υπόλοιπα αυτοματοποιημένα κιβώτια ταχυτήτων και η βασική ομοιότητά του με τα κιβώτια της Formula 1, όπου επίσης ο οδηγός είναι την δυνατότητα χρήσης του συμπλέκτη για τις εκκινήσεις.

6

Για να το επιτύχει αυτό χρησιμοποιεί ένα σύνθετο σύστημα αισθητήρων που ενημερώνουν την κεντρική μονάδα διαχείρισης για το άνοιγμα του γκαζιού, τις στροφές του κινητήρα, τη θέση του λεβιέ ταχυτήτων, τη θέση του λεβιέ πίεσης των ελατηρίων των δίσκων του συμπλέκτη, τη θέση του άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων και έχει δύο μικρά ηλεκτρικά μοτέρ για την σύμπλεξη/αποσύμπλεξη του συμπλέκτη. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν μόνο ένα μοτεράκι για την αποσύμπλεξη και η σύμπλεξη να γίνεται με την δύναμη των ελατηρίων, αλλά τα δύο μοτεράκια προσφέρουν μεγαλύτερη ακρίβεια στη διαδικασία σύμπλεξης/αποσύμπλεξης.

Στην πράξη, τα δύο μοτεράκια του E-Clutch αποσυμπλέκουν τους δίσκους του συμπλέξτη όταν οι στροφές του κινητήρα πλησιάσουν το ρελαντί και ταυτόχρονα η μοτοσυκλέτα μειώσει ταχύτητα πλησιάζοντας την ακινητοποίηση. Ό,τι κάνει δηλαδή και ο φυγοκεντρικός συμπλέκτης των παπιών, μόνο που εδώ η αποσύμπλεξη δεν γίνεται πάντα στο ίδιο φάσμα στροφών, ούτε με τον ίδιο ρυθμό.

7

Το E-Clutch μπορεί να μεταβάλει ηλεκτρονικά τον τρόπο και την ταχύτητα που γίνεται η σύμπλεξη/αποσύμπλεξη και ως αποτέλεσμα αυτής της δυνατότητας, η Honda προσφέρει τρία προγράμματα για τις αλλαγές ταχυτήτων (HARD, MEDIUM, SOFT) όπου στο HARD η διάρκεια σύμπλεξης/αποσύμπλεξης διαρκεί ελάχιστα προσομοιώνοντας τη λειτουργία των Quick-Shifter Up/Down και στο MEDIUM και SOFT η διαδικασία διαρκεί περισσότερο, ομαλοποιώντας τις αλλαγές και μαλακώνοντας την αίσθηση του λεβιέ ταχυτήτων.

Ο αναβάτης μπορεί οποιαδήποτε στιγμή να πιάσει την μανέτα του συμπλέκτη και να κάνει εντελώς μόνος του όλη τη διαδικασία αλλαγής σχέσεων, καθώς ο αισθητήρας στο μοχλικό που πιέζει τους δίσκους δίνει εντολή στην κεντρική μονάδα να απενεργοποιήσει τη λειτουργία των ηλεκτρικών μοτέρ, κάτι που κάνει σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο.

Το σύστημα επαναλειτουργεί αυτόματα μετά από 5 δευτερόλεπτα αν ο κινητήρας έχει πολλές στροφές και σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο όταν έχει λίγες στροφές ώστε να είναι έτοιμο να πατινάρει ή ακόμα και να αποσυμπλέξει πλήρως τους δίσκους για να μην σβήσει ο κινητήρας.

Επιπρόσθετα, ο αναβάτης μπορεί να έχει μόνιμα απενεργοποιημένη την αυτόματη σύμπλεξη/αποσύμπλεξη.

Να ξεκαθαρίσουμε εδώ, πως το E-Clutch δεν αλλάζει μόνο του ταχύτητες και αυτές γίνονται πάντα από τον αναβάτη κουνώντας το πόδι του τον κλασσικό λεβιέ ταχυτήτων που έχουν όλες οι συμβατικές μοτοσυκλέτες.

Με βάρος μόλις δύο κιλά και χωρίς να έχει καμία επίπτωση στις επιδόσεις του κινητήρα και χωρίς να βάζει κανέναν περιορισμό στο σχεδιασμό των πλαισίων και των κινητήρων, το E-Clutch συνδυάζει τέλεια όλα τα πλεονεκτήματα των συμβατικών κιβωτίων με την βασική ευκολία ενός αυτόματου συμπλέκτη, δηλαδή την ελάχιστη κόπωση του αναβάτη μέσα στην κίνηση της πόλης.

Να πούμε επίσης, πως η χρήση συμβατικών δίσκων συμπλέκτη στο E-Clutch μειώνει στο ελάχιστο δυνατό το κόστος συντήρησής του και δεν βάζει κανένα όριο στην ροπή και την ιπποδύναμη που πρέπει να έχει ένας κινητήρας για να το χρησιμοποιήσεις με ασφάλεια.

9

 

Ετικέτες