"Υβριδικός" κινητήρας Avadi - Εμβολοφόρος και περιστροφικός μαζί [VIDEO]

Mοτέρ που συνδυάζει στοιχεία από τετράχρονο, δίχρονο και Wankel - Κορυφαία αποδοτικό και ιδιαίτερα ελαφρύ
Εμβολοφόρος και περιστροφικός κινητήρας σε ένα Avadi
Από τον

Θοδωρή Ξύδη

5/7/2024

Ένας ακόμη "περίεργος" 4χρονος κινητήρας εσωτερικής καύσης κερδίζει δημοσιότητα καθώς καταφέρνει και συνδυάζει αταίριαστα μέχρι πρότινος στοιχεία, για κορυφαία θερμική απόδοση, με εμπλοκή στο project ενός Έλληνα μηχανολόγου, του Δρ. Δημήτριου Δάρδαλη!

Πολλοί είναι αυτοί που έχουν προσπαθήσει να επανεφεύρουν τον κινητήρα εσωτερικής καύσης παρουσιάζοντας μοτέρ με καινοτομίες που θα μπορούσαν, στα δικά τους τουλάχιστον μάτια, να αλλάξουν τα δεδομένα.

Η πλειοψηφία αυτών των καινοτόμων σε σχεδίαση μοτέρ τελικά όμως δεν άλλαξε τίποτα επί της ουσίας, τα περισσότερα ξεχάστηκαν ενώ στο σύνολό τους δεν υιοθετήθηκαν από κανένα “παραδοσιακό” κατασκευαστή.

Η αμερικάνικη Avadi είναι η τελευταία μέχρι στιγμής εταιρεία που θέλει να αλλάξει το παραπάνω και να κερδίσει τη δική της θέση στην ιστορία του θερμικού κινητήρα έχοντας παράλληλα το βλέμμα της στο μέλλον.

Εμβολοφόρος και περιστροφικός κινητήρας σε ένα Avadi

Ο κινητήρας της αμερικάνικης εταιρείας ονομάζεται MA-250 και έφτασε τώρα στο στάδιο της εμπορικής διαθεσιμότητας καθώς η Avadi κατάφερε να λύσει τα προβλήματα στεγανοποίησης στην κεφαλή του κυλίνδρου που αντιμετώπιζε μέχρι και πριν από λίγους μόλις μήνες.

Ο 4χρονος μονοκύλινδρος MA-250 είναι ένας εμβολοφόρος κινητήρας όπου η κεφαλή-βαλβίδα, το ένα πιστόνι που παλινδρομεί με τις δύο μπιέλες του, ο κύλινδρος και ο στρόφαλος όλα περιστρέφονται μαζί μέσα σε ένα κέλυφος!

Οι μπιέλες του πιστονιού εδράζουν σε έναν στρόφαλο, ο οποίος στα άκρα του φέρει κωνικά γρανάζια με ρουλεμάν και αυτά με τη σειρά τους γυρνούν επάνω σε ένα οδοντωτό δακτυλίδι. Στη μέση του ο στρόφαλος συνδέεται με άξονα που μεταφέρει το παραγόμενο έργο, ενώ μέσα από αυτόν τον άξονα περνάει το λιπαντικό προς το μοτέρ και λιπαίνει από το κέντρο προς τα έξω. Το λιπαντικό περνά μάλιστα ανάμεσα από δύο κάθετα τοποθετημένες διάτρητες πλάκες που φροντίζουν για τη σωστή διασπορά του.

Στην κορυφή του μοτέρ βρίσκεται ο δίσκος-βαλβίδα ο οποίος έχει ενσωματωθεί στον κύλινδρο και περιστρέφεται μαζί με αυτόν και το πιστόνι. Φέρει δύο τρύπες, με τη μικρότερη στο κέντρο του να προορίζεται για το μπουζί. Η μεγαλύτερη τρύπα παίζει τον ρόλο της βαλβίδας. Καθώς περιστρέφεται ο κύλινδρος, η βαλβίδα περνά από την εισαγωγή και την εξαγωγή, και ανάλογα με τη φάση επιτρέπει στο μίγμα να εισέλθει στον κύλινδρο ή στα καυσαέρια να εξέλθουν από αυτόν. 

Για τη στεγανοποίηση της εισαγωγής και της εξαγωγής, όπως και για τη διατήρηση της συμπίεσης φροντίζουν κεραμικοί δακτύλιοι που έχουν τοποθετηθεί σε εσοχές πάνω από τον δίσκο-βαλβίδα, ανάμεσα σε αυτόν και τη σταθερή κεφαλή και πιέζονται πάνω του με ελατήρια.

Εμβολοφόρος και περιστροφικός κινητήρας σε ένα Avadi

Με αυτή τη διάμετρο πιστονιού -μπορεί να αλλάξει ανάλογα με την επιθυμητή απόδοση και εφαρμογή όπως και η διαδρομή- ο κινητήρας έχει χωρητικότητα 250 κ.εκ. και αποδίδει 16 ίππους και 3,1 κιλά ροπής. Η ισχύς του σίγουρα δεν εντυπωσιάζει με την πρώτη ματιά, ωστόσο η μέγιστη τιμή κάνει την εμφάνισή της στις μόλις... 3.500 σ.α.λ. όπως και εκείνη της ροπής! Παράλληλα, η θερμική απόδοση φτάνει σύμφωνα με την Avadi στο εντυπωσιακό 42,12% (!), πάνω από το 35%-36% των καλύτερων μοτέρ βενζίνης και πιο κοντά σε εκείνο των diesel που βρίσκεται στο 45%-46%.

Η σαφώς υψηλότερη θερμική απόδοση προκύπτει από τις μικρότερες απώλειες λόγω των μειωμένων τριβών και των λιγότερων κινούμενων μηχανικών μερών, όπως οι εκκεντροφόροι και οι βαλβίδες, τη στιγμή που δεν χρειάζεται να μετατραπεί η παλινδρομική κίνηση του εμβόλου σε περιστροφική. Έτσι προκύπτει και σημαντική οικονομία σε καύσιμο.

Κέρδος προέρχεται και από το βάρος του μοτέρ που βρίσκεται στα 10,7 κιλά, χωρίς, ωστόσο σε αυτό το νούμερο να υπολογίζεται το βάρος ενός κιβωτίου ταχυτήτων. Το τελευταίο δεν απασχολεί τους ανθρώπους της αμερικάνικης εταιρείας που δεν "βλέπουν" το μοτέρ τους να χρησιμοποιείται σε κάποιο σμβατικό τουλάχιστον δίκυκλο.

Εμβολοφόρος και περιστροφικός κινητήρας σε ένα Avadi

Η Avadi έχει εξελίξει τον 4χρονο κινητήρα της για να χρησιμοποιηθεί σε μη επανδρωμένα και ελαφριά αεροσκάφη, μηχανοκίνητα αλεξίπτωτα πλαγιάς (παραμοτέρ) και μεγάλα drone, ενώ αργότερα θα εξελιχθεί για να λειτουργεί με πετρέλαιο ή ακόμη και με υδρογόνο. 

Το μοτέρ θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί σε υβριδικά συστήματα κίνησης στους τέσσερεις τροχούς (ή στους δύο) όπου ο ηλεκτρικός κινητήρας αναλαμβάνει αποκλειστικά την κίνηση, αλλά και ως range extender-γεννήτρια σε ηλεκτρικά με μεγάλη μπαταρία που λειτουργούν κυρίως με ρεύμα. Οι Αμερικανοί τον βλέπουν επίσης να εκτελεί απλά χρέη γεννήτριας αλλά να τοποθετείται και σε υβριδικά συστήματα βαρέων οχημάτων.

Αρχικός σχεδιαστής του συγκεκριμένου κινητήρα είναι ο Michael Arsenaeu ο οποίος ξεκίνησε να εργάζεται στο project πριν από δύο δεκαετίες, ωστόσο η ουσιαστική εξέλιξή του μοτέρ έγινε τα τελευταία 7-8 χρόνια. 

Ο Arsenaeu απομακρύνθηκε πριν από μερικούς μήνες από τον ρόλο του διευθύνοντα τεχνικού συμβούλου και τη θέση του πήρε ο Δρ. Δημήτριος Δάρδαλης! Απόφοιτος του πανεπιστημίου του Texas-Austin ο Έλληνας μηχανικός μηχανολόγος, με έρευνα επίσης πάνω στους κινητήρες με περιστρεφόμενο κύλινδρο (ο Dr. Δαρδάλης αναφέρεται σε αυτόν ως περιστρεφόμενο χιτώνιο, έχοντας κάνει πολλή δουλειά πάνω στη λύση RLE, ήτοι Rotating Liner Engine, με περιστρεφόμενο χιτώνιο), επανασχεδίασε το μοτέρ για να λύσει τα προβλήματα με την κεφαλή, μαζί με την συνεισφορά του Αμερικανού Mark Cherry που έδωσε τελικά την λύση.

Ετικέτες

Yamaha – Ετοιμάζει νέες ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Ένα βήμα πιο κοντά στην ενεργητική λειτουργία
motomagYamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”
Από τον

Αλέξανδρο Λαμπράκη

22/5/2024

Το εργοστάσιο της Iwata φαίνεται ότι δουλεύει πάνω σε μία νέα “anti-dive” λειτουργία, την οποία θα προσθέσει στο λογισμικό των ημι-ενεργητικών αναρτήσεών της, λειτουργία που θα ελέγχει τη βύθιση των αναρτήσεων σε πραγματικό χρόνο όταν ασκούνται δυνατά φορτία, κατά τη επιτάχυνση ή την επιβράδυνση, με στόχο τη βελτιωμένη συμπεριφορά στην σπορ οδήγηση.

Οι αναρτήσεις βρίσκονται πάνω στη μοτοσυκλέτα μας με βασικό στόχο την απορρόφηση των ανωμαλιών του οδοστρώματος για τη διατήρηση της ευστάθειας της μοτοσυκλέτας και φυσικά για την διατήρηση της άνεσης των επιβαινόντων. Ταυτόχρονα, με τη λειτουργία των αναρτήσεων υπάρχει και ένα δευτερογενές αποτέλεσμα, το οποίο έχει να κάνει με την αλλαγή της γεωμετρίας της μοτοσυκλέτας. Κατά τη διάρκεια της επιτάχυνσης η γεωμετρία της μοτοσυκλέτας μεταβάλλεται, από την συμπίεση της πίσω ανάρτησης και το κέντρο βάρους μετατοπίζεται, ελαφραίνοντας τον μπροστινό τροχό. Από την άλλη, κατά την επιβράδυνση η συμπίεση της εμπρός ανάρτησης μετατοπίζει εκ νέου το κέντρο βάρους και μπορεί όλα αυτά να επιφέρουν μικρές αλλαγές στα γεωμετρικά χαρακτηριστικά από πλευράς αριθμών, έχουν όμως τεράστιο αντίκτυπο στην συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας.

Yamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Το σοβαρό πρόβλημα που είχαν οι ημι-ενεργητικές αναρτήσεις της πρώτης γενιάς, ήταν πως προσπαθούσαν να ακυρώσουν πλήρως όλα τα παραπάνω, κρατώντας την μοτοσυκλέτα σταθερή. Για κάποιο λόγο, όλη αυτή η σοφία και η εμπειρία που χτίστηκε σε έναν αιώνα που η ανθρωπότητα μαθαίνει να ισορροπεί σε δύο τροχούς με έναν κινητήρα στη μέση, πήγε να ακυρωθεί επειδή απλά μπορούσαμε πλέον να αντιστρέψουμε την λειτουργία των αναρτήσεων. Πολύ γρήγορα φάνηκε το λάθος και πολύ γρήγορα είδαν οι κατασκευαστές πως αν δεν γίνει μετατόπιση κέντρου βάρους, ιδιαίτερα στην είσοδο της στροφής, το αποτέλεσμα είναι χειρότερο και από τις πιο απλές συμβατικές αναρτήσεις. Χρειάζονται και τα δύο για να εκμεταλλευτεί κανείς πλήρως τις δυνατότητες, ιδιαίτερα όταν μιλάμε για σπορ οδήγηση και έτσι όταν πλέον γίνεται λόγος για anti-dive τεχνολογία, είναι δεδομένο πως δεν θα υπάρχουν τα λάθη πρώτης γενιάς.

Yamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Η Yamaha πρωτοπορεί στον τομέα των δοκιμών αναρτήσεων σε όλο το μήκος της μακράς της ιστορίας, το Niken εμπίπτει σε αυτή την διαρκή αναζήτηση, όπως φυσικά και οι εναλλακτικές λύσεις που έχει βγάλει κατά καιρούς στην παραγωγή, όπως το παράδειγμα με το hub-steering στο τουριστικό GTS1000. Μέχρι στιγμής δεν υπάρχει παράδειγμα εναλλακτικού μπροστινού συστήματος που να έχει καταφέρει να επικρατήσει στους αγώνες, απέναντι στα φθηνότερα και απλούστερα στην κατασκευή πιρούνια. Συστήματα όπως το Telelever της BMW, ή το χαρακτηριστικό hub-steering της Bimota εξυπηρετούν την οδήγηση στον δρόμο, ή εκτός, προσφέροντας χαρακτηριστικά anti-dive και κρατώντας σχετικά σταθερή την γεωμετρία, επομένως και  συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας. Σε αγωνιστικές συνθήκες όμως τα μειονεκτήματα αυτής της επιλογής είναι μεγαλύτερα και έτσι οι ημι-ενεργητικές έρχονται να δώσουν την λύση, αν όμως βρουν τρόπο να συμπληρώσουν την λειτουργία των συμβατικών. 

Για αυτό και ήμασταν από τους πρώτους που λέγαμε ότι η ημι-ενεργητική λειτουργία υστερούσε απέναντι στις παραδοσιακές αναρτήσεις, ακόμη και για μέσα στην πόλη με μικρές ταχύτητες. Με την πρόοδο όμως της τεχνολογίας και την όλο και ταχύτερη ικανότητα επεξεργασίας των αισθητήρων, οι ημι-ενεργητικές έχουν αρχίσει να αφήνουν στο χρονοντούλαπο του παρελθόντος αυτά τα ζητήματα, ενώ μόλις πρόσφατα η χρήση τους σε αγωνιστικές συνθήκες έχει πλέον γενικευτεί.

Yamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Όλα αυτά τα αναφέρουμε γιατί η Yamaha έχει καταθέσει μία νέα παντέντα ενεργητικών αναρτήσεων που αναφέρει πως θα καταπολεμά την βύθιση εμπρός και την ανύψωση αντίστοχα του πίσω τροχού κατά το δυνατό φρενάρισμα. Προφανώς όμως θα γίνονται με βάση όσα γράφουμε παραπάνω, χωρίς δηλαδή επανάληψη λαθών του παρελθόντος.

Η πιο σημαντική διαφορά σε σύγκριση με όσα έχουμε δει αυτή την στιγμή, είναι η αυτοματοποίηση του ελέγχου των αναρτήσεων και των φρένων από μία μονάδα ελέγχου και είναι ο μόνος τρόπος που θα μπορούσε η Yamaha να καταθέσει παντέντα καθώς όλα θα γίνονται αυτόματα μέσα από δύο αισθητήρες. Σύμφωνα με τα έγγραφα της Yamaha, όταν ενεργοποιείται κάποιο από τα δύο φρένα (μανέτα ή πεντάλ), η πίεση θα κατευθύνεται και εμπρός αλλά και πίσω και αναλόγως της επιθυμίας του αναβάτη για άμεσο φρενάρισμα που θα εκλαμβάνεται από το πόσο γρήγορα πιέζει την μανέτα ή το πεντάλ η μονάδα ελέγχου θα ενεργεί και στις αναρτήσεις θα αυξάνει τις αποσβέσεις στο πιρούνι, δίνοντας περισσότερο χρόνο αντίδρασης στα ελατήρια, ή θα σφίγγει τις αποσβέσεις του πίσω αμορτισέρ, μειώνοντας ταυτόχρονα τα φορτία που ασκούνται στο ελατήριο, προκειμένου να μην τερματίζουν οι διαδρομές και να μην εμφανίζεται έντονο το φαινόμενο της βύθισης. Συνδυάζει, δηλαδή, την λειτουργία των φρένων με αυτή της ανάρτησης με πιο άμεσο τρόπο από αυτό που γινόταν στο παρελθόν, με έμφαση στην σπορ οδήγηση και πιθανή πρώτη εφαρμογή σε κάποιο R1 ή R6. 

Yamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Με γνώμονα ότι το superbike της Iwata αναμένεται να αντικατασταθεί από το πολυαναμενόμενο YZF-R9 στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα SBK, τότε είναι πολύ πιο πιθανό να το δούμε - εάν και εφόσον βγει στην παραγωγή - στο επερχόμενο μοντέλο. Μπορεί στα Motul WSBK να απαγορεύονται οι ημι-ενεργητικές αναρτήσεις, όμως αυτό δεν σημαίνει ότι η Yamaha δεν μπορεί να βγάλει μία ξεχωριστή έκδοση εξοπλισμένη με αυτές, για χρήση από ιδιώτες, όπως ήδη έχει κάνει με το YZF-R1M, το οποίο εξοπλίζεται με ημι-ενεργητική λειτουργία αναρτήσεων.

Ετικέτες