Νέα πατέντα Honda για VVT

Πιο σοφιστικέ σύστημα από το VTEC
Από τον

Λάζαρο Μαυράκη

10/1/2019

Ο μεταβλητός χρονισμός των βαλβίδων, είναι αναμφίβολα το trend της εποχής στην μοτοσυκλετιστική βιομηχανία και σε συνδυασμό με τις πιο αυστηρές προδιαγραφές των Euro5 που θα τεθούν σε εφαρμογή την επόμενη χρονιά, όλο και περισσότεροι κατασκευαστές στρέφονται προς αυτή την λύση. Η μέθοδος πάντως του μεταβλητού χρονισμού, δεν είναι κάτι καινούργιο στην τεχνολογία κινητήρων εσωτερικής καύσης, καθώς η φιλοσοφία της προσαρμογής του κύκλου των βαλβίδων σε συνάρτηση με τον ρυθμό περιστροφής του κινητήρα, είναι κάτι που έχει τις ρίζες του στην δεκαετία του 1920! Από τότε βέβαια χρειάστηκε να περάσουν σχεδόν 60 χρόνια για να αρχίσουν οι βιομηχανίες να επενδύουν πάνω στην συγκεκριμένη τεχνολογία, καθώς την δεκαετία του '80 άρχισε να μπαίνει σε εφαρμογή στα αυτοκίνητα. Για ιστορικούς λόγους να θυμίσουμε ότι το πρώτο αυτοκίνητο παραγωγής με μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων, ήταν το Alfa Romeo Spider του 1980.
Γιατί όμως είναι τόσο σημαντικός ο μεταβλητός χρονισμός των βαλβίδων και ιδιαίτερα στις μέρες μας που οι προδιαγραφές γίνονται όλο και πιο αυστηρές; Οι κινητήρες υψηλής απόδοσης –όπως για παράδειγμα αυτοί των superbikes- βασίζονται στην απόδοση της μέγιστης ισχύος μέσα σε συγκεκριμένα όρια. Χωρίς την βοήθεια ενός υπερσυμπιεστή (όπως συμβαίνει στο Η2 της Kawasaki), αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την αύξηση των στροφών. Εκεί πρέπει να αντιμετωπιστεί το θέμα του χρονισμού των βαλβίδων. Ένας κινητήρας που ανεβάζει πολλές στροφές χρειάζεται ένα μεγάλο overlap στις βαλβίδες (ο χρόνος δηλαδή που μένουν ανοιχτές ταυτόχρονα οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής στο τέλος της φάσης της εκτόνωσης). Αυτό βοηθά  στο να απομακρυνθούν τα καυσαέρια και ταυτόχρονα να γίνει η πλήρωση του θαλάμου με φρέσκο μείγμα. Το overlap λοιπόν αποδίδει εξαιρετικά στις υψηλές στροφές. Όταν όμως ο κινητήρας δουλεύει σε χαμηλές στροφές, αυτό το overlap μπορεί να επιτρέψει στο άκαυστο μείγμα να "δραπετεύσει" από τις βαλβίδες εξαγωγής πριν κλείσουν αυτές. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τις απώλειες στην απόδοση και τους αυξημένους ρύπους. Άρα είναι αναγκαίο ένα σύστημα που θα ρυθμίζει το overlap ανάλογα με το ρυθμό περιστροφής του κινητήρα.


H Honda εφάρμοσε την δική της προσέγγιση στα αυτοκίνητά της το 1989, το γνωστό VTEC που είχε να κάνει τόσο με τον χρονισμό, όσο και με το βύθισμα των βαλβίδων. Αυτό βέβαια δεν είχε σχέση με το VTEC που χρησιμοποίησε στις μοτοσυκλέτες, το οποίο ενεργοποιούσε ή απενεργοποιούσε σε ένα συγκεκριμένο ρυθμό περιστροφής ένα ζεύγος βαλβίδων. Με άλλα λόγια, μετέτρεπε τον κάθε κύλινδρο από διβάλβιδο σε τετραβάλβιδο.
Πριν από λίγες μέρες όμως, στις 3 Ιανουαρίου, η Honda κατέθεσε μία πατέντα που δείχνει ένα διαφορετικό σύστημα VVT που μοιάζει περισσότερο με το ShiftCam της BMW. Για να το περιγράψουμε απλά, ο κάθε κύλινδρος διαθέτει τέσσερις βαλβίδες, στις οποίες αντιστοιχούν δύο λοβοί των εκκεντροφόρων για κάθε μία από αυτές. Τα πιο ήπια έκκεντρα κινούν τις βαλβίδες στις χαμηλές στροφές, ενώ τα πιο "άγρια" αναλαμβάνουν δράση στους υψηλότερους ρυθμούς περιστροφής. Σε αντίθεση με το σύστημα της BMW που ουσιαστικά μετακινεί μόνο τους εκκεντροφόρους εισαγωγής, το VVT της Honda δρα και στους δύο εκκεντροφόρους (εισαγωγής/εξαγωγής). Κάθε εκκεντροφόρος έχει δύο άξονες (έναν εσωτερικό κι έναν εξωτερικό) με τα έκκεντρα να βρίσκονται πάνω στον εξωτερικό ο οποίος ολισθαίνει πάνω στον εσωτερικό άξονα. Η βασική διαφορά του συστήματος της Honda σε σχέση με αυτό που χρησιμοποιεί η BMW στον κινητήρα του S1000RR, είναι ότι αυτή η αρχιτεκτονική στην Honda είναι εφαρμοσμένη σε κάθε εκκεντροφόρο για κάθε κύλινδρο ξεχωριστά, ενώ η BMW το χρησιμοποιεί αυτό ανά ζεύγος κυλίνδρων.

Με δεδομένο λοιπόν ότι για να γίνει η μετάβαση από τον πιο ήπιο χρονισμό στον πιο άγριο θα πρέπει να συμβεί όταν οι βαλβίδες είναι κλειστές (που σε έναν τετρακύλινδρο εν σειρά πάντα μία εισαγωγής ή μία εξαγωγής είναι ανοιχτή κάθε στιγμή) καταλαβαίνουμε ότι το σύστημα της Honda έχει μεγαλύτερο "χρονικό παράθυρο" κι ευελιξία στο να κάνει την μετάβαση. Άλλη μια διαφορά είναι ότι το σύστημα που ενεργοποιεί την "ολίσθηση" στους εκκεντροφόρους της Honda είναι μεν πιο σοφιστικέ και πιο πολύπλοκο από της BMW, έχοντας όμως το πλεονέκτημα να μην μεγαλώνει τον όγκο που χρειάζεται το σύστημα.

Η πατέντα, όπως φαίνεται και από τα σκίτσα, αφορά έναν τετρακύλινδρο κινητήρα, για τον οποίο προς το παρόν μπορούμε μόνο να υποθέσουμε (με μια σχετική ασφάλεια), ότι αφορά το επόμενο CBR1000RR Fireblade που ευελπιστούμε να δούμε το 2020

MotoGP: Η Ducati δοκίμασε Anti-dive πίσω φρένο

…για καλύτερη επιτάχυνση!
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

30/11/2018

Γιατί η Ducati επιστράτευσε μια τεχνολογία των 80ies στις τελευταίες δοκιμές που έκανε στην πίστα της Jerez; Στο ερώτημα αυτό μπορείς να απαντήσεις εύκολα αν γνωρίζεις τι θέλει να πετύχει η Ducati και φυσικά αν γνωρίζεις για ποιους λόγους χρησιμοποιούσαν τέτοιου είδους μοχλικά συστήματα για την στήριξη των δαγκανών την δεκαετία του ’80, έως και τις αρχές του ’90.  

Τα μοχλικά αυτά ονομάστηκαν anti-dive (αντιβύθιση) διότι όταν πατάς το φρένο, ταυτόχρονα φρενάρεις και την κίνηση της ανάρτησης. Αυτό επιτυγχάνεται στηρίζοντας την δαγκάνα σε ένα σταθερό και σε ένα κινούμενο εξάρτημα της μοτοσυκλέτας. Στην περίπτωση της Ducati, το σταθερό σημείο είναι το πλαίσιο (ίσως και το κάτω τμήμα του κινητήρα, αφού το φαίρινγκ μας κρύβει την θέα..) και το κινούμενο μέρος είναι ο άξονας του πίσω τροχού. Η δαγκάνα “κρέμεται” σε μια πλευστή βάση (σαν εκκρεμές δηλαδή…) όπου στο κάτω τμήμα της δένει μια μακριά ράβδος που την ενώνει με το πλαίσιο.

Έτσι κάθε φορά που ο αναβάτης πατάει το πίσω φρένο, εμποδίζει την κίνηση της πίσω ανάρτησης. Το ποσοστό της αντίστασης, εξαρτάται τόσο από την δύναμη που πατάει το φρένο, όσο και από το τις αποστάσεις που έχουν τα σημεία στήριξης του μοχλικού σε σχέση με εκείνα του άξονα του ψαλιδιού και του άξονα του πίσω τροχού.

Γιατί θέλει η Ducati να δώσει την δυνατότητα στους αναβάτες της να επιβραδύνουν ή να εμποδίζουν την βύθιση ή την εκτόνωση της πίσω ανάρτησης; Διότι θέλουν να περιορίσουν την απότομη και έντονη μεταφορά βάρους και με αυτόν τον τρόπο να δώσουν την δυνατότητα στον αναβάτη να επιταχύνει πιο δυνατά στις εξόδους των στροφών χωρίς να σουζάρει η μοτοσυκλέτα και να μένει κολλημένη στο έδαφος κατά το φρενάρισμα.

Καθώς στην GP19 έχουν κάνει μεγάλη προσπάθεια να φτιάξουν ένα πλαίσιο με περισσότερη ευελιξία μέσα στις στροφές, προσπαθούν να βρουν άλλους τρόπους για να διατηρήσουν το σαφές πλεονέκτημα της σταθερότητας στις επιταχύνσεις και στο φρενάρισμα που είχε η GP18.

Όπως βλέπετε και στις φωτογραφίες της αγωνιστικής Harley Davidson που έτρεξε στο Batle Of Twin της Daytona στα τέλη του ‘80, η αρθρωτή στήριξη της δαγκάνας του φρένου για την αντιβύθιση της ανάρτησης ήταν συνηθισμένη πρακτική.  

Οπτικά, ένα αντίστοιχο σύστημα είχαν και τα Yamaha FJ1200, FZR 1000 και YZF 1000 Ace, μόνο που εδώ η στήριξη της δαγκάνας ήταν στον άξονα του τροχού και στο ψαλίδι, δηλαδή σε δύο κινούμενα μέρη.

 

Ετικέτες