Αξιολόγηση προστασίας κιβωτίου από το λιπαντικό

Η δοκιμή FZG

Από τον

Θάνο Αμβρ. Φελούκα

8/2/2018

Μέχρι στιγμής η πιο εξειδικευμένη σκέψη που υπάρχει για την αξιολόγηση ενός λιπαντικού στην προστασία του κιβωτίου, είναι να περνά τις προδιαγραφές JASO. Αν κάποιος γνωρίζει πως πρέπει να εξετάζει αν το λιπαντικό που θέλει να αγοράσει περνά τις προδιαγραφές JASO, τότε ανήκει ήδη στην μειοψηφία. Ακόμα πιο λίγοι βέβαια, είναι όσοι γνωρίζουν την δοκιμή FZG. Πρόκειται για μία μέτρηση που ανέπτυξε το Ινστιτούτο Μηχανικών Ερευνών FZG (Forschungsstelle für Zahnrader und Getriebebau) που ανήκει στο Πανεπιστήμιο του Μονάχου.

Στέλνοντάς μας η MOTUL την είδηση πως το σύνολο λιπαντικών της σειράς 7100 4Τ έχει βαθμολογηθεί με FLS>14 όπως άλλωστε και η 300V Factory Line, που φυσικά το περιμένει κανείς γιατί είναι η αγωνιστική της σειρά, ενώ η 5100 4T βαθμολογήθηκε με το επίσης αξιόλογο FLS=14, συνειδητοποιήσαμε πως βρισκόμασταν μπροστά σε ένα σημαντικό πρόβλημα. Λίγοι αναγνώστες ξέρουν τι σημαίνει FLS>14. Οπότε είναι μία ευκαιρία για μία γενικότερη ενημέρωση:

Η κλίμακα FLS, αντιστοιχεί στην δοκιμή FZG κι έχει υιοθετηθεί από τον ASTM (American Society for Testing and Materials) με την ονομασία D-5182, πρόκειται για μία κλίμακα που λειτουργεί σε 15 βαθμίδες: Από το ένα έως το 14 και μεγαλύτερο του 14… Η ανώτερη ποιοτική ένδειξη που μπορεί να έχει ένα λιπαντικό είναι >14 και η μικρότερη το 1. FLS σημαίνει “Failure Load Stage” κι αντιστοιχεί σε ένα στάδιο μέτρησης. Πιο συγκεκριμένα:

Η δοκιμή γίνεται σε ειδικά κατασκευασμένο για τον σκόπο, όργανο μέτρησης που περιστρέφει δύο γρανάζια που κατασκευάζονται πάντα με συγκεκριμένη προδιαγραφή ώστε να υπάρχει μέτρο σύγκρισης. Το όργανο αυτό, όπως φαίνεται και στις συνοδευτικές φωτογραφίες, περιστρέφει τα γρανάζια με 1450 στροφές ανά λεπτό, πράγμα που δεν ακούγεται υπερβολικό, αλλά είναι το φορτίο και η διάρκεια της δοκιμής εκείνα που παίζουν ρόλο.

η λειτουργία της μηχανής μέτρησης που ανέπτυξε το Ινστιτούτο Μηχανικών Ερευνών FZG

Κάθε εξεταζόμενο λιπαντικό, θερμαίνεται ακριβώς στους 90^ο Κελσίου πριν την δοκιμή κι αμέσως μετά ξεκινούν κύκλοι μέτρησης, ένα FLS δηλαδή. Οι κύκλοι αυτοί αντιστοιχούν σε 21.700 περιστροφές των γραναζιών που πρακτικά σημαίνει περίπου 15 λεπτά λειτουργίας. Μετά από κάθε κύκλο τα γρανάζια ελέγχονται οπτικά για μικρο-ατέλειες και σε περίπτωση που δεν υπάρχει το παραμικρό, τότε συνεχίζουν σε ένα ακόμη κύκλο. Έτσι λοιπόν ένα λιπαντικό που άντεξε δέκα κύκλους, βαθμολογείται με FLS=10.

Σε περίπτωση που το λιπαντικό φτάσει τους 14 κύκλους χωρίς να αφήσει τα γρανάζια να πάθουν την παραμικρή φθορά, τότε υπερδιπλασιάζουν το φορτίο (714.2 Nm) και ολοκληρώνουν ακόμη έναν κύκλο. Σε περίπτωση που περάσει κι αυτή την δοκιμασία, τότε βαθμολογείται με FLS>14 την μέγιστη δυνατή βαθμολογία.

Ενδεικτικά, για να υπάρχει μέτρο σύγκρισης με τους κύκλους δοκιμής, μερικά φορτία που ασκούνται στα κιβώτια μοτοσυκλετών που είναι ξακουστές για την ροπή τους, και την αμεσότητα μετάδοσης είναι τα εξής:

Yamaha Vmax = 167 Nm

Kawasaki ZZR 1400 = 163 Nm

Suzuki Hayabusa = 155 Nm

Με βάση τα παραπάνω, η ένδειξη FLS>14 σημαίνει ότι το λιπαντικό που κρατάτε στα χέρια σας υπερκαλύπτει τις ανάγκες της μοτοσυκλέτας σας και φυσικά αποτελεί πλέον μία αξιολόγηση προστασίας, και όχι απλά μία προδιαγραφή καταλληλότητας, όπως είναι η JASO.

φωτογραφία της μηχανής για την δοκιμή FZG εν ώρα λειτουργίας

Η προδιαγραφή JASO ωστόσο δεν ορίζει συγκεκριμένα κριτήρια για την προστασία που κιβωτίου ταχυτήτων, πέραν της αντοχής του λιπαντικού σε υψηλές διατμητικές τάσεις, και χωρίζεται σε ξεχωριστές κατηγορίες για δίχρονους και τετράχρονους κινητήρες. Οι MA και MB (JASO MA/MB) είναι για τετράχρονους κινητήρες με ενιαίο σύστημα λίπανσης με την MB να χρησιμοποιείται όπου απαιτείται πιο χαμηλή τριβή. Αντίστοιχα για τους δίχρονους, οι σχετικές βαθμίδες της προδιαγραφής JASO είναι οι FA/FB/FC/FD με την FA και FB να διαφέρουν σε επίπεδο λιπαντικότητας και τις υπόλοιπες δύο να έχουν την ίδια λιπαντικότητα με την FB αλλά να διαφέρουν σε επίπεδο απορρυπαντικότητας με την FD να έχει το υψηλότερο. Οι προδιαγραφές JASO καθορίστηκαν από έξι οργανισμούς που έφτιαξαν μία γραμματεία:

Petroleum Association of Japan (PAJ)

Japan Automobile Manufacturers Association, Inc. (JAMA)

Society of Automotive Engineers of Japan, Inc. (JSAE)

Land Engine Manufacturers Association (LEMA)

Japan Lubricating Oil Society (JALOS)

Japan Boating Industry Association (JBIA)

και μέλη της είναι επίσης πολλοί κατασκευαστές λιπαντικών, και πανεπιστήμια.

Η JASO καθορίζει λοιπόν τις προδιαγραφές καταλληλότητας, αλλά έρχεται η δοκιμή FZG να αποδείξει εργαστηριακά σε πιο βαθμό προστατεύει κάθε λιπαντικό.

Επιπρόσθετα και με βάση τα παραπάνω, γίνεται ίσως ακόμα πιο κατανοητό πως τα λιπαντικά των μοτοσυκλετών διαφέρουν πολύ από εκείνα των αυτοκινήτων, για μία σειρά από λόγους που ξεκινούν από τις προδιαγραφές JASO και καταλήγουν στην δοκιμή FZG..

https://bit.ly/MOTO_662

Τεχνικά άρθρα

Honda: Νέες πατέντες για downforce χωρίς φτερά

Με το βλέμμα στις αλλαγές των κανονισμών στα MotoGP από το 2027

Από τον

Μπάμπη Μέντη

8/1/2024

Το θέμα της αεροδυναμικής των φαίρινγκ στις μοτοσυκλέτες των MotoGP δεν έχει κλείσει και παρά τις αλλαγές που έγιναν πριν τρία χρόνια και είχαν ως αποτέλεσμα να μπουν περιορισμοί στο μέγεθος και το σχήμα των φτερών, οι κατασκευαστές και η Dorna συνεχίζουν να βρίσκονται στο τραπέζι των διαπραγματεύσεων, έχοντας δώσει ραντεβού για το 2027, όπου αναμένουμε σημαντικές αλλαγές των κανονισμών που αφορούν την αεροδυναμική, αλλά και τους μηχανισμούς των αναρτήσεων που αλλάζουν το ύψος της μοτοσυκλέτας εν κινήσει.

Προφανώς όποιος έχει το τεχνολογικό πλεονέκτημα σε κάποιον τομέα την δεδομένη στιγμή, δεν θέλει να αλλάξουν οι κανόνες του παιχνιδιού.

Στο συγκεκριμένο θέμα της αεροδυναμικής η Ducati είναι εκείνη που θέλει να μείνουν τα πράγματα ως έχουν, όμως όλοι οι υπόλοιποι είναι αντίθετοι, ζητώντας την επιστροφή στην κλασσική σχεδίαση των φαίρινγκ, αλλά και των αναρτήσεων.

Τα επιχειρήματά τους δεν είναι εντελώς παράλογα, καθώς όλοι μας έχουμε δει κατά την διάρκεια των αγώνων να σπάνε τα φτερά που εξέχουν από τα φαίρινγκ όταν οι αναβάτες έχουν επαφή μεταξύ τους, δημιουργώντας μια σειρά από κινδύνους, τόσο για τους ίδιους (καθώς η συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας αλλάζει δραματικά), όσο και για τους υπόλοιπους αναβάτες, καθώς τα κομμάτια carbon μέσα στην πίστα δεν είναι ό,τι καλύτερο μπορεί να συμβεί.

Έχουμε δει μέχρι και φτερά να εκτοξεύονται στο στήθος ή στα κράνη των αναβατών που ακολουθούν!

Όμως και οι ίδιοι οι αναβάτες έχουν μιλήσει αρκετές φορές για τα προβλήματα που δημιουργούν τα εξωτερικά φτερά στην οδήγηση της μοτοσυκλέτας – ειδικά όταν ακολουθείς κάποιον αναβάτη σε μικρή απόσταση ή όταν υπάρχουν ισχυροί άνεμοι σε κάποια σημεία της πίστας.

Το… λόμπι των “πολέμιων των φτερών” λέει επίσης πως τα εξωτερικά φτερά των μοτοσυκλετών των MotoGP έχει απομακρύνει την εξωτερική τους εμφάνιση από τις μοτοσυκλέτες παραγωγής και πως θα πρέπει να επικεντρώσουν την αεροδυναμική εξέλιξη σε φαίρινγκ που θα μπορέσουν να περάσουν τεχνικά να μπαίνουν σε οποιαδήποτε μοτοσυκλέτα παραγωγής που έχει φώτα, φλας, καθρέπτες και βάση πινακίδας…

Όλα αυτά τα επιχειρήματα όσων είναι ενάντια στα εξωτερικά φτερά των φαίρινγκ, μπορούν να μειωθούν στο ελάχιστο, αν με κάποιο τρόπο σχεδιαστεί ένα είδος φαίρινγκ που να προσφέρει αντίστοιχης έντασης κάθετη δύναμη (downforce), χωρίς την χρήση εξωτερικών φτερών.

Πάνω σε αυτή τη φιλοσοφία δούλεψαν οι σχεδιαστές της Honda, καταθέτοντας μία πατέντα σε δύο παραλλαγές, όπου προσπαθεί να βάλει σε οργανωμένη τάξη τους στροβιλισμούς και την υποπίεση που δημιουργείται πίσω από την ζελατίνα του φαίρινγκ και έως την ουρά της μοτοσυκλέτας και να την μετατρέψει σε κάθετη δύναμη.

Μάλιστα σε αυτή την ιδέα υπάρχει και ένα δεύτερο πλεονέκτημα σε σχέση με τα εξωτερικά φτερά. Μιλάμε φυσικά για την αεροδυναμική αντίσταση που δημιουργούν τα εξωτερικά φτερά όταν παράγουν κάθετη δύναμη.

Η πατέντα της Honda υπόσχεται πως μπορεί να προσφέρει κάθετη δύναμη και ταυτόχρονα να μειώσει την αεροδυναμική αντίσταση, γιατί ομαλοποιεί την ροή του αέρα σε ένα σημείο της μοτοσυκλέτας που έχει ανεπιθύμητους στροβιλισμούς.

Κοιτώντας τα σχέδια είναι εύκολο να καταλάβουμε πως η Honda χρησιμοποιεί δύο μεγάλης διατομής αεραγωγούς στο εμπρός τμήμα του φαίρινγκ για να κατευθύνει ανεμπόδιστα τον αέρα πίσω από το φαίρινγκ.

Στην μία πατέντα οι αεραγωγοί βρίσκονται δίπλα από το “number plate” ή τον προβολέα αν μιλάμε για μοτοσυκλέτα παραγωγής, ενώ στην άλλη πατέντα η είσοδος του αέρα γίνεται πιο χαμηλά, λίγο πάνω από το ύψος του εμπρός τροχού.

Μέχρι σήμερα, η Honda έχει σχεδιάσει αρκετά φαίρινγκ μοτοσυκλετών παραγωγής (κυρίως ζελατίνες φαίρινγκ) που λαμβάνουν υπόψη τους την υποπίεση του αέρα που δημιουργείται πίσω τους και έχουν σε στρατηγικά σημεία τρύπες για να την μειώσουν.

Όμως τώρα είναι η πρώτη φορά που προσπαθεί αυτή την υποπίεση του αέρα πίσω από το φαίρινγκ να την ελέγξει και να την μετατρέψει σε κάθετη δύναμη.

Ως ιδέα δεν είναι καθόλου παράλογη και εκ πρώτης όψεως ακούγεται ιδιοφυής, όμως έχει ένα μειονέκτημα σε σχέση με τα εξωτερικά φτερά.

Όπως βλέπουμε ξεκάθαρα, το σώμα του αναβάτη είναι ενεργό μέρος του συστήματος. Αν λοιπόν σκεφτούμε πως κάθε αναβάτης έχει διαφορετικό σώμα και πως η κίνηση του σώματος είναι διαρκής πάνω στη μοτοσυκλέτα, τότε καταλαβαίνουμε πως για να εκμεταλλευτείς πλήρως αυτής της φιλοσοφίας την αεροδυναμική θα πρέπει να προσαρμόσεις το στιλ οδήγησής σου σε αυτό.