BMW: Πατέντες για περισσότερο Downforce χωρίς φτερά

Εξισορροπώντας τον αέρα
BMW M1000RR Competition 2023
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

1/2/2024

Η αεροδυναμική των φαίρινγκ έχει γίνει στις μέρες ένα από τα βασικότερα στοιχεία μιας αγωνιστικής μοτοσυκλέτας των MotoGP και σιγά-σιγά η τεχνογνωσία των κατασκευαστών περνά και στις superbike παραγωγής, η οποίες αποτελούν τη βάση των μοτοσυκλετών που συμμετέχουν στο WSBK. Προφανώς είναι δύσκολο να βάλεις το ίδιο ακριβώς φαίρινγκ μιας πρωτότυπης μοτοσυκλέτας των MotoGP σε μια superbike παραγωγής, καθώς στις μοτοσυκλέτες παραγωγής υπάρχουν περιορισμοί που αφορούν την πρακτικότητα και την νομοθεσία για την ασφαλή κυκλοφορία στους δημόσιους δρόμους. Επίσης στις μοτοσυκλέτες των MotoGP μπορεί να αλλάξεις τα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά του φαίρινγκ ανάλογα την πίστα και τις συνθήκες, κάτι που δεν είναι πρακτικά εφικτό σε μια μοτοσυκλέτα παραγωγής.

BMW M1000RR Competition Serres

Έτσι τα φτερά των καινούριων superbike είναι σαφώς λιγότερα και μικρότερα σε μέγεθος από των MotoGP και φυσικά επηρεάζουν σε μικρότερο βαθμό τη συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας, ώστε να μην έχουν αρνητικές επιπτώσεις όταν αλλάζουν οι συνθήκες.

Η BMW το 2023 πρόσθεσε στη γκάμα της μια καινούρια έκδοση της M1000RR που ονομάζει Competition και ο μοναδικός λόγος ύπαρξής ήταν να πάρει την σχετική έγκριση της FIM για χρήση ενός νέου φαίρινγκ με πολύ μεγαλύτερα φτερά από της “απλής” M1000RR στο παγκόσμιο πρωτάθλημα SBK.

Το συγκεκριμένο φαίρινγκ του Competition Pack που μπορεί να μπει σε οποιαδήποτε S1000RR/M1000RR Gen2, προσφέρει επιπλέον downforce αλλά ταυτόχρονα και μικρότερη αεροδυναμική αντίσταση, αυξάνοντας την τελική ταχύτητα της μοτοσυκλέτας!

Οπότε το κλισέ πως τα φτερά αυξάνουν την αεροδυναμική αντίσταση είναι μεν λογικό, αλλά δεν αποτελεί τον κανόνα σε όλες τις περιπτώσεις.

Τώρα η BMW κατέθεσε άλλη μια πατέντα που αφορά την αεροδυναμική των φαίρινγκ και επικεντρώνεται κυρίως στη συμπεριφορά του αέρα όταν η μοτοσυκλέτα είναι πλαγιασμένη μέσα στη στροφή.

Όπως είναι λογικό, τα φτερά προσφέρουν αναλογική κάθετη πίεση δεξιά-αριστερά όταν η μοτοσυκλέτα είναι όρθια, αποτρέποντας τις σούζες και σταθεροποιώντας τη μοτοσυκλέτα στις υψηλές ταχύτητες.

BMW M1000RR Competittion Serres Circuit 2023

Όταν όμως πλαγιάζει και το φαίρινγκ πλησιάζει κοντά στην άσφαλτο και ταυτόχρονα το σώμα του αναβάτη βγαίνει από τη σέλα, αλλάζοντας το σχήμα της μοτοσυκλέτα από την εσωτερική πλευρά, η ροή του αέρα δεν είναι πλέον συμμετρική στις δύο πλευρές του φαίρινγκ.

Αυτή η διαφοροποίηση της ροής του αέρα δεξιά-αριστερά δημιουργεί παρενέργειες στη λειτουργία των φτερών, με αποτέλεσμα η μοτοσυκλέτα να μεταβάλει τη συμπεριφορά της.

Επίσης η BMW παρατήρησε πως στις στροφές, στην εσωτερική πλευρά της μοτοσυκλέτας αυξάνεται κάθετη δύναμη, ενώ στην εξωτερική πλευρά της μοτοσυκλέτας μειώνεται.

Για να εξισορροπήσει όσο είναι δυνατόν τις πιέσεις που δημιουργεί η ροή του αέρα και στις δύο πλευρές του φαίρινγκ, οι αεροδυναμιστές της BMW σχεδίασαν ένα σύστημα αεραγωγών που “ρουφάει” αέρα από την μία πλευρά και τον στέλνει στην άλλη!

BMW M1000RR new AERO patent

Οι αεραγωγοί έχουν σχήμα “X” και διασταυρώνονται μεταξύ τους για να μην δημιουργείται εύκολα υποπίεση μέσα τους όταν η μοτοσυκλέτα αλλάζει απότομα κλίση από την μια πλευρά στην άλλη (π.χ. μέσα σε ένα S).

Είναι τοποθετημένοι στο κάτω τμήμα του φαίρινγκ και η εισαγωγή του αέρα γίνεται από το κέντρο του φαίρινγκ όπου έχει πάντα την μικρότερη απόσταση από την άσφαλτο και εκτονώνεται κάτω από τα μαρσπιέ του αναβάτη, όπου συνήθως είναι ένα σημείο όπου δημιουργούνται οι περισσότεροι στροβιλισμοί υποπίεσης.

Έτσι όχι μόνο εξισορροπούν την πίεση στις δύο πλευρές του φαίρινγκ, αλλά “γεμίζουν” με αέρα ένα σημείο που έχει ανεπιθύμητους στροβιλισμούς.

3

 

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