BMW: Πατέντες για περισσότερο Downforce χωρίς φτερά

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.

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!

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.

https://bit.ly/MOTO_660

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.