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

 

Μπαγκαζιέρες, βαλίτσες και σχάρες: Πόσα κιλά μπορώ να τους βάλω

Οι περιορισμοί που δεν λαμβάνουμε υπόψη μας
1
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

12/12/2023

Στη Γερμανία εδώ και πολλές δεκαετίες, κάθε αξεσουάρ που τοποθετείται σε ένα όχημα που κυκλοφορεί σε δημόσιους δρόμους θα πρέπει να έχει έγκριση TUV, δηλαδή να έχει περάσει από δοκιμές που να εξασφαλίζουν πως η ποιότητα και τα χαρακτηριστικά του είναι ασφαλή τόσο για το ίδιο το όχημα, όσο και για τα υπόλοιπα οχήματα που κυκλοφορούν στο δρόμο. Τα τελευταία δύο χρόνια, το ίδιο ισχύει και για τα εργοστασιακά αξεσουάρ των μοτοσυκλετών που πωλούνται στις χώρες της Ε.Ε. κάτι που έχει ως αποτέλεσμα να αυξηθεί η τιμή τους λόγω του επιπλέον κόστους της διαδικασίας έγκρισης τύπου, όμως την ίδια στιγμή οι μοτοσυκλετιστές έχουμε το κεφάλι μας πιο ήσυχο σε ό,τι αφορά την ποιότητα, τον σχεδιασμό, την ασφάλεια και την εγγύηση καλής λειτουργίας τους. Μάλιστα από την στιγμή που εφαρμόστηκε αυτή η διαδικασία, βλέπουμε όλο και πιο συχνά να γίνονται επίσημες πανευρωπαϊκές ανακλήσεις σε αξεσουάρ από τα εργοστάσια κατασκευής μοτοσυκλετών, κάτι που ήταν σπάνιο (έως απίθανο…) να συμβεί μέχρι σήμερα από τους κατασκευαστές των αξεσουάρ, αφήνοντας τον πελάτη να λύσει το πρόβλημα μόνος του.

Το γεγονός πως πλέον γίνονται δοκιμές αντοχής και ασφάλειας στα αξεσουάρ από ανεξάρτητους οργανισμούς, αυτομάτως σημαίνει πως έχουμε γνώση των προδιαγραφών τους, αλλά και συγκεκριμένα όρια για τη χρήση τους, τα οποία πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη μας.

2

Το πιο τρανταχτό παράδειγμα αξεσουάρ, που έχει πολύ συγκεκριμένες προδιαγραφές και όρια χρήσης είναι οι σχάρες, είτε ως στάνταρ εξοπλισμός, είτε ως έξτρα εξοπλισμός, είτε ως after market.

 Όλες τους πρέπει να αναγράφουν το μέγιστο επιτρεπτό βάρος, το οποίο δεν αφορά μόνο την δομική αντοχή τους, αλλά κυρίως αφορά τον τομέα συμπεριφοράς της μοτοσυκλέτας.

Ακόμα και με το μάτι είναι εύκολο να καταλάβεις πως οι περισσότερες σχάρες αντέχουν πολλά περισσότερα κιλά από τα 8kg, 9kg, 10kg κ.τ.λ. που αναγράφουν ως μέγιστο επιτρεπτό βάρος φόρτωσης (Max Load).

Για να καθοριστεί αυτή η μέγιστη τιμή, ο κατασκευαστής της μοτοσυκλέτας μας έχει κάνει εργαστηριακές δοκιμές για την δομική αντοχή της και δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες για να διαπιστώσει τον βαθμό αρνητικής επίδρασης του επιπλέον βάρους στη συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας.  

Οι δοκιμές αντοχής είναι αντικειμενικές, δηλαδή γίνονται με μηχανήματα και μετρήσεις ακριβείας, οπότε είναι εύκολο να καθοριστούν τα μέγιστα κιλά που αντέχει μια σχάρα.

Αντιθέτως οι δοκιμές που αφορούν την αλλαγή συμπεριφοράς της μοτοσυκλέτας, έχουν μεγαλύτερα περιθώρια υποκειμενικής κρίσης από τους δοκιμαστές της κάθε εταιρείας, ενώ θα πρέπει να ληφθεί υπόψη και το γεγονός πως κάθε ιδιοκτήτης μοτοσυκλέτας έχει διαφορετικό επίπεδο οδηγηκής ικανότητας, διαφορετικό επίπεδο εμπειρίας και φυσικά διαφορετικό σωματότυπο, κάτι που παίζει ρόλο όταν μεταβάλλεται η κατανομή του βάρους προσθέτοντας 10-15 κιλά σε 50-60mm απόσταση πίσω από το σώμα του αναβάτη.

3

Ως αποτέλεσμα όλων των παραπάνω, όταν μια σχάρα αναγράφει ως μέγιστο όριο τα 9kg για παράδειγμα, στην πραγματικότητα αντέχει παραπάνω από τα διπλάσια, όμως η αλλαγή της κατανομής του βάρους σύμφωνα με τις δοκιμές του κατασκευαστή σε πραγματικές συνθήκες δεν επιτρέπει την τοποθέτηση μεγαλύτερου βάρος σε αυτό το σημείο.

Οι περισσότεροι κατασκευαστές μοτοσυκλετών στις μέρες μας βάζουν όρια και στην μέγιστη ταχύτητα που μπορείς να κινηθείς όταν έχεις μία, δύο ή τρεις βαλίτσες με το μέγιστο επιτρεπόμενο όριο βάρους, καθώς λαμβάνουν υπόψη τους και την τεράστια αλλαγή της αεροδυναμικής συμπεριφοράς της μοτοσυκλέτας.

Καθώς οι περισσότεροι κατασκευαστές μοτοσυκλετών δεν φτιάχνουν οι ίδιοι τις σχάρες και τις βαλίτσες, αλλά συνεργάζονται με εξωτερικούς προμηθευτές, τις περισσότερες φορές οι επώνυμες after market εταιρείες αξεσουάρ ακολουθούν και σε κάποιες περιπτώσεις αναλαμβάνουν οι ίδιες τις διαδικασίες δοκιμών και εξέλιξης.

Τι συμβαίνει όμως στην πραγματική ζωή; Δυστυχώς ελάχιστοι μοτοσυκλετιστές ακολουθούν όλα τα όρια χρήσης που μας δίνουν οι κατασκευαστές.

4

Στην πράξη ο μόνος περιορισμός είναι ο διαθέσιμος όγκος φόρτωσης, χωρίς να λαμβάνουμε υπ’ όψη τις υπόλοιπες παράμετρους, δηλαδή την κατανομή του βάρους και την αεροδυναμική συμπεριφορά.

Επίσης όταν αυξάνουμε υπέρμετρα το βάρος της μοτοσυκλέτας, αυτομάτως τα φρένα και οι αναρτήσεις δεν μπορούν να προσφέρουν τα ίδια επίπεδα ασφάλειας.

Όχι μόνο οι αποστάσεις φρεναρίσματος αυξάνονται και οι αναρτήσεις δυσκολεύονται να ελέγξουν τις δυνάμεις που ασκούνται στη μοτοσυκλέτα κατά την επιβράδυνση, επιτάχυνση και στις αλλαγές πορείας, αλλά προκαλούν και πρόωρη κόπωση που μπορεί να οδηγήσει στην πλήρη κατάρρευση του συστήματος πέδησης και των αναρτήσεων.

6