CFC: Το ελληνικό carbon που κατέκτησε την Αμερική και όχι μόνο

Όταν ο άνθρακας γίνεται χρυσό
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

10/12/2019

Τον Νίκο Τσεμπερλή τον γνωρίσαμε πρώτη φορά από κοντά στην πίστα των Μεγάρων το 2017. Ήταν μια ηλιόλουστη Παρασκευή και ο πολυπρωταθλητής Σάκης Συνιώρης έβγαλε από το φορτηγό της ομάδας την αγωνιστική του Aprilia RSV4 RF, “ντυμένη” με ένα εντυπωσιακό full carbon “κουστούμι”. Με τον δυνατό ήλιο να φωτίζει κάθε λεπτομέρεια και να διαπερνά σε βάθος τις ίνες της πλέξης του carbon fiber, ήταν αδύνατον να μην θαυμάσεις την ποιότητα της δουλειάς που είχε γίνει σε αυτό το χειροποίητο “κουστούμι”. Ακόμα και η κατεύθυνση της πλέξης σε όσα σημεία υπήρχε ένωση δύο κομματιών ήταν ακριβώς στις 45⁰, και ακριβώς στο κέντρο όλης της μοτοσυκλέτας είχε δημιουργηθεί μια "ένωση V " όπως στα ιταλικά supercars που κοστίζουν εκατομμύρια ευρώ. “Από πού το αγόρασες;” ρωτήσαμε τον Σάκη, διότι δεν είχαμε ξαναδεί κάτι αντίστοιχο και γενικά δεν υπάρχουν στην διεθνή αγορά πολλά carbon fiber “κουστούμια” που να χρησιμοποιούν τρία διαφορετικά είδη πλέξης. “Είναι χειροποίητο. Εδώ, ο Νίκος το έφτιαξε” μας είπε ο Σάκης και κάπως έτσι ξεκίνησε η γνωριμία μας με τον Νίκο Τσεμπερλή, που μόλις πριν λίγα χρόνια είχε βάλει τα εμπορικά θεμέλια της CFC (carbon fiber customs) και έκανε επιλεγμένα βήματα στο δρόμο της διεθνούς αναγνώρισης που ακολούθησε τα επόμενα χρόνια. Η ιστορία του όμως ξεκινούσε μια ολόκληρη δεκαετία πιο πριν, όταν αφιέρωνε ατελείωτες ώρες, κόπο και χρήμα, φτιάχνοντας “για την πάρτη του” εξαρτήματα από carbon fiber στο σπίτι του. Έχοντας έτοιμη στημένη οικογενειακή επιχείρηση και με σπουδές στην Ελλάδα και 2 μεταπτυχιακά στο εξωτερικό, θα μπορούσε να συνεχίσει με αυτό το “hobby” και να περνάει απλώς δημιουργικά την ώρα του.

Όμως όταν έχεις το “μικρόβιο” δεν κάθεσαι εύκολα στα αβγά σου. Χωρίς κανείς να του εγγυηθεί την εμπορική επιβίωση – πόσο δε μάλλον τη διεθνή επιτυχία – ο Νίκος ρίσκαρε τα πάντα και αφιερώθηκε σε αυτό που αγαπά. Μιλάμε για μια επιχειρηματική κίνηση στην κορύφωση της οικονομικής κρίσης, όταν οι πωλήσεις των αυτοκινήτων και των μοτοσυκλετών έπεφταν σαν οβίδα στο κενό. Όμως όταν αυτό που κάνεις έχει πραγματική αξία και καλύπτει μια πραγματική ανάγκη της αγοράς, τότε δεν έχεις τίποτα να φοβηθείς. Η διαδικασία κατασκευής εξαρτημάτων από carbon fiber μοιάζει λίγο με εκείνη των fiberclass σε θεωρητικό επίπεδο, καθώς τα δύο βασικά υλικά που χρησιμοποιείς είναι το ύφασμα και η ρητίνη. Όμως όταν βάζεις συγκεκριμένα κριτήρια στα ποιοτικά χαρακτηριστικά του αποτελέσματος που θέλεις να έχεις, τότε τον κυρίαρχο ρόλο αναλαμβάνει η γνώση, η εμπειρία και τα υλικά που χρησιμοποιείς. Πάνω σε αυτές τις υψηλές απαιτήσεις είναι που επικεντρώθηκε ο Νίκος και αυτομάτως διαχώρισαν τα προϊόντα της βιοτεχνίας του.

Όταν φτάνεις στο σημείο το 80% να είναι πελάτες από το εξωτερικό και να έχεις για παράδειγμα Αμερικάνους πελάτες, που θέλουν να αγοράσουν ελληνικό carbon fiber καπό, φτερά και αλλά aftermarket αξεσουάρ για την Corvette τους, τότε κάτι κάνεις πολύ καλά. Μιλάμε για την μεγαλύτερη αγορά του κόσμου και για ένα αμερικάνικο supercar που η after market αγορά έχει στην κυριολεξία ΤΑ ΠΑΝΤΑ. Όμως αυτοί που έχουν χρησιμοποιήσει εξαρτήματα carbon fiber, ξέρουν πως η ποιότητα της δουλειάς και των υλικών παίζει τεράστιο ρόλο. Καθώς τα υφάσματα carbon fiber είναι πανάκριβα και η διαδικασία κατασκευής επίπονη και  χρονοβόρα, οι περισσότεροι προσπαθούν να βγάλουν κέρδος μειώνοντας τα υλικά και τον χρόνο. Έτσι δεν είναι λίγες οι φορές που ένα carbon fiber κομμάτι ζυγίζει περισσότερο από ένα πολυεστερικό ή σπάει εύκολα ή ξεθωριάζει. Ο Νίκος δεν πήρε ποτέ τον εύκολο δρόμο και ό,τι φτιάχνει έχει δύο αδιαπραγμάτευτα στοιχεία: Το ένα είναι η αναλογία υφάσματος/ρητίνης στο 65/35 όπως είναι τα αγωνιστικά εξαρτήματα carbon των επαγγελματικών ομάδων του εξωτερικού - όπως λέει και ο Νίκος άλλωστε Lighter = Faster και το δεύτερο είναι η αδιαπραγμάτευτη αντοχή στην ηλιακή ακτινοβολία και τον χρόνο. Ακούγεται εύκολο και αυτονόητο, αλλά στην πραγματικότητα αυτά τα δύο στοιχεία απαιτούν ειδικές γνώσης κατά την διαδικασία παραγωγής, απαιτούν ειδικά υλικά και εν τέλει εκτοξεύουν το κόστος. Φυσικά η βασική μέθοδος που χρησιμοποιεί ο Νίκος είναι η έκχυσης ρητίνης με υποπίεση και της “σκλήρυνσης” μέσα σε φούρνους  και καλούπια– που ο ίδιος έχει κατασκευάσει!

Όσο κι αν ακούγεται περίεργο, η αντοχή ενός κομματιού carbon δεν ταυτίζεται με την ποσότητα των υλικών που χρησιμοποιείς - αλλά πως τα χρησιμοποιείς.  Όλα έχουν να κάνουν με την λέξη: ΙΔΑΝΙΚΗ. Με παραπάνω ρητίνη από το ιδανικό η αντοχή, όχι μόνο δεν αυξάνεται, αλλά μειώνεται! Ακόμα κι αν βάλεις λίγο πιο πέρα τα σωληνάκια υποπίεσης για την ροή της ρητίνης μέσα στη “σακούλα” μπορεί να δημιουργήσει σοβαρά δομικά ή αισθητικά προβλήματα στο τελικό αποτέλεσμα.

Τριγυρίζοντας μέσα στο εργαστήριο του Νίκου θα δεις πολλά εξαρτήματα παρατημένα στην άκρη. “Αυτά γιατί τα έχεις να σκονίζονται;” τον ρωτήσαμε.”Έχουν ατέλειες, δεν είναι για πούλημα. Έξω από αυτούς τους τοίχους βγαίνουν μόνο όσα έχουν περάσει τα standards ποιότητας. Δεν πρόκειται ποτέ να κυκλοφορήσει στην αγορά δικό μου κομμάτι που να έχει σφάλματα”. Στα δικά μας τα μάτια δεν είχαν κανένα απολύτως πρόβλημα, όμως τα έμπειρα μάτια του Νίκου μπορούν να δουν ακόμα και αν η πλέξη είναι απόλυτα ευθύγραμμη. “Να, βλέπεις εδώ. Το ύφασμα έχει στραβοπατήσει. Είναι για πέταμα”. Να πούμε την αλήθεια, έχουμε δει επώνυμα αξεσουάρ carbon fiber για Ducati, που έχουν καμιά δεκαριά τέτοια ελαττώματα το κάθε ένα!  Αν όμως ο Νίκος δεν ήταν τόσο “ψείρας”, δεν ήταν τόσο αυστηρός με τον εαυτό του και δεν πρόσεχε τι προϊόν παραδίδει στον πελάτη, δεν θα είχε παραγγελίες από την παγκόσμια αγορά εξαρτημάτων carbon για Nissan GTR και από την Αγγλία για Aston Martin.

Η αισθητική είναι μόνο ο ένας τομέας που η ελληνική CFC ανταγωνίζεται στην ιαπωνική αγορά μεγαθήρια όπως είναι η Nismo, η Amuse, η Mine’s και η Spoon. Ο σημαντικότερος τομέας είναι η αντοχή στη σκληρή χρήση. Σε αυτό το πεδίο η CFC έχει γράψει τη δική της ιστορία και η δουλειά του Νίκου έχει δοκιμαστεί σκληρά στις πίστες και στο δρόμο σε αγωνιστική χρήση. Πέρα από την πανέμορφη αγωνιστική Aprilia του Συνιώρη και την BMW S1000RR του Δημήτρη Βάμβα όσοι παρακολουθούν αγώνες ταχύτητας του Π.Π. Αυτοκινήτου θα έχουν θαυμάσει την Ferrari 458 Challenge με το ανθρακονημάτινο καπό, τα αεροδυναμικά αξεσουάρ και την τεραστία χειροποίητη αεροτομή και φυσικά το μοναδικό στον κόσμο  Full Carbon C5 Corvette. Αυτές είναι μόνο μερικές από τις δημιουργίες που έχουν custom carbon κομμάτια από τα χέρια του Νίκου.

Τελευταίο, αλλά πιθανόν να είναι και το σημαντικότερο όλων, έχει να κάνει με την εφαρμογή των εξαρτημάτων που φτιάχνει ο Νίκος. Σπάνια θα πάρεις ένα μη-εργοστασιακό carbon εξάρτημα που να μην χρειάζεται έστω και λίγη φαναρτζοδουλειά για να το βάλεις σωστά πάνω στη μοτοσυκλέτα ή το αυτοκίνητό σου. Ο Νίκος έχει εμμονή με τη φιλοσοφία “plug and play” και θέλει ο πελάτης του να βιδώνει κατευθείαν το εξάρτημα, χωρίς να πρέπει να κάνει μετατροπές ή τρύπες ή να πρέπει να το κόψει. Είναι αυτές οι μικρές, αλλά πάρα πολλές λεπτομέρειες που ξεχωρίζουν όσα carbon κομμάτια έχουν πάνω τους το πιστοποιητικό γνησιότητας και το αυτοκόλλητο της CFC.

Προφανώς η διεθνής αναγνώριση, δεν άλλαξε την αρχική custom φιλοσοφία της CFC. Ο Νίκος δεν έχει μπει στη λογική της μαζικής παραγωγής και το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς του εξακολουθεί να είναι 1 of 1 κατασκευές σύμφωνα με τις απαιτήσεις του κάθε πελάτη ξεχωριστά. Από το ποια πλέξη θα έχει το carbon ύφασμα, το είδος του βερνικιού, μέχρι το σχήμα που θα έχει το εξάρτημα που θέλεις, η CFC σου δίνει απεριόριστες επιλογές.

Εκεί που δεν έχεις επιλογή με τον Νίκο είναι να παίξεις με την ποιότητα της δουλειάς του. Ο δουλειές του ποδαριού… παίρνουν πόδι! Όλη αυτή η φιλοσοφία και το παθός για την τέχνη του ανθρακονήματος αντικατοπτρίζεται και στο ξεχωριστής αισθητικής κτήριο της CFC στη λεωφόρο Βάρης-Κορωπίου, που έχει επιμεληθεί ο ίδιος ο Νίκος. Εξωτερικά τα curbs και το γρασίδι θυμίζουν έντονα με πίστα αγώνων του παγκοσμίου πρωταθλήματος και εσωτερικά οι πίνακες και οι κλειστές γυάλινες βιτρίνες των χειροποίητων “έργων τέχνης" από ανθρακόνημα,  είναι ένας από τους λόγους που συνήθως βλέπεις απ'εξω παρκαρισμένα Aston Martin, Ferrari, Mclaren  και ό,τι άλλο super car μπορείς να φανταστείς. Διότι πάντα η ποιότητα της δουλειάς σου καθορίζει και την πελατεία σου- Quality attracts quality όπως λέει και ο ίδιος!

Η “υπερδύναμη” του DESMO της Ducati και γιατί δεν το χρησιμοποιεί κανείς άλλος

Η πραγματικότητα απέναντι στις θεωρίες
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

29/8/2022

Όποιον κι αν ρωτήσεις στις μέρες μας θα σου πει χωρίς δεύτερη σκέψη πως ο πιο αποδοτικός θάλαμος καύσης για έναν κινητήρα είναι εκείνος που έχει τέσσερις βαλβίδες αντί για δύο. Αρκεί μια γρήγορη ματιά στα τεχνικά χαρακτηριστικά των ισχυρότερων μοτοσυκλετών παραγωγής του κόσμου και θα διαπιστώσεις αμέσως πως όλοι οι τετράχρονοι κινητήρες υψηλής απόδοσης έχουν θαλάμους καύσης με τέσσερις βαλβίδες ανά κύλινδρο. Οι κινητήρες με δύο βαλβίδες ανά κύλινδρο χρησιμοποιούνται πλέον σε μοτοσυκλέτες χαμηλής απόδοσης, όμως ακόμα και σε αυτές τις κατηγορίες που οι επιδόσεις δεν είναι το ζητούμενο, τα τελευταία χρόνια οι κατασκευαστές αρχίζουν να χρησιμοποιούν την “τετράβαλβιδη τεχνολογία” λόγω των διαρκώς αυστηρότερων προδιαγραφών ρύπων, που απαιτούν άριστης ποιότητας καύση.

Μόνο που τα πράγματα δεν ήταν πάντα έτσι και για να φτάσουμε ως εδώ πέρασαν πολλά χρόνια αναζήτησης. Για την ακρίβεια, οι τετραβάλιδοι θάλαμοι καύσης στους κινητήρες μοτοσυκλετών, άργησαν ολόκληρες δεκαετίες μέχρι να καθιερωθούν.

Ως γνωστόν, ένας τετράχρονος κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι στην πραγματικότητα μια αντλία αέρα. Όσο περισσότερο αέρα μπορεί να ρουφήξει στη μονάδα του χρόνου και όσο περισσότερο αέρα μπορεί να βγάλει από την εξάτμισή του στη μονάδα του χρόνου, τόσο περισσότερη βενζίνη μπορεί να κάψει αποτελεσματικά. Η λέξη “αποτελεσματικά” είναι το ζητούμενο για έναν κινητήρα, διότι μεγάλη κατανάλωση καυσίμου μπορεί να έχει και ένας κινητήρας που δεν βγάζει πολλά άλογα. Από την άλλη μεριά όμως, η ενέργεια βρίσκεται στη βενζίνη, οπότε δεν μπορείς να βγάλεις μεγάλες ιπποδυνάμεις καίγοντας μόνο δύο σταγόνες βενζίνη και τεράστιες ποσότητες αέρα.

Οπότε η βασική αρχή είναι: Περισσότερα κυβικά = περισσότερος αέρας και περισσότερη βενζίνη, οπότε έχουμε και ισχυρότερο κινητήρα.

Αυτή είναι η κοινή βάση και γι΄αυτό οι κατηγορίες στους αγώνες μοτοσυκλέτας έχουν συνήθως όριο στα κυβικά.

Όμως το παιχνίδι της αναζήτησης μεγαλύτερης ιπποδύναμης χωρίς να αυξήσεις τα κυβικά, μπορεί να γίνει πολύ περίπλοκο και αυτή η περιπλοκότητα είναι η μαγεία του σχεδιασμού ενός υψηλής απόδοσης κινητήρα.

Για τις ανθρώπινες αισθήσεις ο αέρας είναι “άυλος” και ασυναίσθητα τον αντιμετωπίζουμε ως κάτι “ανύπαρκτο” στη διαδικασία της καύσης.

Όμως στην πραγματικότητα ο αέρας έχει μάζα, αναπτύσσει ταχύτητα και η καύση της βενζίνης είναι μια χημική διαδικασία που χρειάζεται χρόνο για να ολοκληρωθεί.

Οποιοδήποτε σώμα με μάζα αναπτύσσει ταχύτητα, αυτομάτως αποκτά ορμή και το ίδιο συμβαίνει με τον αέρα.

Το θέμα εδώ είναι πως η ροή του αέρα δεν είναι γραμμική, αλλά τα μόρια του αέρα θα πρέπει να προσαρμοστούν στην παλινδρομική κίνηση του εμβόλου. Κάθε φορά που κλείνει η βαλβίδα εισαγωγής, ο αέρας επιβραδύνει απότομα και λόγω της ορμής που έχουν τα μόριά του, συμπιέζεται πίσω από τη βαλβίδα εισαγωγής.

 

Όσο μεγαλύτερή είναι η ποσότητα του αέρα και όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα που κινείται μέσα στον αυλό εισαγωγής, τόσο πιο “ισχυρή” είναι η συμπίεση των μορίων του πίσω από την βαλβίδα.

 

Ο χρόνος που ο αέρας παραμένει "συμπιεσμένος" πίσω από τη βαλβίδα εισαγωγής είναι συγκεκριμένος (καθορίζεται από τους παράγοντες που θα αναπτύξουμε παρακάτω) και αν η βαλβίδα δεν ανοίξει τη σωστή στιγμή για να μπει συμπιεσμένος αέρας στον θάλαμο καύσης, τότε αρχίζει να αποσυμπιέζεται και χάνεις το πλεονέκτημα της υπερπλήρωσης.

Το μήκος και το σχήμα των αυλών εισαγωγής καθώς και ο χρονισμός του εκκεντροφόρου που καθορίζει την κίνηση της βαλβίδας είναι άκρως σημαντικά.

Η αμερικάνικη Chrysler ασχολήθηκε πολύ πιο σοβαρά απ’ όλους στα τέλη του ’50 και στις αρχές του ’60 με την κίνηση του αέρα μέσα στον αυλό εισαγωγής, προσπαθώντας να εκμεταλλευτεί με τον καλύτερο δυνατό τρόπο τον συγχρονισμό στις “μπουκιές” συμπιεσμένου αέρα που δημιουργούνται. Ήταν η πρώτη που σχεδίασε μεγάλου μήκους αυλούς εισαγωγής (σε κάποιους κινητήρες της έφταναν σε μήκος έως και το ένα μέτρο!) και στους πειραματισμούς εκείνων των μηχανικών της Chrysler οφείλουμε σήμερα την ύπαρξη των αυλών μεταβλητού μήκους που έχουν τα περισσότερα superbike μέσα στο φιλτροκούτι τους και όλα τα αυτοκίνητα με ατμοσφαιρικούς κινητήρες υψηλής απόδοσης.

Από τη στιγμή που έχουμε κατανοήσει πόσο σημαντικό είναι το σχήμα, η διατομή και το μήκος του αυλού εισαγωγής για την σωστή τροφοδοσία με μείγμα βενζίνης/αέρα ενός ατμοσφαιρικού κινητήρα, μπορούμε πλέον να κατανοήσουμε καλύτερα και τους λόγους που ο Taglioni ερωτεύτηκε το δεσμοδρομικό σύστημα κίνησης των βαλβίδων, αλλά και γιατί οι τετραβάλβιδοι θάλαμοι καύσης άργησαν σχεδόν 40 χρόνια να καθιερωθούν στους αγώνες μοτοσυκλέτας και έπρεπε να φτάσουμε στη δεκαετία του ’80 για να αποτελέσουν βασικό χαρακτηριστικό κάθε τετράχρονου κινητήρα παραγωγής υψηλής απόδοσης.

 

Όπως είναι εύκολα κατανοητό, οι διβάλβιδοι κινητήρες έχουν δύο ΜΕΓΑΛΕΣ (σε διάμετρο και βάρος) βαλβίδες σε κάθε κύλινδρο, ενώ οι τετραβάλβιδοι έχουν τέσσερεις ΜΙΚΡΕΣ βαλβίδες.

Πίσω τους αναγκαστικά βρίσκονται εντελώς διαφορετικού σχήματος και διατομής αυλοί εισαγωγής, που όπως είπαμε πιο πάνω επηρεάζουν την ποσότητα και την ταχύτητα ροής του μείγματος προς τον θάλαμο καύσης.

Οι τετραβάλβιδοι θάλαμοι καύσης και τα δεσμοδρομικά (DESMO) συστήματα κίνησης των βαλβίδων είχαν δοκιμαστεί στους αγώνες αυτοκινήτου ήδη από το 1910, ενώ η Mercedes-Benz είχε κατασκευάσει κινητήρα Desmo πριν από το 1900.

Παρ’ όλα αυτά, οι τετραβάλβιδοι θάλαμοι καύσης είχαν σαφές πλεονέκτημα ισχύος μόνο σε όσους κινητήρες χρησιμοποιούσαν υπερσυμπιεστή, ενώ στις ατμοφαιρικές εκδόσεις των ίδιων κινητήρων δεν είχαν κανένα πλεονέκτημα ισχύος.

 

Από την άλλη μεριά, τα δεσμοδρομικά συστήματα κίνησης των βαλβίδων που χρησιμοποίησε η Peugeot, η Delage και η Mercedes στα αγωνιστικά αυτοκίνητα τους είχαν τεράστια επιτυχία και εξαιρετική αξιοπιστία στους μεγάλης διάρκειας αγώνες αυτοκινήτων των 1000 μιλίων ή των 24 ωρών της εποχής, όμως σε επίπεδο κινητήρων παραγωγής ήταν εξαιρετικά ακριβοί σε κατασκευή και απίστευτα απαιτητικοί σε συχνές ρυθμίσεις και συντήρηση (όπως δηλαδή είναι οι πνευματικές βαλβίδες στις μέρες μας).

 

Μέχρι τα μέσα του 1950, οι διβάλβιδοι θάλαμοι καύσης ήταν ο κανόνας στους αγωνιστικούς ατμοσφαιρικούς κινητήρες μοτοσυκλετών.

 

Το μοναδικό πρόβλημα που είχαν οι μηχανολόγοι της εποχής με τους διβαλβιδους κινητήρες δεν αφορούσε την απόδοσή τους, αλλά το βάρος των μεγάλων βαλβίδων.

Όσο πιο βαριά είναι η βαλβίδα, τόσο πιο σκληρό ελατήριο πρέπει να χρησιμοποιήσεις για να την κάνεις να ακολουθεί πιστά το “αμύγδαλο” του εκκεντροφόρου.

Τα σκληρά ελατήρια είναι πιο βαριά και καθώς είναι κινούμενα μέρη, αποκτούν ορμή ανάλογη του βάρους και της ταχύτητας κίνησής τους.

Από τη στιγμή που η κίνησή τους είναι παλινδρομική, τα ελατήρια των βαλβίδων εμφανίζουν αδράνεια στις αλλαγές κατεύθυνσης της πορείας τους.

Αυτή η αδράνεια του ελατηρίου είναι σοβαρότατο πρόβλημα όταν προσπαθείς να αυξήσεις την ιπποδύναμη ενός τετράχρονου ατμοσφαιρικού κινητήρα, διότι σε εμποδίζει να αυξήσεις το όριο στροφών του και βάζει όρια στο πόσο “άγριο” χρονισμό εκκεντροφόρου θα χρησιμοποιήσεις.

Η μία λύση είναι να βάλεις σε κάθε βαλβίδα δύο ή τρία μικρότερα/ελαφρύτερα ελατήρια αντί για ένα μεγάλο/σκληρό ώστε να μειώσεις την αδράνεια.

Η άλλη λύση είναι να κάνεις πιο προοδευτική τη ράμπα στο “αμύγδαλο” του εκκεντροφόρου από την μεριά που κλείνει η βαλβίδα, σχεδιάζοντας ένα ασύμμετρο “αμύγδαλο” όπου ανοίγει γρήγορα και απότομα την βαλβίδα, αλλά το κλείσιμό της να γίνεται πιο αργά και προοδευτικά, ώστε η αδράνεια του ελατηρίου και της βαλβίδας να είναι μικρότερη λόγω μειωμένης ταχύτητας αλλαγής πορείας, προλαβαίνοντας να ακολουθήσουν το προφίλ του εκκεντροφόρου χωρίς να χάνουν την επαφή μαζί του.

Μια τρίτη λύση που έφερε τα τελευταία χρόνια η BMW με την S1000RR από την εμπλοκή της στην Formula 1, είναι τα μικρά ενδιάμεσα κοκκοράκια μεταξύ εκκεντροφόρου και βαλβίδας, που επιτρέπει να έχεις μεγάλο βύθισμα και απότομη κίνηση της βαλβίδας χρησιμοποιώντας ομαλότερου προφίλ “αμύγδαλα” στους εκκεντροφόρους. Ενδιάμεσα κοκκοράκια έχουν πλέον η τελευταίες γενιές των Yamaha R1 και Kawasaki ZX-10RR.

Κεφαλή ZX-10RR 2021 με ενδυάμεσα κοκκοράκια

Η αδράνεια των ελατηρίων και των βαλβίδων στις υψηλές στροφές έχει ΤΕΡΑΣΤΙΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ στη μέγιστη απόδοση ενός τετράχρονου κινητήρα.

Η βαλβίδα ΠΡΕΠΕΙ να επιστρέφει στην έδρα της και να σφραγίζει τον θάλαμο καύσης στο σωστό χρόνο. Αν δεν επιστρέψει στη θέση της στο σωστό χρόνο και αν δεν πατήσει σωστά στην έδρα της, τότε έχουμε απώλεια συμπίεσης και η πτώση της ιπποδύναμης είναι δραματική!

Το φαινόμενο του “Valve Floating” δηλαδή όταν η βαλβίδα χοροπηδά πάνω στην έδρα της, λόγω της αδυναμίας του ελατηρίου να ακολουθείσει πιστά το προφίλ του εκκεντροφόρου, είναι ο χειρότερος εχθρός για κάθε κινητήρα υψηλής απόδοσης.

Με δεδομένη τη μεταλλουργία της εποχής του 1960, ο Soihiro Honda έδωσε όλο το βάρος  στους τετραβάλβιδους θαλάμους καύσης στις μοτοσυκλέτες των Grand Prix, καθώς οι μικρότερες/ελαφρύτερες βαλβίδες και ελατήρια σε σχέση με τους διβάλβιδους, μείωναν στο ελάχιστο τις αρνητικές επιπτώσεις της αδράνειας και του επέτρεπαν να σχεδιάσει αξιόπιστους κινητήρες που ανέβαζαν περισσότερες στροφές χωρίς απότομη πτώση της απόδοσής τους.

Αυτό στην θεωρία, διότι στην πράξη οι πρώτοι τετραβάλβιδοι της Honda δεν είχαν στους αγώνες τη δύναμη και την αξιοπιστία των διβάλβιδων αντιπάλων του και η Honda συμμετείχε σε αρκετούς αγώνες έχοντας μία τετραβάλβιδη και μία διβάλιβιση μοτοσυκλέτα ταυτόχρονα. Η αιτία είχε να κάνει με τον προβληματικό σχεδιασμό της συνολικής τροφοδοσίας του θαλάμου καύσης και η κακή ποιότητα καύσης προκαλούσε υπερθερμάνσεις στα έμβολα ρίχνοντας την απόδοση ή καταστρέφοντάς τα. Όταν μετά από δύο χρόνια βρήκε τον τρόπο να διαχειρίζεται σωστά την κίνηση του αέρα στους αυλούς εισαγωγής και τους στροβιλισμούς μέσα στο θάλαμο καύσης, οι τετραβάλβιδοι κινητήρες της Honda κυριάρχησαν στα Grand Prix και το ίδιο έκανε η MV Agusta αργότερα με τους δικούς της τετραβάλιδους αγωνιστικούς κινητήρες. 

Περίπου την ίδια εποχή στην άλλη άκρη της γης από την Ιαπωνία και συγκεκριμένα στην Bologna της Ιταλίας, o κύριος Taglioni σκέφτηκε πως δεν χρειάζεται να ανακαλύψουμε τον τροχό από την αρχή, προσπαθώντας να κάνουμε έναν τετραβάλβιδο θάλαμο καύσης να δουλέψει σωστά. Μπορούμε απλώς να λύσουμε τα προβλήματα της αδράνειας του συστήματος κίνησης των βαλβίδων στους διβάλβιδους θαλάμους καύσης.

Αφού λοιπόν το ελατήριο και η αδράνειά του είναι εκείνο που μας εμποδίζει να αυξήσουμε το όριο στροφών σε έναν διβάλβιδο κινητήρα με μεγάλες βαλβίδες και πολύ “άγριου” χρονισμού εκκεντροφόρους, τότε ας απαλλαγούμε εντελώς από την παρουσία του!

Ανασύροντας την ιδέα της δεσμοδρομικής κίνησης των βαλβίδων, ο Taglioni ανέπτυξε ένα σύστημα με δύο κοκκοράκια (βασισμένο σε εκείνο της Mercedes-Benz που σάρωνε τις νίκες με τα Silver Arrow) όπου το ένα πίεζε την βαλβίδα προς τα κάτω και το άλλο την έσπρωχνε προς τα πάνω, ακολουθώντας με απόλυτη ακρίβεια το προφίλ του εκκεντροφόρου. Αυτό σημαίνει πως οι κινητήρες Desmo έχουν θεωρητικά μηδενική αδράνεια στην κίνηση των βαλβίδων και όταν η βαλβίδα επιστρέφει στην έδρα της δεν χοροπηδάει πάνω της, οπότε δεν υπάρχει καμία απώλεια συμπίεσης στις υψηλές στροφές.

Τα μοντέλα με κινητήρες Desmo της Ducati είχαν πολύ πιο “άγριους” εκκεντροφόρους σε σχέση με τα μοντέλα που δεν είχαν Desmo και χάρη στο απόλυτο σφράγισμα του θαλάμου καύσης έως τον κόφτη, είχαν πολύ παραπάνω δύναμη στις υψηλές στροφές.

Σε συνδυασμό με τον μεγάλο όγκο αέρα στον μεγάλης διατομής αυλό εισαγωγής της διβάλβιδης κεφαλής, οι κινητήρες Desmo της Ducati με τους πολύ “άγριους” εκκεντροφόρους είχαν (και εξακολουθούν να έχουν) εξαιρετική πλήρωση μείγματος προς τον θάλαμο καύσης και άριστη ποιότητα καύσης σε όλο το φάσμα των στροφών.

Αυτό ισχύει τόσο για τους διβάλβιδους Desmo κινητήρες του Taglioni, όσο και για τους τετραβάλβιδους Desmo κινητήρες του Bordi, όπως φυσικά και για τους πολυκύλινδρους Desmo κινητήρες των MotoGP του Sairu.

Για τον περισσότερο κόσμο τα δεσμοδρομικά συστήματα κίνησης των βαλβίδων ανακαλύφθηκαν για να μην “καρφώνουν” βαλβίδες οι κινητήρες στις πολύ υψηλές στροφές και ως ένα βαθμό αυτό είχε μια λογική έως τη δεκαετία του 1960 λόγω της μεταλλουργίας της εποχής. Σήμερα όμως μόνο από κατασκευαστικό σφάλμα ή κακή χρήση/ρύθμιση μπορεί να “καρφώσει” βαλβίδα ένας κινητήρας με συμβατικά ελατήρια επαναφοράς.

Το ερώτημα φυσικά είναι γιατί οι άλλοι κατασκευαστές δεν μπήκαν στον κόπο να ασχοληθούν με τα δεσμοδρομικά συστήματα κίνησης των βαλβίδων και “παιδεύονται” τόσα χρόνια με τα ελατήρια επαναφοράς.

Η απάντηση είναι απλή: Κόστος κατασκευής, δυσκολίες συντήρησης για οχήματα καθημερινής χρήσης (συχνότητα ρυθμίσεων, κόστος αναλώσιμων, ακριβή εργατοώρα εξειδικευμένων μηχανικών). Η ίδια η Ducati εξήγησε με τον καλύτερο τρόπο τους λόγους που δεν έβαλε Desmo στον V4 της Multistrada και όλοι τους έχουν να κάνουν με… τα λεφτά!

Μην ξεχνάμε πως Desmo είχαν μόνο μερικά special μοντέλα της Ducati. Το Desmo έγινε σήμα κατατεθέν της Ducati στα τέλη της δεκαετίας του ’80 επειδή κατασκεύαζε μόνο τον κινητήρα του Pantah για όλα τα μοντέλα της.

Στις μέρες μας, η πλειοψηφία των κατασκευαστών χρησιμοποιεί πνευματικές βαλβίδες για τους κινητήρες της F1 και των MotoGP, καθώς ο αέρας έχει απείρως μικρότερο βάρος και αδράνεια από οποιοδήποτε ελατήριο επαναφοράς. Για τους κινητήρες παραγωγής, η “συμβατική” λύση των ελατηρίων επαναφοράς επαρκεί και με το παραπάνω.