Δοκιμάζουμε στην Ελλάδα την ημιαυτόνομη οδήγηση απέναντι στις μοτοσυκλέτες

Πόσο πιο ασφαλής είναι για εμάς τους μοτοσυκλετιστές
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

5/12/2018

Η αυτόνομη οδήγηση είναι ήδη γεγονός στα αυτοκίνητα και έρχεται στις μοτοσυκλέτες με πολύ πιο γρήγορο ρυθμό απ’ όσο νομίζαμε. Το Motoroid της Yamaha και το Riding Assist της Honda είναι δύο φουτουριστικά πρωτότυπα πλήρους αυτόνομης οδήγησης που είδαμε στις εκθέσεις πριν από ένα χρόνο, και φυσικά δεν θα πρέπει να ξεχνάμε και το Motobot με το οποίο η Yamaha ανιχνεύει τις δυνατότητες από το 2015... κι ας μας διαβεβαίωνε σε προσωπικό επίπεδο στην επίσκεψή μας στο Τόκυο, πως δεν το κάνει για την αυτόνομη οδήγηση... όπως είχαμε πει και τότε, ακριβώς αυτή την τεχνολογία ανιχνεύει. Εντός της χρονιάς που τώρα οδεύει στο τέλος της, η KTM μας έδωσε φωτογραφίες και πληροφορίες για τις δοκιμές που κάνει μαζί με την Bosch στις τεχνολογίες της ημι-αυτόνομης οδήγησης, ώστε το επόμενο 1290 Adventure να είναι η πρώτη μοτοσυκλέτα που θα διαθέτει αυτή την τεχνολογία. Όμως και η Ducati συνεργάζεται με την Bosch πάνω στις δυνατότητες της ημι-αυτόνομης τεχνολογίας και θέλουν να είναι αυτοί που θα την παρουσιάσουν πρώτοι στην επόμενη γενιά του Multistrada 1200. Οι δυό τους πραγματοποιούν έναν αγώνα δρόμου αυτή την στιγμή, στον οποίο προηγείται η KTM. Είδαμε από κοντά ένα Multistrada εφοδοσιασμένο εξωτερικά με όλους τους απαραίτητους αισθητήρες που αυτή την στιγμή απαιτούνται για το στάδιο των δοκιμών, που μάλιστα έχει περάσει στην δεύτερη φάση.

Η BOSCH είναι εκείνη που δίνει τον ρυθμό των εξελίξεων,  όμως δεν είναι η μόνη εταιρία που δουλεύει εντατικά στη δημιουργία και τελειοποίηση πρωτίστως του hardware, που θα επιτρέπει σε όλους τους κατασκευαστές μοτοσυκλετών να φτιάξουν μοτοσυκλέτες με δυνατότητες ημι-αυτόνομης οδήγησης. Στην πρόσφατη έκθεση της EICMA, άλλη μια γερμανική εταιρεία ανακοίνωσε πως δουλεύει εντατικά για να είναι εκείνη η πρώτη που θα προσφέρει ένα ολοκληρωμένο σύστημα ημι-αυτόνομης οδήγησης για μοτοσυκλέτες. Μιλάμε φυσικά για την Continetnal, που είναι ο μεγαλύτερος ανταγωνιστής της Bosch στο πεδίο εφαρμογής νέων τεχνολογιών στις μοτοσυκλέτες. Έχουμε γράψει άπειρες φορές ότι δεν είναι μία εταιρία ελαστικών. Τα ελαστικά για εκείνους είναι το τελευταίο πράγμα που πρέπει να αναφέρεις όταν περιγράφεις τον τεράστιο κύκλο εργασιών που έχουν αναπτύξει στον τομέα των ηλεκτρονικών συστημάτων σε ένα μεγάλο εύρος της αυτοκινητοβιομηχανίας.

Η BOSCH όμως είναι ένα βήμα πιο μπροστά έχοντας ξεκινήσει νωρίτερα και παρά την στενή συνεργασία με δύο εταιρίες παράλληλα (σε ότι αφορά το κομμάτι για το οποίο συζητάμε καθώς η συνεργασία της εκτείνεται σε όλους τους κατασκευαστές) είναι η KTM που μάλλον θα κερδίσει αυτή την κούρσα. Το 2014 είμασταν στις εγκαταστάσεις της Bosch για την πρώτη στον κόσμο δοκιμή του cornering ABS, κι είδαμε από κοντά πώς είχε σμιλευτεί η κοινή τους ζωή, κατά την εξέλιξη του πιο προηγμένου ABS στον κόσμο. Όταν η Bosch έψαχνε τον κατασκευαστή που θα αναλάβει το ρίσκο και το βάρος της εξέλιξης, η μόνη που δήλωσε πρόθυμη είναι η KTM. Μάλιστα οι Ιάπωνες που ήταν οι πρώτοι στον κόσμο που επένδυσαν το 1984 στο ABS μοτοσυκλετών δείλιασαν έχοντας γευτεί την δυσκολία και τον κίνδυνο του να είσαι πρώτος σε μία τέτοια τεχνολογία. 

Ωστόσο δεν θα πρέπει να ξεχνάμε και την Kawasaki, που μέσω ενός teaser video μας έδειξε σαφέστατα πως τελικός στόχος της πλατφόρμας “Rideology” είναι η αυτόνομη οδήγηση. Προς το παρόν αυτό που υπάρχει εκεί έξω, τώρα και όχι στο μέλλον, είναι η αυτόνομη οδήγηση των αυτοκινήτων η οποία έχει φυσικά εξελιχθεί σε ένα περιβάλλον που δεν έχουν καμία ιδέα για το πώς οδηγούμε εμείς εδώ στην Ελλάδα τις μοτοσυκλέτες μας, στους ίδιους δρόμους που κινούνται κι αυτά τα αυτοκίνητα. Κι αν τώρα είναι λίγα κι ακριβά, σε πολύ λίγο χρονικό διάστημα θα είναι πολύ περισσότερα στους δρόμους που χρησιμοποιούμε όλοι μας. Θέλαμε να δούμε λοιπόν στην πράξη, τι συμβαίνει αυτή την στιγμή, όταν μία μοτοσυκλέτα πλησιάζει ένα τέτοιο αυτοκίνητο, που εκείνη την στιγμή το βάρος της οδήγησης το σηκώνει το ίδιο το αυτοκίνητο και όχι τα χέρια του οδηγού που κρατούν το τιμόνι...

Η διαφορά αυτόνομης και ημι-αυτόνομης οδήγησης

Στα αυτοκίνητα λοιπόν η τεχνολογία της ημι-αυτόνομης οδήγησης είναι από καιρό διαθέσιμη στο εμπόριο και εμείς τη δοκιμάσαμε στην πράξη για να δούμε αν όντως βοηθάει τους οδηγούς των αυτοκινήτων να κινούνται στους δρόμους με μεγαλύτερη ασφάλεια, τόσο για τους ίδιους όσο κυρίως για τους υπόλοιπους οδηγούς και κυρίως για εμάς τους μοτοσυκλετιστιστές. Ταυτόχρονα, θέλαμε να δούμε ποιες δυνατότητες έχει και αν αυτές μπορούν να εφαρμοστούν στις μοτοσυκλέτες. Για τον σκοπό αυτό ζητήσαμε από την Mercedes-Benz Hellas να μας παραχωρήσεις την E-Class που έχει στο στάνταρ εξοπλισμό την πιο πλήρη και τεχνολογικά προηγμένη μορφή  ημί-αυτόνομης οδήγησης στα αυτοκίνητα σήμερα. Αυτή τη στιγμή, η διαφορά μεταξύ πλήρους αυτόνομης και ημί-αυτόνομης οδήγησης στα αυτοκίνητα δεν είναι τόσο σε επίπεδο hardware, αφού και στις δύο περιπτώσεις τα συστήματα συλλέγουν πληροφορίες από κάμερες τοποθετημένες στο παρμπρίζ και ραντάρ τοποθετημένα περιμετρικά του αμαξώματος του αυτοκινήτου. Η διαφορά είναι περισσότερο νομικής φύσεως και έχει να κάνει με την απόφαση του εκάστοτε κατασκευαστή, αν θα επιτρέπει στο σύστημα να κινείται στο δρόμο με τον οδηγό να έχει τα χέρια του στο τιμόνι ή όχι. Στη Mercedes-Benz E-Class που χρησιμοποιήσαμε εμείς για αυτή την δοκιμή, μπορείς για μερικά δευτερόλεπτα να αφήσεις τα χέρια σου από το τιμόνι και το αυτοκίνητο να στρίβει, να φρενάρει και να επιταχύνει εντελώς μόνο του!

Επίσης μπορεί να παρκάρει εντελώς μόνο του χωρίς να χρειάζεται να αγγίζεις το τιμόνι, τα πεντάλ ή τον λεβιέ του αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων. Όμως η Mercedes-Benz έχει τοποθετήσει αισθητήρες στο τιμόνι και μόλις αντιληφθεί πως δεν έχεις τα χέρια σου πάνω του για περισσότερο από δέκα δευτερόλεπτα, σε προειδοποιεί ηχητικά και μετά από λίγο το σύστημα αυτόνομης οδήγησης απενεργοποιείται. Στα πλήρως αυτόνομα αυτοκίνητα, το σύστημα είναι συνδεδεμένο με το GPS-Navigation και ακολουθεί την πορεία του μέσω αυτού, ενώ παράλληλα οι κάμερες και τα ραντάρ ελέγχουν τις πραγματικές συνθήκες που επικρατούν, επιτρέποντας στον οδηγό να μην αγγίζει κανένα χειριστήριο του οχήματος για πολλές ώρες.

Η δημιουργία μιας πλήρως αυτόνομης μοτοσυκλέτας δεν είναι τόσο εύκολη υπόθεση όσο ενός αυτοκινήτου, καθώς θα πρέπει να προστεθεί και η τεχνολογία των γυροσκοπίων, που περιπλέκει πολύ τα πράγματα. Όμως η ημι-αυτόνομη τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί άμεσα στις μοτοσυκλέτες.

Ζήτω τα ημι-αυτόνομα αυτοκίνητα!

Στο ΜΟΤΟ έχουμε την πολύ κακιά συνήθεια να δοκιμάζουμε στην πράξη τις τεχνολογίες πριν ανοίξουμε το στόμα μας και εκφέρουμε άποψη. Μάλιστα για να είμαστε ακόμα πιο χρήσιμοι στους αναγνώστες μας, προσπαθούμε πάντα οι δοκιμές μας να γίνονται σε ελληνικές συνθήκες. Ειδικά σε αυτή την περίπτωση, όπου το θέμα μας είναι μια νέα τεχνολογία που για να δουλέψει σωστά εξαρτάται από δεκάδες εξωγενείς παράγοντες.

Μπορούν οι κάμερες να διαβάσουν τις σβησμένες διαγραμμίσεις των ελληνικών δρόμων; Έχουν προβλέψει την διέλευση των μοτοσυκλετών ανάμεσα από τα αυτοκίνητα; Βλέπουν τα ραντάρ τον μικρό όγκο των μοτοσυκλετών;

Για να απαντήσουμε σε όλα αυτά, αλλά και για να δούμε πόσα από τα στοιχεία της ημι-αυτόνομης τεχνολογίας των αυτοκινήτων μπορεί να περάσει στις μοτοσυκλέτες, οδηγήσαμε για τέσσερεις ημέρες την E-Class μέσα στην πόλη, στην εθνική, σε επαρχιακούς δρόμους και στο τέλος κάναμε για σειρά από δοκιμές μαζί τη νέα BMW R1250 GS.

Αυτόνομη οδήγηση από την BMW!
Τεχνολογικό άλμα από τους Βαυαρούς

Το παράδειγμα της GS δεν είναι τυχαίο, καθώς μόλις δύο μήνες πριν, η BMW παρουσίασε την πορεία των δοκιμών της με ένα πλήρως αυτόνομο R1200GS που μπορούσε με ευκολία να πλοηγηθεί εντός πίστας, όπως μπορείτε να δείτε εδώ.

Το ποιο εντυπωσιακό και χρήσιμο για εμάς τους μοτοσυκλετιστές είναι το Lane Assist.
Το σύστημα αυτό εμποδίζει τον οδηγό της E-Class να αλλάξει απότομα λωρίδα κυκλοφορίας αν δεν έχει βγάλει πρώτα φλας.

Οι κάμερες στο παρμπρίζ διαβάζουν τις διαγραμμίσεις στο δρόμο και η υποβοήθηση του τιμονιού γίνεται με ηλεκτρικό μοτέρ. Έτσι αν δεν έχεις ανάψει το φλας, το τιμόνι γίνεται πολύ βαρύ και αντιστέκεται στην κίνηση των χεριών να στρίψουν απότομα το αυτοκίνητο. Επίσης όταν η E-Class πλησιάζει πολύ κοντά στη διαγράμμιση, στο τιμόνι αρχίζει να τρέμει στα χέρια του οδηγού. Με άλλα λόγια, το σύστημα αυτό λύνει ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα ασφάλειας που έχουμε οι μοτοσυκλετιστές στους δρόμους ταχείας κυκλοφορίας και είναι η απότομη αλλαγή λωρίδας των αυτοκινήτων χωρίς να βγάζουν φλας. Τονίζουμε πως "Lane Assist" υπάρχουν χρόνια σε πολλά διαφορετικά μοντέλα κατασκευαστών, και βλέπουμε πως υπάρχει εξέλιξη στο πόσο καλά αντιλαμβάνονται τις ιδιαίτερες διαγραμμίσεις της χώρας μας, πράγμα που καταλήγει καλό για εμάς τους μοτοσυκλετιστές που κινούμαστε επάνω τους...  

Η Continental λέει πως αυτή η λειτουργία θα υπάρχει εν μέρει και στο δικό της σύστημα για μοτοσυκλέτες. Μια κάμερα θα διαβάζει τις διαγραμμίσεις του δρόμου και όταν η μοτοσυκλέτα μας πλησιάζει πολύ κοντά σε αυτές, το τιμόνι μας θα αρχίζει να τρέμει.

Στο μέλλον θα μπορούσε να “βαραίνει” και το τιμόνι της μοτοσυκλέτας, κάτι που είναι εύκολο να γίνει μέσω των ηλεκτρονικών σταμπιλιζατέρ, όπως αυτό που έχουν τα Honda Fireblade, αλλά επειδή οι μοτοσυκλέτες πρέπει να πλαγιάσουν για να στρίψουν, το πιο πιθανό είναι να χρησιμοποιηθούν σταμπιλιζατέρ με ηλεκτροκινητήρες, χρησιμοποιώντας τα γυροσκόπια της IMU.

Το δεύτερο στοιχείο της ημι-αυτόνομης λειτουργίας της E-Class που μας εντυπωσίασε, ήταν το γεγονός πως όταν βρίσκεται μια μοτοσυκλέτα κοντά δεν επιτρέπει στον οδηγό της να κάνει την γνωστή μας “τιμονιά” ακόμα κι αν δεν υπάρχουν διαγραμμίσεις στο δρόμο. Σε αυτή την περίπτωση εκτός από το τιμόνι, επεμβαίνουν και τα φρένα, εμποδίζοντας οποιαδήποτε απότομη αλλαγή της θέσης του αυτοκινήτου στο δρόμο.

Εδώ, τα δεδομένα συλλέγονται από τους αισθητήρες ραντάρ που είναι τοποθετημένοι στους προφυλακτήρες του αυτοκινήτου και έχουν εμβέλεια περίπου ένα μέτρο.

Αντίστοιχο σύστημα (Blind Spot Assist) υπάρχει ήδη στο scooter C650GT της BMW, όπως είχαμε γράψει και στο τεστ του, η ταχύτητα κίνησης του scooter επηρεάζει την αποτελεσματικότητά του.

Το ίδιο ισχύει και στην περίπτωση της E-Class, όπου λειτουργεί τέλεια όταν η μοτοσυκλέτα κινείται περίπου με την ίδια ταχύτητα με εκείνη του αυτοκινήτου, όμως αν η διαφορά είναι πάνω από 20km/h, το σύστημα δεν προλαβαίνει να αντιδράσει. Αν λοιπόν το αυτοκίνητο κινείται με 100km/h και εσύ το προσπερνάς με 130km/h, η εμβέλεια του ενός μέτρου των ραντάρ δεν επαρκεί για να δώσει τον χρόνο που χρειάζεται το σύστημα για να αντιδράσει.

Πολύ πιο αποτελεσματικό είναι το Adaptive Cruise Control και πρόκειται για ένα σύστημα που ελπίζουμε να δούμε πολύ σύντομα στις μοτοσυκλέτες τουρισμού. Πρόκειται για ένα cruise control που μπορεί να προσαρμόζει την ταχύτητα του αυτοκινήτου, ανάλογα με την ταχύτητα του προπορευόμενου οχήματος. Χρησιμοποιεί ένα ραντάρ μεγάλης εμβέλειας (περίπου είκοσι μέτρων στην E-Class) μειώνοντας την ταχύτητα του αυτοκινήτου σου αν το προπορευόμενο όχημα φρενάρει και το ακολουθεί σε σταθερή απόσταση. Αν το προπορευόμενο όχημα επιταχύνει ή φύγει από μπροστά σου, τότε το cruise control αυξάνει την ταχύτητα έως το όριο που είχες καθορίσει. Μπορείς να ρυθμίσεις τη σταθερή απόσταση ανάμεσα σε εσένα και το προπορευόμενο όχημα από 3 έως και 10 μέτρα.

Για να μπει το Adaptive Cruise Control στις μοτοσυκλέτες θα πρέπει να αλλάξει η σχεδίαση του συστήματος ABS. Θα χρειαστεί ένας servo-μηχανισμός που θα δέχεται εντολές από την IMU. Κάτι αντίστοιχο με τον μηχανισμό που είχαν τα πρώτα R1200GS του 2005-2007. Θα πρέπει δηλαδή πέρα από την αυξομείωση της πίεσης ανάμεσα στον εμπρός και πίσω τροχό, να υπάρχει τρόπος να από την μοτοσυκλέτα να πιέσει και τα φρένα που μέχρι στιγμής δεν υπάρχει. Πέρα από την υποβοήθηση που έχουμε δει από την BMW λοιπόν, που δεν είχες φρένα αν είχες σβηστό τον κινητήρα, μέχρι στιγμής δεν υπάρχει “brake by wire”, ενώ όπως γράφαμε και στο περιοδικό, πάνω σε αυτό ακριβώς εργάζεται η KTM για να καταφέρει να φέρει στην παραγωγή το Adaptive Cruise Control.

Τα συμπεράσματά μας

Μετά από την δοκιμή της ημι-αυτόνομης Mercedes E-Class, μπορούμε να σας πούμε ότι αυτή η τεχνολογία μπορεί να βελτιώσει την ασφάλεια των μοτοσυκλετιστών στην Ελλάδα. Ο φόβος μας ότι αυτού του είδους τα συστήματα θα κοιμίσουν ακόμα περισσότερο τους ήδη κοιμισμένους Έλληνες οδηγούς, δεν βγήκε αληθινός. Σε καμία περίπτωση δεν απαγορεύουν στον παρτάκια Ελληνάρα να σε κοπανήσει με το αυτοκίνητο κάνοντας απότομες και χωρίς προειδοποίηση αλλαγές πορείας, θεωρώντας ότι μόνο αυτός υπάρχει στο δρόμο. Όμως σίγουρα τον αναγκάζει να βγάλει φλας πριν αλλάξει λωρίδα, τον εμποδίζει να κάνει “τιμονιές” όταν βρίσκεται κοντά του μια μοτοσυκλέτα και τον εμποδίζει να σε κοπανίσει από πίσω. Πάντα μέσα στα όρια που είδαμε παραπάνω. Μιλάμε δηλαδή για μείωση πιθανοτήτων και σε καμία περίπτωση για εξάλειψη.     

Οπότε αν το ερώτημα είναι να κυκλοφορούμε ανάμεσα σε συμβατικά αυτοκίνητα ή σε αυτοκίνητα με ημι-αυτόνομη τεχνολογία, η απάντησή μας είναι χίλιες φορές τα ημι-αυτόνομα αυτοκίνητα.

Στο δεύτερο ερώτημα, δηλαδή αν αυτή η τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί στις μοτοσυκλέτες, η απάντηση είναι φυσικά ΝΑΙ. Το Blind Spot Assist υπάρχει ήδη στο C 650 GT. Το επόμενο θα είναι το Adaptive Cruise Control που θα δούμε στις mega On-Off της Ducati και της KTM. Μαζί του θα έρθει και η αυτόνομη ενεργοποίηση των φρένων και η προειδοποίηση του αναβάτη (μέσω κραδασμών στο τιμόνι) για την κίνηση άλλων οχημάτων γύρο του. Στα σκαριά είναι και η ολοκλήρωση της τεχνολογίας vehicle-to-vehicle, όπου η μοτοσυκλέτα σου θα συλλέγει δεδομένα από τα υπόλοιπα οχήματα και θα ξέρει με ποια ταχύτητα κινούνται κι αν φρέναραν ξαφνικά σε κάποιο σημείο του δρόμου, αν οι αναρτήσεις τους έπεσαν σε λακκούβα, αν μπήκε το ABS ή το Traction Control τους.

Στο (όχι και τόσο μακρινό…) μέλλον, τα συστήματα αυτά θα έχουν απευθείας επικοινωνία με το GPS-Navigation, που με την σειρά του θα τα οδηγήσει κάποια στιγμή στα πλήρως αυτόνομα οχήματα. Ήδη πολλά αυτοκίνητα χρησιμοποιούν το GPS για να ρυθμίζουν το πρόγραμμα λειτουργίας του αυτόματου κιβώτιου ταχυτήτων τους. Γνωρίζουν δηλαδή αν ο δρόμος έχει αργές στροφές και είναι ανηφορικός επιλέγοντας την sport λειτουργία ή αν ο δρόμος είναι ανοιχτός και κατηφορικός, επιλέγοντας την ECO λειτουργία.  

Η πλήρως αυτόνομη οδήγηση μιας μοτοσυκλέτας δεν νομίζουμε ότι έχει νόημα, όμως η ανάπτυξη της αυτόνομης τεχνολογίας έχει μεγάλο ενδιαφέρον όταν μιλάμε για κάποια επί μέρους στοιχεία της, που μπορούν να συμβάλουν θετικά στα δυναμικά χαρακτηριστικά, την άνεση και την ασφάλεια μιας τουριστικής μοτοσυκλέτας υψηλών επιδόσεων. Ταξίδια μεγάλα με τουλάχιστον χίλια χιλιόμετρα σε μία μέρα γινόντουσαν πάντα, αλλά κανείς δεν είπε όχι στην ευκολία του cruise control που είναι νεότερο χαρακτηριστικό. Σαφώς τα ηλεκτρονικά θα πρέπει να έχουν επικουρικό ρόλο και όχι να είναι κυρίαρχα στη ζωή μας, όμως αν φέρεις στο μυαλό σου τις ικανότητες και την νοοτροπία του μέσου Έλληνα οδηγού, μάλλον θα προτιμούσες να κυκλοφορείς με τη μοτοσυκλέτα σου ανάμεσα σε οδηγούς με ημί-αυτόνομες Mercedes E-Class, παρά με Zastava. 

    

Δείτε στο video τις δυνατότητες του Yamaha Motoroid Concept:

Δείτε τις δυνατότητες του Honda Riding Assist:

Δείτε στο video τις δοκιμές της KTM για το Adaptive Cruise Control:

 

 

 

Ετικέτες

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.