Κινητήρες χωρίς εκκεντροφόρους

Τι κάνουν οι πνευματικές βαλβίδες (VIDEO)
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

21/12/2016

Η τεχνολογία των πνευματικών βαλβίδων δεν είναι νέα και χρησιμοποιείται πάνω από δύο δεκαετίες στη F1 και φυσικά στους κινητήρες των MotoGP. Όμως τώρα τελευταία όλο και περισσότερο εμφανίζονται κινητήρες πιο “ευρείας παραγωγής” που προσπαθούν να εκμεταλλευτούν τα οφέλη των πνευματικών βαλβίδων.

Αφορμή για να ασχοληθούμε μαζί τους, αποτέλεσε η Aprilia RSV4RR-GP που είδαμε πρόσφατα στην έκθεση του Μιλάνου και είναι η πρώτη μοτοσυκλέτα με πνευματικές που θα πωλείται σε ιδιώτες (περίπου 100.000 ευρώ) και δεν αποτελεί απλώς ένα αγωνιστικό πρωτότυπο. Τι κάνουν όμως οι πνευματικές βαλβίδες; Πολύ απλά, μας απαλλάσσουν από τους (μηχανικούς) εκκεντροφόρους και όλα τα προβλήματα και τους περιορισμούς που τους ακολουθούν.

Μειονεκτήματα μηχανικής κίνησης βαλβίδων:
 
-Κατανάλωση ενέργειας από τον κινητήρα
-Τριβές / φθορές
-Βέλτιστη απόδοση μόνο σε συγκεκριμένο φάσμα στροφών

 

Γιατί θέλουμε να ξεφορτωθούμε τους εκκεντροφόρους
Η κίνηση των βαλβίδων (βύθισμα/χρονισμός) είναι από τα σημαντικότερα πράγματα για την απόδοση ενός κινητήρα. Ο μηχανικός τρόπος κίνησής τους απαιτεί ένα περίπλοκο σύστημα μεταφοράς της κίνησης από τον στρόφαλο προς την κεφαλή. Ήδη από τις αρχές του προηγούμενου αιώνα (δηλαδή μέχρι τον Πρώτο Π.Π.) είχαν δοκιμαστεί όλα τα ήδη μηχανικής κίνησης των βαλβίδων. Ωστήρια με τον εκκεντροφόρο στα κάρτερ, δίπλα από τον στρόφαλο, άξονας με ένα εκκεντροφόρο επικεφαλή και φυσικά αλυσίδα με έναν ή δύο επικεφαλείς εκκεντροφόρους.

Ακόμα και τα συστήματα Desmo είχαν χρησιμοποιηθεί από την Peugeot και την Mercedes-Benz σε αυτοκίνητα F1 του 1930. Τότε, το πρόβλημά τους ήταν η ποιότητα των ελατηρίων κλεισίματος των βαλβίδων, που τους εμπόδιζε να ανεβάσουν υψηλές στροφές με αξιοπιστία. Σήμερα που αυτό το πρόβλημα έχει λυθεί και υπάρχουν κινητήρες παραγωγής με όριο περιστροφής τις 20.000 στροφές (Honda CBR 2500 RR, Kawasaki ZXR 250RR), οι σχεδιαστές προσπαθούν να λύσουν το δεύτερο μεγάλο πρόβλημα των μηχανικών εκκεντροφόρων που είναι ο χρονισμός τους. Ο σταθερός χρονισμός των εκκεντροφόρων έχει άμεση σχέση με την απόδοση του κινητήρα σε ένα συγκεκριμένο φάσμα στροφών. Οι λεγόμενοι “άγριοι” εκκεντροφόροι δουλεύουν σωστά μόνο τις υψηλές στροφές και συνήθως απαιτούν πολύ σκληρά/ισχυρά ελατήρια επιστροφής των βαλβίδων. Εξαίρεση από τελεί το Desmo της Ducati που δεν έχει ελατήρια επιστροφής.

Οι πιο ήπιου χρονισμού εκκεντροφόροι, αποδίδουν καλύτερα σε χαμηλότερο φάσμα στροφών, προσφέροντας οικονομία καυσίμου, χαμηλότερους ρύπους και συνήθως περισσότερη ροπή. Μια λύση που χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια είναι οι μεταβλητού χρονισμού εκκεντροφόροι (κυρίως εισαγωγής και πολύ σπάνια της εξαγωγής). Ακόμα και εδώ έχουμε δύο είδη: Τους συνεχώς μεταβαλλόμενους, όπου ένα ηλεκτρικό μοτέρ τοποθετημένο στην άκρη τους περιστρέφει το έκκεντρο που είναι οι εκκεντροφόροι και τους μεταβλητούς δύο σταδίων, όπου με την πίεση του λαδιού στο κύκλωμα του κινητήρα (όσο αυξάνονται οι στροφές τόσο μεγαλύτερη πίεση παρέχει η αντλία λαδιού) περιστρέφει ένα έκκεντρο στις άκρες των εκκεντροφόρων, μετατοπίζοντας έτσι την θέση τους.

Προσοχή εδώ! Τα απλά συστήματα Vtec, που απλώς απενεργοποιούν τα κοκοράκια (π.χ. Suzuki RF 400) μιας εκ των δύο βαλβίδων εισαγωγής/εξαγωγής δεν είναι συστήματα μεταβλητού χρονισμού. Όμως και πάλι αυτή η λύση είναι αρκετά περίπλοκη κατασκευαστικά και στην περίπτωση των μοτοσυκλετών, προσθέτουν μεγάλο όγκο και βάρος.

Αντιθέτως οι πνευματικές βαλβίδες, όχι μόνο δεν τραβάνε ενέργεια από τον κινητήρα, όχι μόνο μας δίνουν την δυνατότητα να αλλάζουμε διαρκώς των χρονισμό και το βύθισμά τους, αλλά ταυτόχρονα μπορούμε να καθοδηγούμε κάθε βαλβίδα ξεχωριστά και ανεξάρτητα από τις υπόλοιπες! Με άλλα λόγια, η αναπνοή και η εκπνοή του κινητήρα μπορούν να ρυθμιστούν με απόλυτη ακρίβεια σε όλο το φάσμα στροφών του κινητήρα και ταυτόχρονα μας δίνουν την δυνατότητα να αλλάζουμε τα χαρακτηριστικά απόδοσής του στιγμιαία, αναλόγως το φορτίο που του ασκούμε ή την δουλειά που θέλουμε να κάνει (π.χ. ανοιχτό ή κλειστό γκάζι, επιδόσεις ή οικονομία κ.τ.λ.).

Μέχρι σήμερα δεν είχε βγει στην παραγωγή κινητήρας με τέτοιου είδους σύστημα κίνησης των βαλβίδων, καθώς το κατασκευαστικό κόστος είναι ακόμα εξωπραγματικό, το σέρβις απαιτεί ακριβό εξοπλισμό και εξειδικευμένο προσωπικό και η αξιοπιστία του δεν έχει δοκιμαστεί σε πραγματικές συνθήκες.

Όμως από του χρόνου η Koenigsegg θα φτιάξει το πρώτο αυτοκίνητο παραγωγής στον κόσμο χωρίς εκκεντροφόρους και όποιος έχει 100.000 ευρώ μπορεί να πάρει από σήμερα την Aprilia RSV4RR-GP. Με τους νόμους για τις εκπομπές ρύπων να γίνονται ακόμα πιο σκληροί τα επόμενα χρόνια, είναι βέβαιο ότι οι πνευματικές βαλβίδες να εμφανιστούν  και σε λιγότερο εξωτικά αυτοκίνητα και μοτοσυκλέτες…       

Δοκιμή HJC RPHA-11 Spicho

Συμβιώνοντας με το κορυφαίο κράνος της HJC
Από τον

Λάζαρο Μαυράκη

16/1/2017

Το RPHA-11 είναι η νέα ναυαρχίδα της κορεάτικης εταιρείας στα full face-racing κράνη και ο διάδοχος του πολύ επιτυχημένου RPHA-10, για το οποίο έχετε διαβάσει εδώ την κριτική μας μετά από πέντε χρόνια συνεχόμενης χρήσης.

Η αιχμή του δόρατος της HJC είναι ουσιαστικά η εξέλιξη του RPHA-10, με πολλά στοιχεία να παραμένουν αναλλοίωτα, αλλά ταυτόχρονα και με πολλές βελτιώσεις σε καίρια σημεία που αναβαθμίζουν σημαντικά το κράνος σε πολλούς τομείς.

Η σύνθεση του κελύφους εξακολουθεί να αποτελείται από τον συνδυασμό υλικών που το εργοστάσιο ονομάζει Advanced P.I.M. Plus (Premium Integrated Matrix Plus), με η συνταγή να περιλαμβάνει ανθρακονήματα, fiberglass και αραμίδιο εξασφαλίζοντας έτσι αντοχή και μικρό βάρος που είναι και το ζητούμενο. Ο σχεδιασμός του μπροστινού μέρους έχει αλλάξει ελαφρώς, προσφέροντας πλέον ένα ευρύτερο οπτικό πεδίο –κυρίως στο πάνω μέρος- το οποίο γίνεται άμεσα αντιληπτό από όσους έχουν εμπειρία από τον προκάτοχό του. Αντίστοιχα βελτιωμένη είναι και η σχεδίαση των αεραγωγών που αποτελούν το σύστημα ACS της HJC, με την ρύθμιση να γίνεται από τις δύο ροδέλες στο πάνω μέρος, ενώ υπάρχει και κεντρικός αεραγωγός που ανοίγει και κλείνει πιο εύκολα σε σχέση με το RPHA-10.


Η εσωτερική επένδυση είναι κατασκευασμένη από MultiCool, αντιβακτηριδιακή, με καλύτερη αποβολή της υγρασίας και πιο γρήγορο στέγνωμα σε σχέση με το RPHA-10, ενώ το πάνω μέρος και τα "μάγουλα" είναι αφαιρούμενα και μπορούν να πλυθούν, καθώς υπάρχει δυνατότητα και για αντικατάστασή τους, έτσι ώστε να ταιριάξει το κράνος σε μια μεγάλη γκάμα χαρακτηριστικών προσώπου και μεγέθους.

Στην εσωτερική επένδυση του RPHA-11 μάλιστα, έχει γίνει και καλύτερη μελέτη για να χωράνε τα μπράτσα των γυαλιών του αναβάτη στα πλαϊνά τμήματα, όπως υπάρχει και πρόβλεψη για την τοποθέτηση ακουστικών για συστήματα ενδοσυνεννόησης, ενώ το σύστημα Rapifire II Shield Replacement System είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό για την άμεση και ασφαλή αφαίρεση του εσωτερικού τμήματος χωρίς εργαλεία σε περίπτωση ατυχήματος, έτσι ώστε να γίνει η αφαίρεση του κράνους από το κεφάλι του αναβάτη χωρίς κίνδυνο.

O αεροδυναμικός σχεδιασμός ανεβάζει τα ήδη υψηλά στάνταρ του RPHA-10 σε ακόμη υψηλότερο επίπεδο

Εδώ και μερικούς μήνες, για να μας κρατήσει… update η ελληνική αντιπροσωπεία της HJC, μας παραχώρησε ένα RPHA-11 Spicho MC-2. Από τότε, το συγκεκριμένο κράνος βαδίζει στα χνάρια του προκατόχου του, πράγμα που σημαίνει ότι πέρα από τις φωτογραφίσεις στις οποίες έχει φορεθεί χρησιμοποιείται καθημερινά από τον υπογράφοντα, γεγονός που μας έχει επιτρέψει να σχηματίσουμε μια ολοκληρωμένη άποψη γι' αυτό χάρη στην… back to back χρήση.

Το πρώτο πράγμα που καταγράφεται στις διαφορές , δεν αφορά τόσο την εφαρμογή –η οποία κινείται πάνω κάτω στα ίδια επίπεδα με το RPHA-10, με μικρές διαφοροποιήσεις προς το καλύτερο κυρίως στο πάνω μέρος και τα μάγουλα- αλλά στον διαφορετικό σχεδιασμό του επιρρίνιου και του υποσιάγωνου. Στο RPHA-10 το επιρρίνιο ήταν κουμπωτό, χωρίς σωστή εφαρμογή και ιδιαίτερο μεγάλο σε επιφάνεια. Στο δε υποσιάγωνο, οι προεκτάσεις που σφήνωναν στο κράνος ήταν ευπαθείς, με αποτέλεσμα να σπάνε πολύ εύκολα. Και τα δύο αυτά θέματα, λύθηκαν αποτελεσματικά στο RPHA-11, με το επιρρίνιο να έχει διαφορετική στήριξη, πολύ πιο σωστή, όπως και πιο λογικό μέγεθος. Το υποσιάγωνο έχει βελτιωθεί κι αυτό και είναι πλέον πιο εύκολη η τοποθέτηση-αφαίρεσή του.

Η σημαντική και ουσιαστική διαφοροποίηση αφορά τα κανάλια του εξαερισμού, καθώς στο RPHA-11 η κυκλοφορία του αέρα είναι πολύ πιο αποτελεσματική, κυρίως χάρη στον επανασχεδιασμό των αεραγωγών στο πίσω μέρος που βελτιώνουν το φαινόμενο venturi. Αυτό βέβαια έχει και σαν αποτέλεσμα να δημιουργείται λίγο παραπάνω θόρυβος, αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι πρόκειται για ένα κράνος αγωνιστικών προδιαγραφών, που δεν προορίζεται για τουριστική χρήση. Παρόλα αυτά, το επίπεδο του θορύβου δεν φτάνει στα όρια του ανυπόφορου, αλλά σε περίπτωση που θέλετε να ταξιδέψετε μ' αυτό καλό θα είναι να το συνδυάσετε με ένα ζευγάρι ωτοασπίδες.\

Και αν το μειονέκτημά του στις υψηλές ταχύτητες είναι ο θόρυβος, το πλεονέκτημα αρκεί για να αντισταθμίσει το κόστος. Ο λόγος για τον αεροδυναμικό σχεδιασμό, που ανεβάζει τα ήδη υψηλά στάνταρ του RPHA-10 σε ακόμη υψηλότερο επίπεδο. Η μελέτη των αεροτομών και της συνολικής σχεδίασης αποδίδει ακόμη και σε περιπτώσεις που δεν υπάρχει ζελατίνα και φαίρινγκ, ή εκεί όπου υπάρχουν αλλά ο λάθος σχεδιασμός δημιουργεί στροβιλισμούς και υποπίεση. Ακόμη και σε τέτοιες καταστάσεις το RPHA-11 πραγματικά συνεισφέρει τα μέγιστα για την μικρότερη δυνατή αντίσταση στο κεφάλι και κατ' επέκταση στον αυχένα. Πολύ σταθερό και σε συνδυασμό με το μικρό βάρος (1.365gr) είναι ιδιαίτερα ξεκούραστο κράνος σε όλες τις συνθήκες.
Βελτιωμένο και ελαφρώς πιο εργονομικό και ανθεκτικό είναι το κούμπωμα του Double D Ring σε σχέση με τον προκάτοχό, του ένα σημείο που όπως είχαμε επισημάνει στο RPHA-10 είχε παρουσιάσει σημαντική φθορά στο πέρασμα του χρόνου.

Το RPHA-11 έρχεται κι αυτό με δύο ζελατίνες (διάφανη και σκούρα φιμέ), οι οποίες είναι pinlock ready με το pinlock να συμπεριλαμβάνεται κι αυτό στην συσκευασία.