Νέου τύπου δίχρονος περιστροφικός κινητήρας με κόφτη στις 25.000 στροφές!

Από τον

Μπάμπη Μέντη

27/1/2022

Ο περιστροφικός κινητήρας Omega 1 που παρουσίασε (σε σχέδια…) η αμερικάνικη εταιρεία Astron Aerospace έχει βάρος μόλις 15 κιλά (όσο δηλαδή ένας μονοκύλινδρος αερόψυκτος δίχρονος κινητήρας μοτοποδηλάτου!) και μέγιστη ιπποδύναμη που φτάνει τους 160 ίππους στις 25.000 στροφές. Οι αριθμοί πραγματικά ζαλίζουν και κάνουν κάθε άλλου τύπου κινητήρα εσωτερικής καύσης να ντρέπεται. Δεν είναι όμως μόνο οι αριθμοί που δίνουν σοβαρά πλεονεκτήματα στον Omega 1, αλλά και η σχετική απλότητα των μηχανικών μερών του, που μειώνει στο ελάχιστο τα κινούμενα μέρη και δεν έχει κραδασμούς καθώς τίποτα δεν έχει παλινδρομική κίνηση. Την ίδια στιγμή, οι απώλειες τριβών είναι ελάχιστες σε σχέση με έναν εμβολοφόρο κινητήρα και δεν εισχωρεί λιπαντικό στο θάλαμο καύσης, μειώνοντας τις εκπομπές ρύπων.

Επίσης σε αντίθεση με τον κινητήρα Wankel και τους στροβιλοκινητήρες, ο Omega 1 μπορεί να διακόπτει τη διαδικασία καύσης έως και σε μία για κάθε 50 πλήρεις περιστροφές, όταν δουλεύει στο ρελαντί ή στις κατηφόρες και γενικά όταν οι συνθήκες δεν απαιτούν έργο από τον κινητήρα, μειώνοντας ακόμα περισσότερο την κατανάλωση και τις εκπομπές ρύπων.

Πως δουλεύει όμως; Η σχεδίασή του είναι πολύ απλή, σε σημείο μάλιστα που σε κάνει να αναρωτιέσαι πως δεν το σκέφτηκε κανείς άλλος μέχρι σήμερα…

Ουσιαστικά θυμίσει μηχανικό υπερσυμπιεστή με λοβούς και πράγματι ο μισός κινητήρας κάνει ακριβώς την ίδια δουλειά, δηλαδή συμπιέζει τον αέρα έως και τα 14bar. Ναι σωστά διαβάσατε, 14bar και όχι 14psi. Για να έχετε ένα μέτρο σύγκρισης, ένας εμβολοφόρος υπετροφοδοτούμενος κινητήρας βενζίνης (98-100 οκτανίων τουλάχιστον) δύσκολα θα δουλέψει σωστά με πίεση άνω των 2bar, ενώ για να ξεπεράσεις τα 2bar θα πρέπει να καταφύγεις σε καύσιμα με ειδικά πρόσθετα και να βρεις τρόπους να κρατήσεις τις θερμοκρασίες στο θάλαμο καύσης σε λογικά επίπεδα. Κρατήστε το αυτό διότι και στην περίπτωση του Omega 1 δεν αναφέρουν το είδος του καυσίμου.

Έχει πάντως μπουζί, οπότε καίει καύσιμα που αναφλέγονται με σπινθήρα, όμως η Astron λέει ότι τις υψηλές στροφές μπορεί να λειτουργήσει με καύσιμα που “αυταναφλέγονται” σε συνθήκες υψηλής συμπίεσης, όπως το πετρέλαιο, η κηροζίνη κ.τ.λ. δηλαδή ακολουθεί τις αρχές λειτουργίας των αεροπορικών στροβιλοσυμπιεστών. Με άλλα λόγια, θεωρητικά έχει τη δυνατότητα (ανάλογα τη χρήση και τις συνθήκες λειτουργίας) να καίει κάθε μορφής υγρό καύσιμο.

Επιστρέφοντας στα μηχανικά μέρη, ο υπερσυμπιεσμένος αέρας από τη μία μεριά του κινητήρα “αποθηκεύεται” σε έναν προθάλαμο που βρίσκεται στο κέντρο του και μέσω μιας περιστροφικής βαλβίδας διοχετεύεται την κατάλληλη στιγμή στην άλλη πλευρά όπου είναι ο περιστρεφόμενος θάλαμος καύσης, το μπεκ άμεσου ψεκασμού και φυσικά η εξάτμιση.

Σύμφωνα με την Astron, ο δικός τους κινητήρας δεν έχει τα προβλήματα “στεγανοποίησης” του θαλάμου καύσης που έχουν οι περιστροφικοί κινητήρες Wankel, οι οποίοι λόγω των φυσιολογικών φθορών των μετάλλων, χάνουν σταδιακά τη συμπίεση και την απόδοσή τους.

Σε ότι αφορά τους εντυπωσιακούς αριθμούς ιπποδύναμης και ροπής, εμείς θα περιμένουμε να δούμε και σε ποιες στροφές εμφανίζονται αυτοί οι αριθμοί, διότι άλλο πράγμα η οδήγηση τέρμα-γκάζι κι άλλο πράγμα η οδήγηση σε φυσιολογικές συνθήκες καθημερινής χρήσης.

Όπως κι αν έχει, ο Omega 1 της Astron υπόσχεται πάρα πολλά και λόγω μεγέθους και απλότητας (δεν χρειάζεται καν σύστημα ψύξης) μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κάθε μορφής δίκυκλο. Ελπίζουμε η θεωρία να αποδειχτεί στη πράξη.

https://bit.ly/MOTO_661

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.