Οι παλιοί βρετανικοί κινητήρες ήταν σχεδιασμένοι να στάζουν λάδια! Πως έλυσαν το πρόβλημα οι Ιάπωνες

Ο σχεδιασμός που έκανε τη διαφορά
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

19/7/2022

Όταν τα Ιαπωνικά εργοστάσια μπήκαν στο χώρο της βιομηχανίας μοτοσυκλετών και έκαναν μαζικά εξαγωγές στις χώρες της δύσης, οι πρώτες μοτοσυκλέτες που κατασκεύαζαν έμοιαζαν υπερβολικά ίδιες με τις δικύλινδρες εν σειρά μοτοσυκλέτες των βρετανών, δηλαδή τις Triumph, τις Norton και τις BSA. Η επιλογή των βρετανικών εν σειρά κινητήρων ως “πρότυπο” για τις δικές τους μοτοσυκλέτες δεν έγινε τυχαία από τους Ιάπωνες.

Ο δικύλινδρος εν σειρά είναι πολύ πιο απλός σχεδιαστικά από οποιασδήποτε άλλης αρχιτεκτονικής δικύλινδρο κινητήρα (π.χ. τους περίπλοκους ιταλικούς και γερμανικούς V2 και Boxer οι οποίοι απαιτούν διπλάσια εξαρτήματα) και αυτό παίζει τεράστιο ρόλο στο κατασκευαστικό κόστος και στην ταχύτητα των γραμμών παραγωγής. Οι Ιάπωνες ήθελαν να επιτύχουν όσο το δυνατόν χαμηλότερη τιμή (ανταγωνιστική) και να επεκταθούν όσο πιο γρήγορα γίνεται σε όλες τις αγορές του κόσμου.

Ο δικύλινδρος εν σειρά των βρετανών είχε όλα τα χαρακτηριστικά για να πετύχουν  το στόχο τους και ακριβώς για τους ίδιους λόγους είναι ο πιο δημοφιλής κινητήρας αυτή την εποχή στους μικρομεσαίους κυβισμούς και έχει κυριαρχήσει έναντι των V2 στα μοντέλα όπου η τιμή παίζει καθοριστικό ρόλο.

Αυτή η υπερβολική ομοιότητα στην εμφάνιση και στις προδιαγραφές των ιαπωνικών δικύλινδρων εν σειρά με τις βρετανικές μοτοσυκλέτες, έκανε πολλούς να λένε υποτιμητικά ότι οι Ιάπωνες απλώς φτιάχνουν “αντίγραφα” χρησιμοποιώντας τις κονσέρβες που άφησε ο στρατός της δύσης μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο.

Η αλήθεια όμως είναι κάπως διαφορετική, διότι οι Ιάπωνες γνώριζαν τις βασικές αδυναμίες των βρετανικών δικύλινδρων εν σειρά πριν ξεκινήσουν την κατασκευή μοτοσυκλετών για εξαγωγή σε όλο τον κόσμο.

Τα βρετανικά εργοστάσια μοτοσυκλετών χρησιμοποιούσαν στροφάλους με χρονισμό 360⁰, όπου τα δύο έμβολα παλινδρομούσαν μαζί δίπλα-δίπλα σαν μονοκύλινδρος. Η επιλογή αυτή έγινε λόγω της δυνατότητας που σου δίνει να χρησιμοποιείς ένα κοινό καρμπυρατέρ και για τους δύο κυλίνδρους, αλλά και τη δυνατότητα να χρησιμοποιείς το ίδιο σύστημα ανάφλεξης με εκείνο των μονοκύλινδρων. Σήμερα με τους ηλεκτρονικούς ψεκασμούς και τις ECU ακούγεται αστείο, όμως τότε ήταν πάρα πολύ σημαντικό διότι η τεχνολογία ήταν ακριβή και τα εργατικά χέρια φτηνά.

Από καθαρά κατασκευαστική άποψη, οι βρετανικοί δικύλινδροι εν σειρά ήταν οι πιο απλοί και οι πιο φτηνοί στην κατασκευή από κάθε άλλο δικύλινδρο εν σειρά έχουμε δει έως σήμερα στην παραγωγή.

Μάλιστα για να απλοποιήσουν ακόμα περισσότερο τη διαδικασία παραγωγής, τα κάρτερ στις βρετανικές δικύλινδρες εν σειρά ήταν κάθετα χωρισμένα, κάνοντας πολύ εύκολη και γρήγορη τη συναρμολόγησή τους.

Όλα αυτά τα πλεονεκτήματα για τα βρετανικά εργοστάσια είχαν όμως και κάποια σοβαρά μειονεκτήματα για τους ιδιοκτήτες των βρετανικών μοτοσυκλετών.

Το πρώτο μειονέκτημα ήταν φυσικά οι κραδασμοί πρώτης τάξης λόγω της ταυτόχρονης κίνησης πάνω-κάτω των δύο εμβόλων μαζί. Πέρα από ενοχλητικοί στην οδήγηση, οι κραδασμοί πρώτης τάξης είναι “επώδυνοι” για τον ίδιο τον κινητήρα και βάζουν σε κίνδυνο την υγεία του στις υψηλές στροφές.

 

Το δεύτερο πρόβλημα ήταν οι τεράστιοι λεκέδες από λάδια που άφηναν σε όποιο σημείο τις παρκάριζες.

 

Το πρόβλημα αυτό δεν είχε καμία σχέση με την ποιότητα κατασκευής ή την ποιότητα υλικών των βρετανικών μοτοσυκλετών εκείνης της εποχής. Ίσα-ίσα που ήταν πολύ ανώτερη από των ιαπωνικών μοτοσυκλετών.

 

Το πρόβλημα ήταν ξεκάθαρα σχεδιαστικό, γι΄αυτό και παραμένει άλυτο μέχρι σήμερα και ακόμα και η πιο τέλεια ανακατασκευασμένη βρετανική μοτοσυκλέτα του ’60 και του ’70 θα αρχίσει να σουρώνει λάδια μετά από μερικά χιλιόμετρα χρήσης, όποιο σύγχρονο διαστημικό υλικό στεγανοποίησης κι αν χρησιμοποιήσεις.

 

Υπάρχουν δύο αιτίες που δημιουργούν το πρόβλημα. Την πρώτη μάλλον την έχετε ήδη βρει, αφού είναι αρκετά εύκολο να καταλάβεις πως τα κάθετα χωρισμένα τμήματα των κάρτερ μεταβάλουν διαρκώς τη δύναμη που τα κρατά ενωμένα λόγω της διαστολής και συστολής των μετάλλων όταν ο κινητήρας είναι ζεστός ή κρύος.

 

Τα πράγματα γίνονται ακόμα χειρότερα, λόγω της εσωτερικής πίεσης αέρα που δημιουργεί ο χρονισμός του στροφάλου των 360⁰, αφού τα δύο έμβολα συμπιέζουν τον αέρα μέσα στα κάρτερ όταν κατεβαίνουν ταυτόχρονα προς τα κάτω, πιέζοντας τα λάδια να βγουν έξω από τα κάρτερ.

 

Αυτή η εσωτερική πίεση αέρα μέσα στα κάρτερ που δημιουργούν τα έμβολα είναι που κάνουν τις παλιές βρετανικές δικύλινδρες εν σειρά να σουρώνουν ακόμα περισσότερο λάδια όταν ο κινητήρας αρχίζει να κρυώνει, τα μέταλλα συστέλλονται και τα λάδια βρίσκουν πιο εύκολο δρόμο διαφυγής.

Βέβαια και όταν ο κινητήρας είναι ζεστός και τα μέταλλα διαστέλλονται η κατάσταση δεν βελτιώνεται πολύ, αφού η λειτουργία του κινητήρα σε υψηλότερες στροφές αυξάνει ακόμα περισσότερο την εσωτερική πίεση.

 

Οι Ιάπωνες έλυσαν αυτά τα προβλήματα των βρετανικών δικύλινδρων εν σειρά χρησιμοποιώντας στους δικούς τους κινητήρες στρόφαλο 180⁰, όπου όταν το ένα έμβολο ανεβαίνει, το άλλο κατεβαίνει, εξισορροπώντας την πίεση του αέρα μέσα στα κάρτερ και εξουδετερώνοντας με επιτυχία τους κραδασμούς πρώτης τάξης.

 

Ταυτόχρονα, οι Ιάπωνες χώρισαν οριζόντια τα κάρτερ, οπότε το κάτω τμήμα τους αποτελεί λεκάνη και δεν υπάρχουν ενώσεις μεταλλικών επιφανειών που να επιτρέπουν διαρροές λαδιού.  

Έτσι παρά το γεγονός πως η ποιότητα μετάλλων στις ιαπωνικές μοτοσυκλέτες της εποχής δεν ήταν καλύτερη των βρετανικών, εν τούτοις λόγω της διαφορετικής επιλογής χρονισμού του στροφάλου, οι Ιάπωνες κατάφεραν να λύσουν όλα τα προβλήματα που είχαν οι βρετανικές μοτοσυκλέτες επί δεκαετίες!

 

Πατέντα anti-dive από την Aprilia με αγωνιστικές βλέψεις!

Μια ιδέα από το παρελθόν επιστρέφει
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

27/3/2020

Ο όρος anti-dive στοιχειώνει στους φίλους των supersport μοτοσυκλετών για πολλές δεκαετίες, καθώς η θεωρία και η πράξη δεν είχαν καταφέρει έως τώρα να συναντηθούν στον ίδιο δρόμο. Τα συστήματα anti-dive έχουν στόχο να μειώσουν την απότομη βύθιση της εμπρός ανάρτησης κατά την διάρκεια ενός δυνατού φρεναρίσματος, η οποία μειώνει την ωφέλιμη διαδρομή της ανάρτησης και αυτό με τη σειρά του δυσκολεύει την απόσβεση των ανωμαλιών του δρόμου.

Χωρίς anti-dive, θα πρέπει να συμβιβαστείς στον τρόπο ρύθμισης της ανάρτησης και να διαλέξεις ανάμεσα σε μια “μαλακή” ρύθμιση που προσφέρει άνεση και κράτημα σε κακής ποιότητας δρόμους, αλλά την ίδια ώρα η μοτοσυκλέτα βουτάει απότομα και τερματίζει στα δυνατά φρεναρίσματα, ή σε μια “σκληρή” ρύθμιση που μειώνει την απότομη μεταφορά βάρους και επηρεάζει λιγότερο τη δυναμική γεωμετρία της μοτοσυκλέτας, αλλά δεν μπορεί να απορροφήσει σωστά τις ανωμαλίες του δρόμου οδηγώντας σε φυσιολογικούς ρυθμούς.

Για αν λύσουν αυτό το γόρδιο δεσμό, οι σχεδιαστές εμπνεύστηκαν τα συστήματα anti-dive όπου η βασική ιδέα είναι να συνδέσεις τη λειτουργία των φρένων με την λειτουργία της ανάρτησης. Αυτό μπορεί να γίνει είτε με μηχανικό τρόπο στηρίζοντας τη δαγκάνα σε ένα σύστημα μοχλισμού, είτε με υδραυλικό συνδέοντας την τρόμπα του εμπρός φρένου με το πιρούνι.

Προφανώς ο μηχανικός είναι τεχνολογικά και κατασκευαστικά πιο εύκολος και γι΄αυτό προηγήθηκε χρονικά. Ήδη από τα μέσα της δεκαετίας του ’70, πολλές ιδιωτικές ομάδες έφτιαχναν μόνες τους χειροποίητες βάσεις στήριξης για τις δαγκάνες των δισκόφρενων, προσπαθώντας με την χρήση των μοχλικών να βοηθήσουν τη λειτουργία των πιρουνιών εκείνης της εποχής. Οι κοινοί μοτοσυκλετιστές μάθαμε τι πάει να πει anti-dive στα μέσα της δεκαετίας του ’80, όπου τα ιαπωνικά εργοστάσια και κυρίως η Suzuki και η Yamaha, χρησιμοποίησαν στις μοτοσυκλέτες παραγωγής την υδραυλική εκδοχή της ιδέας, όπου ένα επιπλέον σωληνάκι υψηλής πίεσης έφευγε από την τρόμπα και πήγαινε στο πιρούνι.

Έτσι όσο πιο δυνατά πάταγες το φρένο, τόσο περισσότερο αντιστεκόταν το πιρούνι στη βύθιση. Δυστυχώς η πράξη δεν επαλήθευσε την θεωρία, διότι το αποτέλεσμα της αντιβύθισης συνοδευόταν από την απουσία αίσθησης της πρόσφυσης του εμπρός τροχού. Να θυμίσουμε πως τότε δεν υπήρχαν ABS, στη μόδα ήταν οι 16 ιντσών τροχοί (μπρρρρρ…) και τα ελαστικά tubeless είχαν με το ζόρι συμπληρώσει κάποια χρόνια εξέλιξης. Οπότε όταν τα αμέσως επόμενα χρόνια εμφανίστηκαν τα πολυρυθμιζόμενα πιρούνια, τα συστήματα anti-dive εξαφανίστηκαν και οι λάτρεις των superbike ξεφύσησαν με ανακούφιση! Τώρα όμως η Aprilia κατέθεσε μια πατέντα ενός μηχανικού συστήματος anti-dive, που στα δικά μας τα μάτια είναι ολόιδιο με εκείνο που είχαν δοκιμάσει πολλές ιδιωτικές ομάδες στο αμερικάνικο πρωτάθλημα superbike το ’70, κυρίως στις μοτοσυκλέτες της Harley Davidson που ήταν πιο βαριές.

Όπως βλέπουμε, όλη η πατέντα βασίζεται στην σχεδίαση του άξονα στο πιρούνι, όπου επιτρέπει την ελεύθερη περιστροφή της ακτινικής δαγκάνας, αλλά και στο ιδιόμορφο λούκι σχήματος “C” που κινείται το πάνω μέρος της βάσης της δαγκάνας. Όλα μαζί καταλήγουν να στηρίζονται μέσω μιας ράβδου στο καλάμι του upside-down πιρουνιού. Ο περίπλοκος αυτός μηχανισμός, υπόσχεται πως ένα μέρος της δύναμης πέδησης θα εμποδίζει με αναλογικό τρόπο την υπερβολική βύθιση του πιρουνιού.

Μένει να δούμε αν επιτέλους αυτή τη φορά η θεωρεία των μηχανολόγων θα ταυτιστεί με την αίσθηση που χρειάζεται ο αναβάτης ή αν θα πάει κι αυτό αδιάβαστο όπως κάθε μορφής εμπρός ανάρτηση μοχλισμού, ειδικά τώρα που οι ημι-ενεργητικές αναρτήσεις έχουν λύσει αυτά τα προβλήματα. Μια στιγμή όμως! Στα MotoGP απαγορεύονται οι ηλεκτρονικά ελεγχόμενες αναρτήσεις… Βρε λες να το δούμε εκεί;!