Ζάντες: Το μυστικό που ξέρουν μόνο στους αγώνες

Πως επηρεάζουν τις πιέσεις των ελαστικών
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

29/11/2019

Χυτές, σφυρήλατες, μαγνησίου ή carbon, οι ζάντες των μοτοσυκλετών έχουν πάρα πολλές παραλλαγές στον τρόπο κατασκευής τους. Αντίστοιχα, κάθε ένας από αυτούς προσδίδει διαφορετικές ιδιότητες στις ζάντες, που με τη σειρά τους επηρεάζουν τη συμπεριφορά και συνολικά τις επιδόσεις της κάθε μοτοσυκλέτας. Οι περισσότεροι όταν μιλούν για “καλές” και “κακές” ζάντες επικεντρώνονται μόνο στο βάρος τους, αλλά σπάνια θα ακούσεις για το πώς επηρεάζουν τις πιέσεις των ελαστικών. Καθώς οι ζάντες αποτελούν μη αναρτώμενο βάρος, το φαινόμενο της αδράνειας κατά την απότομη αλλαγή κατεύθυνσης της κίνησής τους πάνω-κάτω, έχει τεράστιες επιπτώσεις στη λειτουργία των αναρτήσεων. Όσο πιο ελαφριά είναι η ζάντα, τόσο πιο άμεσα αντιδρά η ανάρτηση και φυσικά οι ρυθμίσεις που κάνουμε στις αναρτήσεις έχουν μεγαλύτερη ακρίβεια. Ταυτόχρονα οι ζάντες περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα, κάτι που έχει τεράστιες επιπτώσεις στους τομείς της ευελιξίας και της σταθερότητας της μοτοσυκλέτας, λόγω δημιουργίας του γυροσκοπικού φαινομένου. Έτσι δύο ολόιδιες μοτοσυκλέτες που η μία έχει χυτές αλουμινένιες ζάντες και η άλλη έχει 500-800gr ελαφρύτερες σφυρήλατες, παρουσιάζουν ελάχιστη διαφορά στατικές πάνω στη ζυγαριά, αλλά τεράστια διαφορά όταν κινούνται – ιδιαίτερα με μεγάλες ταχύτητες. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα που είχαμε ζήσει εδώ στο ΜΟΤΟ ήταν το 1999 όταν δοκιμάζαμε την βασική έκδοση της Aprilia Mille και την έκδοση R. Στη ζυγαριά μας είχαν μόλις δύο κιλά διαφορά, όμως οδηγώντας στο δρόμο και στην πίστα των Σερρών, η R έμοιαζε 30 κιλά ελαφρύτερη!

Όλα τα παραπάνω τα γνωρίζουν οι περισσότεροι αναγνώστες μας και φυσικά όσοι πληρώνουν αρκετά χιλιάρικα για να βάλουν σφυρήλατες ζάντες αλουμινίου ή μαγνησίου ή carbon στις μοτοσυκλέτες τους. Εκείνο που ελάχιστοι γνωρίζουν, είναι πως το υλικό και ο τρόπους που συσσωρεύει και εκπέμπει την θερμότητα η κάθε ζάντα, παίζει εξίσου τεράστιο ρόλο στην απόδοση των ελαστικών. Μιλάμε ξεκάθαρα για οδήγηση σε πίστα και κυρίως για αγωνιστική οδήγηση και όχι για οδήγηση στο δρόμο, που έτσι κι αλλιώς έχουμε υψηλές πιέσεις και δεν αναπτύσσονται σχεδόν ποτέ υπερβολικές θερμοκρασίες στα ελαστικά. Όπως όλοι γνωρίζουμε, ο όγκος του αέρα μεταβάλλεται με την θερμοκρασία. Αυτό σημαίνει πως η πίεση των ελαστικών μεταβάλλεται όσο ζεσταίνονται τα ελαστικά (και η ζάντα). Είτε χρησιμοποιείς κουβέρτες και μπαίνεις στην πίστα με ζεστά ελαστικά (άρα και ζάντα), είτε όχι, η πίεση των ελαστικών σε κάθε γύρο που κάνεις παρουσιάζει διαφοροποιήσεις.

Το ιδανικό σενάριο για το μέγιστο κράτημα των ελαστικών θα ήταν να έχεις σταθερή πίεση και σταθερή θερμοκρασία λειτουργίας από τον πρώτο έως τον τελευταίο γύρο. Στην πραγματικότητα όμως, ο ρυθμός που οδηγάς και ο αριθμός των συνεχόμενων γύρων που κάνεις, μεταβάλει την θερμοκρασία του ελαστικού, που μεταφέρεται στη ζάντα και έτσι μεταβάλλεται η θερμοκρασία του αέρα, ο οποίος μεταβάλει τον όγκο του, άρα την πίεση! Και κάπως έτσι στους τελευταίους γύρους, η συσσώρευση θερμοκρασίας δημιουργεί συνθήκες υπερθέρμανσης και τα ελαστικά χάνουν την μέγιστη δυνατή απόδοσή τους. Οπότε σε έναν αγώνα διάρκειας 25-30 λεπτών, θα πρέπει να αποφασίσεις με τί πιέσεις θα ξεκινήσεις, ώστε (ανάλογα με τον τύπο του ελαστικού, τον ρυθμό οδήγησης και την θερμοκρασία περιβάλλοντος/ασφάλτου) να αποφύγεις την υπερθέρμανση στους τελευταίους γύρους. Το αλουμίνιο ως μέταλλο απορροφά και εκπέμπει ταχύτερα την θερμότητα από και προς το ελαστικό και γι΄αυτό είναι ιδανικό για αγώνες που γίνονται σε βροχή ή με θερμοκρασίες περιβάλλοντος κάτω από του 20⁰C. Οι ζάντες μαγνησίου (ανάλογα το κράμα) και κυρίως οι ζάντες carbon, είναι καλύτερες όταν έχει ζέστη, διότι δεν συσσωρεύουν τόσο πολύ την θερμοκρασία που έρχεται από τα ελαστικά, διατηρώντας για μεγαλύτερο διάστημα σταθερές τις πιέσεις και με αυτόν τον τρόπο διατηρούν για περισσότερους γύρους το μέγιστο κράτημα των ελαστικών.  

       

Νέου τύπου δίχρονος περιστροφικός κινητήρας με κόφτη στις 25.000 στροφές!

Με 160 ίππους και μόλις 15 κιλά βάρους ή 340 ίππους και 30 κιλά
Μπάμπη Μέντη
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.