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.  

       

Η "μαγική" ανάρτηση των MotoGP στις μοτοσυκλέτες μας

Προσθέτωντας "καλό" βάρος στη μοτοσυκλέτα μας
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

5/1/2021

Καλό βάρος στον κόσμο των αγώνων και των απόλυτων επιδόσεων δεν υπάρχει. Τουλάχιστον αυτό ξέρουμε και κάπως έτσι ήρθε στη ζωή μας το carbon fiber και τα υπόλοιπα εξωτικά υλικά. Όμως το βάρος και συγκεκριμένα η αδράνεια της μάζας, μπορούν να μας βοηθήσουν να λύσουμε μερικά σοβαρά προβλήματα των αναρτήσεων, αρκεί να βρούμε έναν τρόπο να το ξεφορτωνόμαστε όποτε μας γουστάρει. Οι μηχανολόγοι στην Formula 1 και στα MotoGP βρήκαν πως να χρησιμοποιούν την αδράνεια για να βελτιώσουν τη συμπεριφορά των αναρτήσεων και τώρα ήρθε η σειρά των μοτοσυκλετών δρόμου να επωφεληθούν. 

Στην αρχή όλοι μας είχαμε την περιέργεια να μάθουμε τι στο καλό κρυβόταν μέσα στην “άσχημη” ουρά των Ducati με την στραβή, μονόπλευρη εξάτμιση. Ο χαρακτηρισμός Salad Box που έδωσαν οι δημοσιογράφοι στο carbon κουτί που βρισκόταν στην ουρά των ιταλικών μοτοσυκλετών, ήταν φράση που χρησιμοποίησε ο Michale Pirro για να αποφύγει τις ερωτήσεις τους και δείχνει σε μεγάλο βαθμό πως κανείς δεν ήξερε ακριβώς τι περιέχει μέσα.

Η φαντασία οργίαζε και κάποιοι έφτασαν στο σημείο να πουν πως είναι συσκευή “προωθητικών αερίων”, δηλαδή πως χρησιμοποιεί την ταχύτητα των καυσαερίων της εξάτμισης για να μειώσει την οπισθέλκουσα και να βελτιώσει την αεροδυναμική. Μερικά χρόνια αργότερα και συγκεκριμένα στις 24 Νοεμβρίου του 2017, ο Petrucci (αναβάτης της Pramac τότε) θα έχει μια άσχημη πτώση στα δοκιμαστικά της Jerez, σπάζοντας ένα μεγάλο κομμάτι της ουράς στη μοτοσυκλέτα του και ως αποτέλεσμα η τηλεοπτική κάμερα θα μας έδειξε για μερικά δευτερόλεπτα τι βρίσκεται μέσα. Δυστυχώς όχι τόσα, όσα θα θέλαμε να ξέρουμε, αλλά αρκετά ώστε οι “κατάσκοποι” και οι μηχανολόγοι των paddock να καταλάβουν χοντρικά περί τίνος πρόκειται.

Οι περισσότεροι από αυτούς ήταν βέβαιοι πως η Ducati είχε φτιάξει έναν μηχανισμό με αντίβαρο, που η δουλειά του ήταν να εξουδετερώνει τις ταλαντώσεις της πίσω ανάρτησης. Μάλιστα ένας από αυτούς, ισχυρίζεται πως είχε βρεθεί σε κουβέντα με τον Gigi Dall’lnga και του είχε προτείνει αυτή τη λύση, όσο ήταν στην Aprilia και πριν πάει στη Ducati. Η υπόθεση αποκτά ενδιαφέρον από εδώ και πέρα, διότι ως ιδέα η χρησιμοποίηση ενός αντίβαρου με ελεγχόμενη ελευθερία κίνησης υπήρχε στη Formula 1 από την ομάδα της Renault το 2005, όμως εκεί ο ρόλος του ήταν περισσότερο για τον έλεγχο του ύψους του αυτοκινήτου από το έδαφος, το οποίο επηρεάζει άμεσα την αεροδυναμική και κυρίως το downforce. Το πρόβλημα που προσπαθούσε να λύσει τότε η Renault είχε σχέση με τη σκληρότητα των ελατηρίων της ανάρτησης, όπου λόγω της ισχυρής παρουσίας του downforce στις υψηλές ταχύτητες έπρεπε να είναι υπερβολικά σκληρά για να μην σέρνεται η κοιλιά του αυτοκινήτου στην άσφαλτο. Τα υπερβολικά σκληρά ελατήρια όμως δημιουργούσαν πρόβλημα στις χαμηλότερες ταχύτητες, καθώς ήταν δύσκολο για τα αμορτισέρ να ελέγξουν σωστά την κίνησή τους. Έτσι ένα μεγάλο κινούμενο αντίβαρο κοντά στη μύτη, σταθεροποιούσε το “σώμα” του αυτοκινήτου ως προς την επιφάνεια της ασφάλτου, δυσκολεύοντας τα σκληρά ελατήρια να κάνουν περιττές κινήσεις. Στην πραγματικότητα, αυτή η κινούμενη μάζα του αντίβαρου, έκανε το αυτοκίνητο να συμπεριφέρεται σαν κάποιος να αυξάνει και να μειώνει το βάρος του. Όσοι από εσάς έχετε οδηγήσει μια βαριά λιμουζίνα ή μια βαριά μοτοσυκλέτα, θα έχετε νοιώσει αυτή τη μαγική αίσθηση πως ισοπεδώνουν την επιφάνεια του δρόμου. Όσο πιο ελαφριά είναι η μοτοσυκλέτα, τόσο πιο εύκολα επηρεάζεται από τις ανωμαλίες του οδοστρώματος, διότι έχει μικρότερη αδράνεια μάζας. Το βάρος όμως είναι πολύ κακό πράγμα για τις επιδόσεις και την συνολική συμπεριφορά κάθε οχήματος. Το ιδανικό θα ήταν να μπορούσαμε να αλλάζουμε την αδράνεια μάζας του οχήματός μας τι στιγμή που θέλουμε εμείς. Φυσικά κάτι τέτοιο δεν μπορεί να γίνει στην πράξη, οπότε υπάρχουν δύο λύσεις. Η μία είναι οι ηλεκτρονικά ελεγχόμενες ενεργητικές αναρτήσεις, που “διαβάζουν” την επιφάνεια του οδοστρώματος και “νοιώθουν” τις μετατοπίσεις του βάρους του οχήματος, ρυθμίζοντας κατάλληλα τις αποσβέσεις τους.

Αυτού του είδους οι αναρτήσεις απαγορεύονται στους αγώνες και έως τώρα δεν υπάρχει εφαρμογή τους σε όχημα παραγωγής. Ημί-ενεργητικές αναρτήσεις έχουμε, αλλά και αυτές απαγορεύονται στους αγώνες. Οπότε η άλλη λύση που απομένει στις αγωνιστικές ομάδες είναι η χρήση κινούμενου αντίβαρου. Στην πράξη, η επικουρική απόσβεση των ταλαντώσεων του ελατηρίου που προσφέρει στο υδραυλικό αμορτισέρ, αποδείχτηκε πως έχει περισσότερα από ένα ευεργετικά αποτελέσματα. Διότι τα αμορτισέρ μπορούν (ως ένα βαθμό) να αποσβέσουν τις ταλαντώσεις του ελατηρίου, όχι όμως τις ταλαντώσεις του σκελετού του ελαστικού!

Αυτές οι ταλαντώσεις του ελαστικού δημιουργούν σε μεγάλο βαθμό το φαινόμενο του chattering, το οποίο προκαλεί πρόωρη φθορά στα ελαστικά και ανεπιθύμητες ταλαντώσεις σε ολόκληρη τη μοτοσυκλέτα, καθώς δεν αποσβένονται επαρκώς από την ανάρτηση και περνάνε αφιλτράριστες στο πλαίσιο. Έτσι η ύπαρξη του αντίβαρου στην ουρά των μοτοσυκλετών της Ducati, αποσβένει και αυτές τις ταλαντώσεις.

Όπως βλέπουμε στο σχεδιάγραμμα, η κίνηση του αντίβαρου είναι πλήρως ελεγχόμενη και μάλιστα με ηλεκτρονικό τρόπο (ως προς το εύρος της κίνησής του), κάτι που αγγίζει τα όρια των κανονισμών, έστω κι αν δεν αποτελεί απευθείας μέρος της ανάρτησης.

Ένας αντίστοιχης λογικής “αποσβεστήρας ταλαντώσεων” αλλά με εντελώς πιο απλό σχεδιασμό κατασκευάζεται από την ιταλική εταιρεία Supreme Technology και μπορεί να τοποθετηθεί σε όλες τις μοτοσυκλέτες. Βιδώνει σταθερά στην άκρη του ψαλιδιού (εδώ δηλαδή είναι μη αναρτώμενο βάρος και όχι αναρτώμενο όπως στη Ducati). Σύμφωνα με την Supreme Technology, αποσβένει τις ταλαντώσεις του σκελετού του ελαστικού που διοχετεύονται στο ψαλίδι κι από εκεί καταλήγουν στο πλαίσιο. Η ιταλική εταιρεία λέει πως το σύστημά της το χρησιμοποιούν αναβάτες στις Moto3 και Moto2, στα Motul WSBK, στο παγκόσμιο Supersport, αλλά και στο Flat Track και ότι έχει αναγνωριστεί από την ιταλική ομοσπονδία μοτοσυκλέτας ως συσκευή ασφάλειας στους αγώνες, καθώς μειώνει τον κίνδυνο ενός highsiding έως και 90%. Βαρύγδουπη δήλωση μεν, αλλά η ύπαρξή του έχει λογική και όπως είδαμε στην περίπτωση των εργοστασιακών Ducati, κάποιοι πιστεύουν στα πλεονεκτήματά του και φρόντισαν να κρύψουν την ύπαρξή του μέσα σε ένα “salad box”.