BMW: Πατέντες για ενεργά πτερύγια ψυγείου

Επιστροφή στο 1900!
1
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

21/2/2023

Τα τελευταία χρόνια διαρκώς πληθαίνουν τα παράπονα των μοτοσυκλετιστών που ζουν στις χώρες της Μεσογείου για την υπερβολική ζέστη που βγάζουν οι καινούριες μοτοσυκλέτες. Τα παράπονα είναι απόλυτα δικαιολογημένα, διότι σε χώρες όπως στην Ελλάδα, τη νότια Ιταλία, τη νότια Ισπανία και την Πορτογαλία, χρησιμοποιούμε καθημερινά τις μοτοσυκλέτες μας για μετακίνηση και όχι μόνο για βόλτες το Σαββατοκύριακο και ταξίδια. Οπότε τις περισσότερες φορές δεν είμαστε ντυμένοι με μπότες και χοντρά μοτοσυκλετιστικά παντελόνια που εμποδίζουν τον ζεστό αέρα να φτάσει στο δέρμα μας και φυσικά το ζεστό κλίμα, κάνει τα βεντιλατέρ να δουλεύουν υπερωρίες μέσα στην κίνηση της πόλης, στέλνοντας όλο τον καυτό αέρα από το ψυγείο στα πόδια μας.  Ο λόγος που το πρόβλημα αυτό έχει γίνει σχεδόν ανυπόφορο στις καινούριες μοτοσυκλέτες έχει να κάνει με τις εκπομπές ρύπων!

Για να επιτύχουν χαμηλές εκπομπές ρύπων οι κατασκευαστές, είναι αναγκασμένοι να χρησιμοποιούν πολύ “φτωχά” μείγματα, ενώ για την αποτελεσματικότερη λειτουργία των καταλυτών είναι απαραίτητη η γρήγορη επίτευξη υψηλής θερμοκρασίας, οπότε τους τοποθετούν όσο πιο κοντά γίνεται στους αυλούς εξαγωγής, αυξάνοντας ακόμα περισσότερο την εκπομπή θερμότητας κοντά στο σώμα του αναβάτη.

Από την άλλη μεριά όμως, υπάρχουν όρια στο πόσο φτωχό μπορεί να είναι το μείγμα, διότι οι πολύ υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας έχουν αρνητικές επιπτώσεις στα έμβολα, τα ελατήρια και τις βαλβίδες. Οπότε τα βεντιλατέρ αρχίζουν να δουλεύουν πιο νωρίς, προσπαθώντας να κρατήσουν την ιδανική θερμοκρασία λειτουργίας.

Η πατέντα που κατέθεσε η BMW για ένα ψυγείο μοτοσυκλέτας που ρυθμίζει τη ροή του αέρα ανοίγοντας και κλείνοντας περσίδες δεν είναι κάποια καινούρια ιδέα και χρονολογείται από τις αρχές του 1900!

2

Τότε δεν υπήρχαν ηλεκτρικοί ανεμιστήρες που να δουλεύουν μόνο όποτε ανέβαινε η θερμοκρασία, αλλά περιστρέφονταν μόνιμα, παίρνοντας κίνηση κατευθείαν από τον κινητήρα. Για να μειώσουν τη ροή του αέρα και να επιτρέψουν στον κινητήρα να έρθει σε θερμοκρασία λειτουργίας, τοποθετούσαν γρίλιες που ήταν συνδεδεμένες με μεταλλικά ελάσματα. Όσο τα μεταλλικά ελάσματα ήταν κρύα, οι γρίλιες ήταν κλειστές εμποδίζοντας τον αέρα να περάσει. Μόλις τα ελάσματα άρχιζαν να ζεσταίνονται, τότε διαστέλλονταν και άνοιγαν τις γρίλιες.

Η χρήση ηλεκτρικών ανεμιστήρων έστειλε στο χρονοντούλαπο για έναν αιώνα αυτή την λύση, μέχρι τις αρχές του 2000 όπου οι κατασκευαστές αυτοκινήτων (ανάμεσά τους και η BMW) έβαλαν ξανά γρίλιες που κλείνουν, όμως αυτή τη φορά ήταν για να μειώσουν τους αεροδυναμικούς στροβιλισμούς και να μειώσουν έτσι την κατανάλωση καυσίμου.   

Στις πατέντες που βλέπουμε εδώ δεν φαίνεται να έχουν στόχο την αεροδυναμική, αλλά περισσότερο σκοπεύουν να ομαλοποιήσουν τη μεταβολή της θερμοκρασίας του ψυκτικού.

Αντί δηλαδή να έχουν ένα μόνιμα ανοιχτό στη ροή του αέρα ψυγείο και να βάλουν έναν θερμοστάτη που θα δίνει εντολή για την λειτουργία του βεντιλατέρ, θα κλείνουν τη ροή αέρα για να έρθει γρήγορα σε θερμοκρασία λειτουργίας ο κινητήρας και θα ανοίγουν τις γρίλιες ρυθμίζοντας με πιο προοδευτικό τρόπο τη θερμοκρασία του ψυκτικού.

2

Εδώ θα πρέπει να λάβουμε υπόψη μας και την ανάγκη μείωσης των τριβών στο εσωτερικό του κινητήρα στο ρελαντί, για περεταίρω μείωση των εκπομπών ρύπων. Οι κατασκευαστές πλέον καταφεύγουν στη χρήση λεπτόρρευστων λιπαντικών (στα καινούρια αυτοκίνητα έχουν φτάσει έως τα 0W-16!!!!) κάτι που επίσης απαιτεί μείωση των ανοχών μεταξύ των εξαρτημάτων του κινητήρα για αποφευχθεί η κατανάλωση λιπαντικού. Με τόσο μικρές ανοχές γίνεται υψίστης σημασίας η άμεση επίτευξη θερμοκρασίας λειτουργίας και η διατήρησή της με ελάχιστες αποκλείσεις.  

KTM: Πίσω ανάρτηση με έλασμα αντί ελατηρίου για τα Off-Road

Μια ιδέα 300 ετών επανέρχεται ως hi-tech
WP
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

27/1/2023

Τα κάρα είχαν αναρτήσεις με μεταλλικά ελάσματα και μετά από τρεις – και βάλε- αιώνες η KTM καταθέτει παντέντες μην τυχόν και της κλέψουν την ιδέα; Αυτό το ερώτημα θα βασανίσει τα διαδικτυακά καφενεία, όμως για όσους ενδιαφέρονται να μάθουν τους λόγους που οδήγησαν την Αυστριακή εταιρεία να στραφεί σε αυτή τη λύση για την πίσω ανάρτηση των off-road μοτοσυκλετών (κυρίως) υπάρχουν πολλές πτυχές στην ιστορία.

Πρώτα απ’ όλα η KTM, δηλαδή η WP που της ανήκει 100% δεν είναι η πρώτη εταιρεία αναρτήσεων στη σύγχρονη εποχή που θέλει να αντικαταστήσει το κλασσικό ελατήριο με ένα μεταλλικό έλασμα.

Η Ohlins ήταν εκείνη που στις αρχές των ‘90ies είχε καταθέσει πατέντες για πίσω ανάρτηση μοτοσυκλέτας με έλασμα και μάλιστα είχε φτάσει έως το στάδιο του τελικού πρωτότυπου.

Η ανάρτηση της Ohlins ακολουθούσε την ίδια φιλοσοφία, αλλά το έλασμα ήταν οριζόντια τοποθετημένο, κατά μήκος του ψαλιδιού και η μία άκρη του έδενε σταθερά στο πλαίσιο, λίγο πάνω από το σημείο του άξονα του ψαλιδιού.

Αυτή η σχεδίαση απαιτούσε από τους κατασκευαστές να σχεδιάσουν νέα πλαίσια, με διαφορετική ακαμψία, οπότε το project δεν προχώρησε καθώς δεν μπορούσε να πουληθεί ως retro-fit στην αγορά των aftermarket για τις μοτοσυκλέτες που ήδη κυκλοφορούσαν και την ίδια στιγμή τα εργοστάσια δεν είχαν όρεξη να πετάξουν στα σκουπίδια την τεχνογνωσία που είχαν αποκτήσει μέσα από τους αγώνες στον σχεδιασμό πλαισίων και να ξεκινήσουν πάλι από την αρχή.

wp

Αντιθέτως η πατέντα της KTM (WP) έχει κάθετα τοποθετημένο το έλασμα (στο ίδιο σημείο που υπάρχει ένα συμβατικό αμορτισέρ) οπότε τα σημεία στήριξης στο πλαίσιο και το ψαλίδι δεν αλλάζουν και δεν απαιτείται εντελώς νέος σχεδιασμός.

Μια αντίστοιχης αρχιτεκτονικής πατέντα έχει καταθέσει και η Yamaha, η οποία ως γνωστόν έχει στενή εμπορική συνεργασία με την Ohlins.

Για την ιστορία, ανάρτηση με έλασμα σε σύγχρονο όχημα υψηλών επιδόσεων παραγωγής έχουν τα αμερικάνικα Corvete της GM στην πίσω ανάρτηση και είναι σχεδιασμένη από την βρετανική Lotus.

Οι λόγοι που επανεμφανίζεται τα τελευταία χρόνια η ιδέα της αντικατάστασης του ελατηρίου με έλασμα έχουν να κάνουν με το πλεονέκτημα του μικρότερου όγκου, δηλαδή του μικρότερου χώρου που καταλαμβάνει το έλασμα.

Τόσο στα σπορ αυτοκίνητα και πολύ περισσότερο στις μοτοσυκλέτες, τα χωροταξικά προβλήματα γίνονται όλο και πιο δύσκολο να λυθούν όσο περνούν τα χρόνια, κυρίως λόγω τις αύξησης του αριθμού και του όγκου των εξαρτημάτων. Τα καρμπυρατέρ έγιναν ψεκασμοί, τα φιλτροκούτια  τριπλασίασαν το μέγεθός τους όπως και οι εξατμίσεις, τα πλαίσια έγιναν νταμάρια για να υποστηρίξουν τις αυξημένες ιπποδυνάμεις και φυσικά οι νέες γεωμετρίες των πλαισίων απαιτούν όσο το δυνατόν μακρύτερο ψαλίδι χωρίς να αυξηθεί το μεταξόνιο.

Οπότε η KTM (WP) επαναφέρει την ιδέα του ελάσματος, που όπως βλέπουμε και στα αντίστοιχα σχέδια απελευθερώνει χώρο πίσω από τον κινητήρα.

wp

Επιπλέον δεν χρησιμοποιούν υδραυλικό αμορτισέρ για την απόσβεση συμπίεσης/επαναφοράς, καθώς δεν υπάρχουν (θεωρητικά) οι ταλαντώσεις εκτόνωσης των ελατηρίων και ο βαθμός συμπίεσης και εκτόνωσης ελέγχεται από το ίδιο το έλασμα και είναι προκαθορισμένο από τις ιδιότητες του υλικού κατασκευής του και του σχήματός του.

Λέμε γενικά “υλικό κατασκευής” και όχι μέταλλο, διότι στην F1 χρησιμοποιούν εδώ και δεκαετίες διαφορετικού βαθμού ακαμψίας carbon ψαλίδια, καθώς τα ψαλίδια είναι εκείνα που αναλαμβάνουν τον μεγαλύτερο ρόλο της  απόσβεσης των ανωμαλιών στις μεγάλες ευθείες όπου το downforce πλησιάζει τις μέγιστες τιμές και το αυτοκίνητο “ζυγίζει” όσο ένα μικρό φορτηγό. Οπότε δεν αποκλείουμε τη χρήση carbon ή συνδυασμό μετάλλου με ενίσχυση carbon.

wp

Ταυτόχρονα, ο αναβάτης μπορεί να ρυθμίσει υδραυλικά την προφόρτιση, ενώ με την αλλαγή του μήκους των ράβδων του μοχλικού, μπορεί να αλλάξει τα χαρακτηριστικά λειτουργίας.

Όπως κι αν έχει, η πρόοδος στην τεχνολογία της μεταλλουργίας και των συνθετικών υλικών, μπορούν να λύσουν τα προβλήματα του παρελθόντος. Επίσης οι διαφορετικές ανάγκες της κάθε εποχής γενούν νέες ιδέες ή επαναφέρουν παλιές.

Σε κάθε περίπτωση, όταν προσπαθείς να αντικαταστήσεις με ένα κομμάτι μέταλλο ή με ένα κομμάτι συνθετικού υλικού ένα περίπλοκο εξάρτημα με πολλές δεκαετίες εξέλιξης όπως είναι τα αμορτισέρ, σίγουρα χρειάζεσαι κορυφαίου επιπέδου τεχνολογία – ειδικά όταν μιλάμε για αγωνιστικές μοτοσυκλέτες όπου η νίκη είναι το μόνο ζητούμενο.