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.   

 

Yamaha – Ετοιμάζει νέες ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Ένα βήμα πιο κοντά στην ενεργητική λειτουργία
motomagYamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”
Από τον

Αλέξανδρο Λαμπράκη

22/5/2024

Το εργοστάσιο της Iwata φαίνεται ότι δουλεύει πάνω σε μία νέα “anti-dive” λειτουργία, την οποία θα προσθέσει στο λογισμικό των ημι-ενεργητικών αναρτήσεών της, λειτουργία που θα ελέγχει τη βύθιση των αναρτήσεων σε πραγματικό χρόνο όταν ασκούνται δυνατά φορτία, κατά τη επιτάχυνση ή την επιβράδυνση, με στόχο τη βελτιωμένη συμπεριφορά στην σπορ οδήγηση.

Οι αναρτήσεις βρίσκονται πάνω στη μοτοσυκλέτα μας με βασικό στόχο την απορρόφηση των ανωμαλιών του οδοστρώματος για τη διατήρηση της ευστάθειας της μοτοσυκλέτας και φυσικά για την διατήρηση της άνεσης των επιβαινόντων. Ταυτόχρονα, με τη λειτουργία των αναρτήσεων υπάρχει και ένα δευτερογενές αποτέλεσμα, το οποίο έχει να κάνει με την αλλαγή της γεωμετρίας της μοτοσυκλέτας. Κατά τη διάρκεια της επιτάχυνσης η γεωμετρία της μοτοσυκλέτας μεταβάλλεται, από την συμπίεση της πίσω ανάρτησης και το κέντρο βάρους μετατοπίζεται, ελαφραίνοντας τον μπροστινό τροχό. Από την άλλη, κατά την επιβράδυνση η συμπίεση της εμπρός ανάρτησης μετατοπίζει εκ νέου το κέντρο βάρους και μπορεί όλα αυτά να επιφέρουν μικρές αλλαγές στα γεωμετρικά χαρακτηριστικά από πλευράς αριθμών, έχουν όμως τεράστιο αντίκτυπο στην συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας.

Yamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Το σοβαρό πρόβλημα που είχαν οι ημι-ενεργητικές αναρτήσεις της πρώτης γενιάς, ήταν πως προσπαθούσαν να ακυρώσουν πλήρως όλα τα παραπάνω, κρατώντας την μοτοσυκλέτα σταθερή. Για κάποιο λόγο, όλη αυτή η σοφία και η εμπειρία που χτίστηκε σε έναν αιώνα που η ανθρωπότητα μαθαίνει να ισορροπεί σε δύο τροχούς με έναν κινητήρα στη μέση, πήγε να ακυρωθεί επειδή απλά μπορούσαμε πλέον να αντιστρέψουμε την λειτουργία των αναρτήσεων. Πολύ γρήγορα φάνηκε το λάθος και πολύ γρήγορα είδαν οι κατασκευαστές πως αν δεν γίνει μετατόπιση κέντρου βάρους, ιδιαίτερα στην είσοδο της στροφής, το αποτέλεσμα είναι χειρότερο και από τις πιο απλές συμβατικές αναρτήσεις. Χρειάζονται και τα δύο για να εκμεταλλευτεί κανείς πλήρως τις δυνατότητες, ιδιαίτερα όταν μιλάμε για σπορ οδήγηση και έτσι όταν πλέον γίνεται λόγος για anti-dive τεχνολογία, είναι δεδομένο πως δεν θα υπάρχουν τα λάθη πρώτης γενιάς.

Yamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Η Yamaha πρωτοπορεί στον τομέα των δοκιμών αναρτήσεων σε όλο το μήκος της μακράς της ιστορίας, το Niken εμπίπτει σε αυτή την διαρκή αναζήτηση, όπως φυσικά και οι εναλλακτικές λύσεις που έχει βγάλει κατά καιρούς στην παραγωγή, όπως το παράδειγμα με το hub-steering στο τουριστικό GTS1000. Μέχρι στιγμής δεν υπάρχει παράδειγμα εναλλακτικού μπροστινού συστήματος που να έχει καταφέρει να επικρατήσει στους αγώνες, απέναντι στα φθηνότερα και απλούστερα στην κατασκευή πιρούνια. Συστήματα όπως το Telelever της BMW, ή το χαρακτηριστικό hub-steering της Bimota εξυπηρετούν την οδήγηση στον δρόμο, ή εκτός, προσφέροντας χαρακτηριστικά anti-dive και κρατώντας σχετικά σταθερή την γεωμετρία, επομένως και  συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας. Σε αγωνιστικές συνθήκες όμως τα μειονεκτήματα αυτής της επιλογής είναι μεγαλύτερα και έτσι οι ημι-ενεργητικές έρχονται να δώσουν την λύση, αν όμως βρουν τρόπο να συμπληρώσουν την λειτουργία των συμβατικών. 

Για αυτό και ήμασταν από τους πρώτους που λέγαμε ότι η ημι-ενεργητική λειτουργία υστερούσε απέναντι στις παραδοσιακές αναρτήσεις, ακόμη και για μέσα στην πόλη με μικρές ταχύτητες. Με την πρόοδο όμως της τεχνολογίας και την όλο και ταχύτερη ικανότητα επεξεργασίας των αισθητήρων, οι ημι-ενεργητικές έχουν αρχίσει να αφήνουν στο χρονοντούλαπο του παρελθόντος αυτά τα ζητήματα, ενώ μόλις πρόσφατα η χρήση τους σε αγωνιστικές συνθήκες έχει πλέον γενικευτεί.

Yamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Όλα αυτά τα αναφέρουμε γιατί η Yamaha έχει καταθέσει μία νέα παντέντα ενεργητικών αναρτήσεων που αναφέρει πως θα καταπολεμά την βύθιση εμπρός και την ανύψωση αντίστοχα του πίσω τροχού κατά το δυνατό φρενάρισμα. Προφανώς όμως θα γίνονται με βάση όσα γράφουμε παραπάνω, χωρίς δηλαδή επανάληψη λαθών του παρελθόντος.

Η πιο σημαντική διαφορά σε σύγκριση με όσα έχουμε δει αυτή την στιγμή, είναι η αυτοματοποίηση του ελέγχου των αναρτήσεων και των φρένων από μία μονάδα ελέγχου και είναι ο μόνος τρόπος που θα μπορούσε η Yamaha να καταθέσει παντέντα καθώς όλα θα γίνονται αυτόματα μέσα από δύο αισθητήρες. Σύμφωνα με τα έγγραφα της Yamaha, όταν ενεργοποιείται κάποιο από τα δύο φρένα (μανέτα ή πεντάλ), η πίεση θα κατευθύνεται και εμπρός αλλά και πίσω και αναλόγως της επιθυμίας του αναβάτη για άμεσο φρενάρισμα που θα εκλαμβάνεται από το πόσο γρήγορα πιέζει την μανέτα ή το πεντάλ η μονάδα ελέγχου θα ενεργεί και στις αναρτήσεις θα αυξάνει τις αποσβέσεις στο πιρούνι, δίνοντας περισσότερο χρόνο αντίδρασης στα ελατήρια, ή θα σφίγγει τις αποσβέσεις του πίσω αμορτισέρ, μειώνοντας ταυτόχρονα τα φορτία που ασκούνται στο ελατήριο, προκειμένου να μην τερματίζουν οι διαδρομές και να μην εμφανίζεται έντονο το φαινόμενο της βύθισης. Συνδυάζει, δηλαδή, την λειτουργία των φρένων με αυτή της ανάρτησης με πιο άμεσο τρόπο από αυτό που γινόταν στο παρελθόν, με έμφαση στην σπορ οδήγηση και πιθανή πρώτη εφαρμογή σε κάποιο R1 ή R6. 

Yamaha – Ετοιμάζει ημι-ενεργητικές αναρτήσεις με σύστημα “anti-dive”

Με γνώμονα ότι το superbike της Iwata αναμένεται να αντικατασταθεί από το πολυαναμενόμενο YZF-R9 στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα SBK, τότε είναι πολύ πιο πιθανό να το δούμε - εάν και εφόσον βγει στην παραγωγή - στο επερχόμενο μοντέλο. Μπορεί στα Motul WSBK να απαγορεύονται οι ημι-ενεργητικές αναρτήσεις, όμως αυτό δεν σημαίνει ότι η Yamaha δεν μπορεί να βγάλει μία ξεχωριστή έκδοση εξοπλισμένη με αυτές, για χρήση από ιδιώτες, όπως ήδη έχει κάνει με το YZF-R1M, το οποίο εξοπλίζεται με ημι-ενεργητική λειτουργία αναρτήσεων.

Ετικέτες