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.   

 

Αγωνιστικοί κινητήρες Moto2: Η μεγάλη διαφορά από τους ευρείας παραγωγής

Πώς να επιτύχεις ίδια απόδοση σε 120 κινητήρας
1
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

6/3/2023

Η συνέντευξη του Trevor Morris είναι μια από τις πιο ενδιαφέρουσες που έχουμε διαβάσει το τελευταίο διάστημα, διότι απεικονίζει με τον καλύτερο τρόπο πόσο μεγάλες μπορεί να είναι οι διαφορές και το κόστος κατασκευής ενός κινητήρα μοτοσυκλέτας όταν το ζητούμενο είναι οι απόλυτες επιδόσεις και η ακρίβεια κατασκευής. Ο κύριος Morris είναι ο τεχνικός διευθυντής της εταιρείας ExternPro, η οποία με τη σειρά της έχει αναλάβει να συναρμολογεί και να συντηρεί τους τρικύλινδρους κινητήρες της Triumph για την Moto2 κατηγορία των MotoGP. Όπως είναι γνωστό, όλες οι ομάδες της Moto2 χρησιμοποιούν ακριβώς τους ίδιους κινητήρες, τους οποίους μοιράζει η ExternPro πριν τους αγώνες. Συνολικά κατασκευάζονται 120 κινητήρες της Moto2 κάθε χρόνο και σύμφωνα με τον κύριο Norris η πραγματική απόκλιση στην απόδοσή τους είναι μόλις 1 ή 1,2 ίππους μεταξύ του ισχυρότερου και του πιο αδύναμου σε κάθε αγώνα.

2

Στην πραγματικότητα, η διαφορά μεταξύ του ισχυρότερου από τους 120 και του πιο αδύναμου είναι 2,5-3 ίππων, όμως η ExternPro τους χωρίζει σε τέσσερα διαφορετικά πακέτα των 30 κινητήρων το κάθε ένα, με κριτήριο τα χαρακτηριστικά απόδοσής τους. Για παράδειγμα φτιάχνουν μια 30άδα με όσους έχουν απόδοση μεταξύ 139-140 ίππους. Μετά φτιάχνουν μια άλλη 30άδα που έχει απόδοση 138-139 ίππους και πάει λέγοντας. Με αυτόν τον τρόπο διαχωρισμού εξασφαλίζουν σε κάθε αγώνα πως η διαφορά μεταξύ ισχυρότερου και πιο αδύναμου δεν ξεπερνά τον ένα ίππο.   

Εκείνο όμως που έχει ακόμα μεγαλύτερο ενδιαφέρον είναι η διαδικασία παραγωγής αυτών των κινητήρων.

Όπως δηλώνει ο κύριος Steve Sargent, που έχει τη θέση του Διευθυντή Παραγωγής στην Triumph, πριν μπουν οι εργαζόμενοι μέσα στην αίθουσα όπου γίνεται η μηχανουργική κατεργασία των κεφαλών των κινητήρων της Moto2, ο χώρος εργασίας προθερμαίνεται (!!!!!) και όλες οι κεφαλές ετοιμάζονται χωρίς αλλαγή βάρδιας. Ο λόγος είναι πως ακόμα και η παραμικρή μεταβολή στη θερμοκρασία περιβάλλοντος μπορεί να προκαλέσει διακυμάνσεις στα διάκενα λόγω διαφορετικής διαστολής των μετάλλων (τόσο της ίδιας της κεφαλής όσο και των μηχανημάτων κατεργασίας).

Σε μια κανονική ημέρα που κατασκευάζουμε κινητήρες παραγωγής, υπάρχουν τρεις αλλαγές βάρδιας και διαλλείματα στην παραγωγή.

Όταν όμως κατασκευάζουμε τα εξαρτήματα για τους κινητήρες της Moto2, φροντίζουμε να υπάρχει αρκετό προσωπικό για να βγει η παραγωγή όλων μέσα σε μία βάρδια χωρίς διάλλειμα.

4

Όταν ξεκινά η διαδικασία συναρμολόγησης από την ExternPro, την δουλειά αναλαμβάνουν πάντα οι ίδιοι μηχανικοί, με τα ίδια εργαλεία και τις ίδιες συνθήκες. Με αυτόν τον τρόπο μειώνονται στο ελάχιστο οι πιθανότητες να υπάρξουν διαφορές στην κατασκευή ενός κινητήρα από τον άλλον. Αφού ολοκληρωθεί η συναρμολόγηση των κινητήρων, τότε ακολουθεί η δυναμομέτρησή τους, όπου και χωρίζονται ανά 30 με βάση την ιπποδύναμή τους.

5

Εδώ αξίζει να σημειώσουμε, πως παρά όλη αυτή την απόλυτη προσοχή στη λεπτομέρεια κατά την διάρκεια παραγωγής τους, στους 120 κινητήρες υπάρχει απόκλιση 2,5-3 ίππων. Φανταστείτε πόση είναι η απόκλιση στους κινητήρες παραγωγής των μοτοσυκλετών μας που παράγονται σε διαφορετικές ώρες, από διαφορετικά εργοστάσια, σε διαφορετικές χώρες…