Τεχνική ανάλυση πλαισίων: Ποιο είναι το σωστό κέντρο βάρους

Η απομυθοποίηση των μύθων
1
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

17/10/2023

Η αδυναμία κατανόησης της πολυπλοκότητας σχεδιασμού μιας μοτοσυκλέτας και της τεχνολογικής προόδου σε όλους τους τομείς, έχει οδηγήσει στη δημιουργία ορισμένων μύθων που στοιχειώνουν τον μοτοσυκλετισμό επί δεκαετίες. Ένας τέτοιος μύθος αφορά και το “Κέντρο Βάρους” μιας μοτοσυκλέτας, όπου για κάποιο λόγο έχει επικρατήσει η άποψη πως “καλό” είναι μόνο το “χαμηλό κέντρο βάρους”. Αυτή η γενίκευση, όπως και όλες οι γενικεύεις σε αυτή τη ζωή, οδηγεί σε εντελώς λανθασμένα συμπεράσματα για το πώς πρέπει να είναι σχεδιασμένη μια μοτοσυκλέτα για να έχει την επιθυμητή συμπεριφορά για την χρήση που προορίζεται.

Ο καλύτερος τρόπος για να σπάσεις έναν τέτοιο μύθο είναι να ανατρέξεις στην ιστορία και να αναλύσεις τα προβλήματα και τις λύσεις που έβρισκαν οι μηχανολόγοι την εκάστοτε εποχή. Σε ό,τι αφορά το “ιδανικό κέντρο βάρος”, τότε η τεχνολογική εξέλιξη των μοτοσυκλετών της Yamaha τις τελευταίες δεκαετίες είναι το καλύτερο παράδειγμα που μπορείς να χρησιμοποιήσεις.

Η Yamaha με την φιλοσοφία GENESIS στις αρχές της δεκαετίας του ’80 έβαλε τις βάσεις για διαλυθεί η κακή φήμη που είχαν οι ιαπωνικές superbike σχετικά με τη συμπεριφορά τους στη γρήγορη οδήγηση, αλλά και για την σταθερότητά τους στις υψηλές ταχύτητες.

Έχοντας ως βασική προτεραιότητα τη γρήγορη συναρμολόγηση στις γραμμές παραγωγής, τα ιαπωνικά εργοστάσια χρησιμοποιούσαν μέχρι τότε ατσάλινα περιμετρικά πλαίσια με βιδωτό το κάτω τμήμα ώστε να μπαίνουν εύκολα και γρήγορα μέσα τους οι ογκώδεις αερόψυκτοι τετρακύλινδροι κινητήρες.

Τα τεράστια μεταξόνια, οι ανοιχτές γωνίες κάστερ και οι μεγάλης διαμέτρου εμπρός τροχοί ήταν τα μόνα όπλα που είχαν για να περιορίσουν την εμφάνιση επικίνδυνων ταλαντώσεων.

Με το FZ750 Genesis το 1985 η Yamaha ανέτρεψε οριστικά τον βασικό σχεδιασμό των ιαπωνικών superbike, σχεδιάζοντας έναν τετρακύλινδρο με το μπλοκ των κυλίνδρων του να έχουν 45⁰ κλίση εμπρός. Αυτή η αρχιτεκτονική ου κινητήρα επέτρεψε τον σχεδιασμό ενός πλαισίου που συνδέει (σχεδόν) ευθύγραμμα τον λαιμό με τον άξονα του ψαλιδιού και την ίδια στιγμή το κέντρο βάρος του κινητήρα  χαμηλώνει και το βάρος της κεφαλής πλησιάσει τον εμπρός τροχό. Μεταφέροντας το βάρος του κινητήρα πιο χαμηλά και πιο κοντά στον εμπρός τροχό, αυτομάτως δημιούργησαν μια μοτοσυκλέτα που ήταν πολύ πιο σταθερή στις υψηλές ταχύτητες από τους υπόλοιπους ανταγωνιστές της. Ο μύθος πως το χαμηλό κέντρο βάρους είναι το απόλυτο “καλό” μόλις δημιουργήθηκε!

2

Την ίδια στιγμή όμως θυσίασαν μεγάλο μέρος της ευελιξίας. Για να “διορθώσουν” το πρόβλημα που δημιουργήθηκε από το χαμηλό κέντρο βάρους κοντά στον εμπρός τροχό, κατέφυγαν στη λύση ενός μικρού εμπρός τροχού 16”, κάτι που ταλαιπώρησε τη ζωή μας μέχρι και το 1998, όταν πλέον τον εγκατέλειψε και η Honda στο τελευταίο CBR900RR που κατασκεύασε. Οι εμπρός τροχοί των 16” έγιναν ξαφνικά το μαγικό χάπι που θεραπεύει κάθε νόσο και κάθε σχεδιαστική μαλ… και στον πειρασμό επέπεσαν ακόμα και οι ευρωπαίοι κατασκευαστές όπως η Ducati στα πρώτα Paso και 851.

Το πρόβλημα των εμπρός τροχών 16” δεν ήταν τόσο το μικρό μέγεθός τους για τις συνθήκες των δημόσιων δρόμων, όσο η ελλιπής τεχνολογία των ελαστικών σε ό,τι αφορά τους σκελετούς τους, με αποτέλεσμα οι μοτοσυκλέτες να αντιδρούν απότομα. Στα πρώτα Fireblade η Honda ζήτησε από την Bridgestone να φτιάξει ένα ειδικό εμπρός ελαστικό 16”, το οποίο θα έχει εξωτερική διάμετρο ίδια με τα ελαστικά των 17”, κάτι που ανάγκασε την Bridgestone να αυξήσει το πλάτος του στα 130mm από 120mm ώστε να πετύχει μια προοδευτική καμπυλότητα στην κορόνα του.

4

Κατανοώντας το πρόβλημα, η Yamaha εγκαταλείπει τους μικρούς εμπρός τροχούς των 16” στα FZR και με την ισχυρότερη ακαμψία των νέων γιγαντιαίων πλαισίων Delatabox, αρχίζει να χρησιμοποιεί πιο γρήγορα γεωμετρικά χαρακτηριστικά.

Όμως τη νέα μεγάλη αναθεώρηση του “ιδανικού κέντρου βάρους” στις σύγχρονες μοτοσυκλέτες θα την κάνει με ένα μοντέλο που δεν ήταν supersport. Μιλάμε φυσικά για το TDM 850, την πρώτη μοτοσυκλέτα της Yamaha που είχε κινητήρα με Tri-Axis κιβώτιο ταχυτήτων, το οποίο μείωνε σημαντικά το μήκος του κινητήρα, καθώς ο στρόφαλος, και οι άξονες του κιβωτίου ταχυτήτων δεν ήταν πλέον ο ένας πίσω από τον άλλον.

3

Η ιδέα αυτή έδειξε τα πραγματικά της πλεονεκτήματα λίγα χρόνια αργότερα στην πρώτη R1, επιτρέποντας στους σχεδιαστές του πλαισίου της να κρατήσουν το μεταξόνιο κάτω από τα 1.400mm και την ίδια στιγμή να βάλουν ένα πολύ μακρύτερο ψαλίδι, αλλά και να φέρουν τον στρόφαλο του τετρακύλινδρου κινητήρα των 1000 κυβικών πιο ψηλά και πιο κοντά στο σώμα του αναβάτη. Έτσι πέρα από την ιδανική κατανομή του βάρους 50/50 εμπρός-πίσω, η στροφορμή του στροφάλου (πολύ πιο έντονη στους τετρακύλινδρους εν σειρά λόγω μήκους και βάρους του στροφάλου σε σχέση με τους δικύλινδρους και τους V4) είχε ευεργετική επίδραση στην ευελιξία. Ταυτόχρονα το μακρύτερο ψαλίδι βοήθησε στην προοδευτικότερη λειτουργία της πίσω ανάρτησης, άρα και την πρόσφυση.

4

Μόνο που τα μακριά ψαλίδια από μόνα τους δεν επαρκούν για να προσφέρουν καλύτερη πρόσφυση. Ίσα-ίσα που αν βάλεις μακρύτερο ψαλίδι στη μοτοσυκλέτα σου πιθανότατα να χάσεις πρόσφυση καθώς απομακρύνεις βάρος από τον πίσω τροχό. Μακρυψάλιδο Hayabusa με ελαστικά δρόμου έχει οδηγήσει κανείς; Μιλάμε για ατελείωτα drift!

Μάλιστα το πρόβλημα της απώλειας πρόσφυσης και σταθερότητας, την ίδια στιγμή που θέλεις ευελιξία, γίνεται όλο και μεγαλύτερο όσο αυξάνεται η ιπποδύναμη.

Γι΄αυτό σήμερα στα MotoGP κυριαρχούν οι μοτοσυκλέτες με V4 κινητήρες. Το σχήμα του V4 κινητήρα φέρνει περισσότερο βάρος πίσω και ψηλά (ανάμεσα στα πόδια του αναβάτη) κάτι που χρειάζεσαι για να αλλάξεις εύκολα πορεία και να έχεις το απαιτούμενο βάρος στον πίσω τροχό όταν επιταχύνεις στις εξόδους των στροφών.

Όταν όμως η μοτοσυκλέτα είναι όρθια αυτή η κατανομή βάρους ψηλά και κοντά στον πίσω τροχό προκαλεί εύκολα σούζες, οπότε χρειάζεσαι έναν μηχανισμό που να μειώνει το ύψος της πίσω ανάρτησης και αεροδυναμικά φτερά που να κρατούν τη μούρη κάτω.

Αν καταργηθούν τα φτερά και οι μηχανισμοί μείωσης του ύψους της πίσω ανάρτησης, τότε οι μοτοσυκλέτες με V4 κινητήρες θα χάσουν τα βασικά πλεονεκτήματά τους και πιθανότατα οι τετρακύλινδρες εν σειρά θα επανέλθουν στην κορυφή. Εκτός κι αν η Yamaha έχει στα συρτάρια της κάποιο μυστικό σχέδιο Genesis II.

Από όλα τα παραπάνω γίνεται σαφές πως ούτε το χαμηλό κέντρο βάρους, ούτε το υψηλό κέντρο βάρους είναι απόλυτα καλό για όλες τις μοτοσυκλέτες. Αναλόγως την τεχνολογία των ελαστικών, των αναρτήσεων, των ηλεκτρονικών και της αεροδυναμικής, αλλά κυρίως της αρχιτεκτονικής του κάθε κινητήρα και την χρήση που προορίζεται κάθε μοτοσυκλέτα, το ιδανικό κέντρο βάρους είναι εκείνο που μας δημιουργεί τα λιγότερα προβλήματα για να λύσουμε.   

Το μυστικό του “μαγικού” λαδιού που δίνει άλογα

Μέχρι και 4,5 ίππους παραπάνω αλλά μόνο για έναν συγκεκριμένο κινητήρα
1
Μπάμπη Μέντη
Από τον

Μπάμπη Μέντη

19/10/2023

Για την Panigale V4R του 2023 η Ducati μαζί με την Shell που είναι η εταιρεία με την οποία συνεργάζεται στα MotoGP και στο WSBK τα τελευταία 23 χρόνια, εξέλιξαν ένα νέο τύπο λαδιού που αυξάνει τη μέγιστη ιπποδύναμη κατά 3,5 ίππους, ενώ στον κόφτη των 16.500 στροφών του κινητήρα Desmosedici Stradale R των 998 κυβικών της V4R με έκτη σχέση, το κέρδος από την μείωση των τριβών φτάνει τους 4,5 ίππους. Σύμφωνα με την Ducati, το συγκεκριμένο λάδι μειώνει τις τριβές κατά 10% σε σχέση με το Shell Advance 15W-50 που χρησιμοποιούν οι υπόλοιπες Panigale V4/V4S με τον κινητήρα Desmosedici Stradale των 1.103 κυβικών. Για να επιτύχουν αυτά τα αποτελέσματα, οι χημικοί της Shell χρειάστηκε να δημιουργήσουν νέα συνθετικά πρόσθετα για την σταθεροποίηση του ιξώδους. Ως γνωστόν, το λάδι συμπεριφέρεται όπως το μέλι και αλλάξει την ρευστότητά του αναλόγως την θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται. Οι αριθμοί 15W-50 στο συνθετικό λάδι της Shell για τις “απλές” εκδόσεις V4/V4S/V4SP2 μας λένε πως το συγκεκριμένο λάδι έχει ιξώδες 15 όταν είναι κρύο, αλλά όταν είναι σε θερμοκρασία λειτουργίας του κινητήρα συμπεριφέρεται σαν να έχει ιξώδες 50. Για να γίνει απόλυτα κατανοητό, σε θερμοκρασία λειτουργίας συμπεριφέρεται σαν να έχει ιξώδες 50, ΔΕΝ γίνεται πιο παχύρευστο απ’ ότι όταν είναι κρύο και έχει ιξώδες 15. Τα αγωνιστικά λάδια συνήθως είναι μονότυπα ή έχουν λίγα πρόσθετα σταθεροποίησης του ιξώδες τους, καθώς έχουν σχεδιαστεί για να προσφέρουν προστασία μόνο στις θερμοκρασίες λειτουργίας του κινητήρα κατά την διάρκεια ενός αγώνα. Στις μοτοσυκλέτες δρόμου χρειαζόμαστε λάδια που είναι αρκετά λεπτόρευστα όταν είναι κρύα για να φτάνουν γρήγορα σε κάθε σημείο του κινητήρα και ταυτόχρονα να μην γίνονται νερό όταν ζεσταθεί ο κινητήρας.

2

Για το συγκεκριμένο λάδι του V4R η Shell δεν δίνει καμία πληροφορία για το ιξώδες του, κάτι που αφήνει ένα μικρό μυστήριο σχετικά με το εύρος του. Συνήθως τα αγωνιστικά λάδια έχουν ιξώδες 60 σε θερμοκρασία λειτουργίας (από το 70 ξεκινούν συνήθως οι βαλβολίνες για τα κιβώτια ταχυτήτων και τα διαφορικά).

Πριν όμως τρέξετε να παραγγείλετε το νέο λάδι της Shell από κάποιον αντιπρόσωπο της Ducati, θα πρέπει να γνωρίζετε πως στην δική σας μοτοσυκλέτα θα δημιουργήσει σοβαρό πρόβλημα, ακόμα κι αν είναι μια Ducati με V4 κινητήρα.

Ο βασικός λόγος είναι ο συμπλέκτης! Η V4R είναι η μοναδική μοτοσυκλέτα παραγωγής αυτή τη στιγμή που έχει ξηρό συμπλέκτη, σε αντίθεση με τις υπόλοιπες μοτοσυκλέτες στις οποίες οι δίσκοι του συμπλέκτη έρχονται σε άμεση επαφή με το λάδι του κινητήρα.

Αυτό σημαίνει πως το ειδικό λάδι της V4R δεν χρειάζεται να έχει πρόσθετα που να επιτρέπουν στους δίσκους του διπλέκτη να μην ολισθαίνουν και δεν χρειάζεται να έχει πρόσθετα που αποθηκεύουν την βρώμα από την φθορά των δίσκων του συμπλέκτη και την μεταφέρουν στο φίλτρο του λαδιού, ώστε τα μικροσωματίδια να μην καταλήγουν στον πάτο των κάρτερ, όπου θα τα ρουφήξει η αντλία λαδιού και θα φράξει όλο το σύστημα λίπανσης του κινητήρα.

Η απουσία αντιολισθητικών πρόσθετων από το συγκεκριμένο λάδι φαίνεται από την ξεκάθαρη οδηγία της Ducati πως είναι αποκλειστικά για κινητήρες με ξηρό συμπλέκτη.

Αντίστοιχα, για το συγκεκριμένο λάδι η Ducati δίνει την οδηγία πως προορίζεται για οδήγηση στην πίστα και πως η αλλαγή του πρέπει να γίνεται κάθε 1.000 χιλιόμετρα ή 12 μήνες. Η αλλαγή λαδιών κάθε 12 μήνες ακόμα κι αν δεν έχεις κάνει ούτε ένα χιλιόμετρα είναι μια οδηγία που αφορά όλα τα λάδια. Αντιθέτως η αλλαγή κάθε 1.000 χιλιόμετρα πιθανότατα είναι ένδειξη απουσίας ή μικρής περιεκτικότητας σε πρόσθετα που συγκρατούν τα κατάλοιπα. Βέβαια 1000 χιλιόμετρα τέρμα γκάζι στις 16.000 στροφές μέσα στην πίστα με το Panigale V4R δεν είναι παραδείσιες συνθήκες για ένα λάδι…     

3