Η Honda HRC ανακοίνωσε ότι από αυτή τη σεζόν το MotoGP θα χρησιμοποιεί συστήματα εξάτμισης κατασκευασμένα από την Akrapovic. Η σλοβενική εταιρεία, με πάνω από χίλιους υπαλλήλους, παίρνει τη θέση της ιταλικής SC-Project που είναι ο προμηθευτής τα τελευταία χρόνια. Η Akrapovic έχει μια μακροχρόνια σχέση με τη Honda: ο πρώτος Παγκόσμιος τίτλος που κατέκτησε αυτός ο γνωστός κατασκευαστής συστημάτων εξάτμισης χρονολογείται από το 2000, εξοπλίζοντας τον νικητή Honda VTR V2 στο Superbike με τον Colin Edwards. Η ίδια η Akrapovic συνεργάζεται επίσης με τη Honda στο μέτωπο της F1, όπου ως μηχανικός κινητήρα της Red Bull Racing, σημείωσε ένα-δύο το 2021-22 με τον Max Verstappen. Ο μηχανικός Mario Uncini Manganelli, πρώην σχεδιαστής των Oral, KTM, Aprilia και Mercedes AMG F1, καθοδηγεί την ανακάλυψη αυτού του καθοριστικού στοιχείου για τις επιδόσεις του MotoGP.
Πόσο σημαντικό είναι το σύστημα εξάτμισης σε μια μοτοσυκλέτα MotoGP;
Είναι θεμελιώδες, τόσο πολύ που υπάρχουν δύο-τρία στάδια ανάπτυξης κατά τη διάρκεια της σεζόν. Οι κορυφαίες ομάδες χρησιμοποιούν επίσης διαφορετικά συστήματα με βάση τις ιδιαιτερότητες των πίστων: υπάρχουν συστήματα σχεδιασμένα για γρήγορες διαδρομές, που ευνοούν τη μέγιστη ισχύ. Και άλλα που βελτιώνουν την επιτάχυνση, αυξάνοντας έτσι τη ροπή, και χρησιμοποιούνται σε πιο κινούμενες πίστες. Απόδοση σημαίνει και βάρος: επομένως γίνεται δουλειά και προς αυτή την κατεύθυνση, καθώς και στην κατανομή βάρους. Ο σχεδιασμός πραγματοποιείται με συστήματα 1D, δηλαδή μονοδιάστατα. Υπάρχουν πολύ αξιόπιστα προγράμματα που προσομοιώνουν τη λειτουργία πολυκύλινδρων κινητήρων. Είναι δυνατό να προσδιοριστεί η καθαρή απόδοση ήδη στην αριθμητική προσομοίωση, επομένως είναι σε θέση να σχεδιάσει την καλύτερη εξάτμιση από θερμοδυναμική άποψη. Η επόμενη δουλειά είναι να μοντελοποιήσετε την εξάτμιση μέσα στο συγκρότημα της μοτοσικλέτας σε 3D, δηλαδή να δημιουργήσετε ένα λεγόμενο “root piping” (βρόχος εξάτμισης) που είναι κατάλληλο για γρήγορη και αποτελεσματική συναρμολόγηση και αποσυναρμολόγηση.
Ποια είναι τα τεχνικά προνόμια μιας εξάτμισης MotoGP;
Η τεχνολογία που εφαρμόζει ο προμηθευτής είναι θεμελιώδης. Υπάρχουν μέρη που γίνονται ως πλαστική παραμόρφωση, δηλαδή με κάμψη σωλήνων με διάφορες τεχνολογίες. Άλλα μέρη χυτεύονται, ειδικά τα μέρη που είναι βιδωμένα στην κυλινδροκεφαλή, που ονομάζονται πολλαπλές. Είναι χύτευση επενδύσεων τιτανίου, πολύ λεπτά: πρέπει να είναι εξαιρετικά αξιόπιστα. Ο προμηθευτής έχει έναν βασικό ρόλο: ένα αγωνιστικό τμήμα μπορεί να σχεδιάσει την καλύτερη εξάτμιση, αλλά στη συνέχεια πρέπει να κατασκευαστεί με τεχνικό τρόπο.
Ποια είναι τα κύρια εξαρτήματα της εξάτμισης;
Το πρώτο στοιχείο είναι οι πολλαπλές εξόδου κεφαλών και μετά οι κύριοι σωλήνες που είναι γενικά χωριστοί. Δηλαδή γενικά κάθε κύλινδρος έχει μια πολλαπλή και έναν κύριο σωλήνα. Πιο κάτω υπάρχουν οι ενώσεις, σε θερμοδυναμική ορολογία «hot spots», στις οποίες ενώνονται οι ροές διαφορετικών κυλίνδρων της ίδιας όχθης. Ή διασταυρώνονται ένα από τη μια όχθη και ένα από την άλλη, ανάλογα με τη σειρά πυροδότησης. Αυτό διατάζει την ένωση των κυλίνδρων ακόμα κι αν τελευταία έχουμε δει εξατμίσεις που είχαν συνδυασμούς μεταξύ κυλίνδρων διαφορετικούς από τη σειρά καύσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ίσως αναζητάτε τον τονισμό ορισμένων συχνοτήτων κυμάτων πίεσης, οι οποίες προηγουμένως δεν ήταν δυνατό να προσδιοριστούν με σαφήνεια μέσω λογισμικού. Ο σωλήνας τελειώνει με ένα δευτερεύον και τον σιγαστήρα.
Τυπικά 4 εν σειρά κινητήρες, όπως η Yamaha και το Suzuki MotoGP, έχουν μόνο ένα δευτερεύον σιγαστήρα. Οι κινητήρες 4V έχουν ξεχωριστές ράγες: έχουν δηλαδή μια εξάτμιση με πρωτεύουσες που έχουν μια ένωση μεταξύ τους και το σιγαστήρα που βγαίνει στη δεξιά πλευρά του ποδηλάτου, κάτω δίπλα στον τροχό, για να μην παρεμβαίνει στην αλυσίδα μετάδοσης που λειτουργεί από την άλλη πλευρά. Η πολλαπλή, η κύρια και η δευτερεύουσα του πίσω πλευρά τρέχουν κάτω από τη σέλα, όσο το δυνατόν πιο μακριά από το ρεζερβουάρ για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση της βενζίνης, και τελειώνουν με ένα σιγαστήρα πίσω από τη σέλα. Στο V4 οι εξατμίσεις είναι γενικά σχεδιασμένες για τράπεζες, αλλά υπήρξαν περιπτώσεις που ένας κύλινδρος από την μπροστινή όχθη είχε ενωθεί με την πίσω. Εξαρτάται από τη σειρά πυροδότησης και επίσης από την εμπειρία προσομοίωσης του τεχνικού γραφείου κάθε κατασκευαστή που συμμετέχει στο MotoGP.
Τι υλικά χρησιμοποιούνται;
Συνήθως τιτάνιο. Οι τεχνολογίες παραγωγής, από την άλλη πλευρά, είναι διαφορετικές. Η πολλαπλή είναι χύτευση με λεπτά τοιχώματα, με κατάλληλες νευρώσεις, με την οποία συνδέεται ο κύριος σωλήνας με φυσική συναρμολόγηση. Οι σωλήνες είναι λυγισμένοι με κάμπτουσες σέγες, που λαμβάνονται από τρισδιάστατα μοντέλα. Οι ενώσεις είναι σωλήνες συγκολλημένοι μεταξύ τους. Το δευτερεύον είναι ένας γενικά μεγαλύτερος σωλήνας. Το σιγαστήρα αποτελείται από ένα εσωτερικό ηχοαπορροφητικό τμήμα, σχεδιασμένο έτσι ώστε η εξάτμιση να βρίσκεται εντός των ρυθμιστικών τιμών θορύβου. Το εξωτερικό, δηλαδή το περίβλημα του σιγαστήρα, είναι κατασκευασμένο από άνθρακα για χρήση τροχιάς. Στην αίθουσα δοκιμών, ωστόσο, γίνονται πολύ μεγάλες δοκιμές στα συστήματα εξάτμισης, με τον κινητήρα σε πλήρες φορτίο για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα (δηλαδή μέγιστη ισχύ, ed) για τα οποία χρησιμοποιούνται σιγαστήρες με εξωτερικές θήκες τιτανίου. Το βάρος είναι μεγαλύτερο από τον άνθρακα, αλλά και η αντοχή. Στην πίστα, η θερμική καταπόνηση είναι χαμηλότερη, γι’ αυτό και ο άνθρακας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκμεταλλευτεί την ελαφρότητά του.
Η εξάτμιση έχει σχεδιαστεί από το αγωνιστικό τμήμα ή από τον προμηθευτή;
Σχεδιάζεται πάντα από το αγωνιστικό τμήμα, το οποίο έχει στο χέρι το τρισδιάστατο μοντέλο ολόκληρου του οχήματος. Γνωρίζει λοιπόν τέλεια το 3D modeling, το οποίο είναι απαραίτητο για τον καθορισμό της διαδρομής που ακολουθούν οι εξατμίσεις μέσα στο ποδήλατο. Ωστόσο, είναι πιθανό προμηθευτές ανώτατου επιπέδου όπως η SC-Project ή η Akrapovic να έχουν το σύστημα τρισδιάστατης μοντελοποίησης απευθείας από τον κατασκευαστή. Το πιο απαιτητικό καθήκον τους είναι να μελετήσουν το πιο εφικτό και βελτιστοποιημένο σύστημα εξάτμισης, ειδικά από την άποψη των αρθρώσεων. Αυτά είναι τα σημεία όπου η πολλαπλή και ο κύριος σωλήνας συνδέονται μεταξύ τους, με διαφορές στη διάμετρο των σωλήνων, μελετημένες με μια ορισμένη ανοχή.
Στη συνέχεια, υπάρχουν ελατήρια σύνδεσης που επιτρέπουν μια ευέλικτη συναρμολόγηση, επειδή οι κραδασμοί είναι πολύ υψηλοί. Εάν ο σωλήνας είναι άκαμπτος για μεγάλο χρονικό διάστημα, υπάρχει κίνδυνος ρωγμών. Άρα: γενικά τα συστήματα σχεδιάζονται στο αγωνιστικό τμήμα και βιομηχανοποιούνται από τον προμηθευτή.
Είναι η Akrapovic προμηθευτής Honda HRC και για την F1;
Γνωρίζω ότι η Akrapovic ήταν ο προμηθευτής ατμοσφαιρικών κινητήρων της Honda F1 εκείνη την εποχή, τόσα χρόνια πριν. Προς το παρόν, δεν έχω επιβεβαιώσεις. Στην F1, οι εξατμίσεις είναι από χάλυβα, γιατί με τους σημερινούς κινητήρες τούρμπο οι θερμοκρασίες λειτουργίας είναι πολύ υψηλότερες από αυτές που καταγράφονται στους κινητήρες MotoGP. Τα αυτοκίνητα παραμένουν επίσης πλήρως φορτωμένα για πολύ περισσότερο. Στο F1, χρησιμοποιούνται κράματα χάλυβα Inconel, δηλαδή η οικογένεια των ανοξείδωτων χάλυβων.
Πώς επιλέγετε τον τεχνικό προμηθευτή;
Η επιλογή του προμηθευτή δεν είναι μόνο τεχνική, αλλά αφορά και διάφορες πτυχές: προβολή, χορηγίες, προϊόντα σειράς aftermarket που συνοδεύονται από ορισμένα εξαρτήματα κατασκευασμένα από συγκεκριμένο προμηθευτή. Η Aprilia, για παράδειγμα, έχει ακολουθήσει τον αντίθετο δρόμο σε σύγκριση με τη Honda HRC: ήταν η Akrapovic, αλλά το SC-Project πέρασε πριν από μερικά χρόνια. Η Honda HRC μάλλον αποφάσισε να πάει με τον Akrapovic για λόγους που δεν είναι μόνο τεχνικοί.
“How I Designed My Dream” η βιογραφία του μάγου Adrian Newey είναι διαθέσιμη στο Amazon