“Passo Corto Virtuale”

Η Ferrari με κωδικό όνομα F12tdf είναι ούτε λίγο ούτε πολύ ένα εξελιγμένο μοντέλο της F12 Berlinetta , καθώς έχει 40 άλογα περισσότερα, πιο φαρδιά εμπρός ελαστικά για πιο ακριβές και ταχύτερο στρίψιμο και ένα σύστημα το οποίο ονομάζουν οι Ιταλοί “Passo Corto Virtuale” ή στα αγγλικά “Virtual Rear Wheelbase System” αλλά εγώ θα το πώ Σύστημα Διεύθυνσης των Οπίσθιων Τροχών (Σ.Δ.Ο.Τ.) για το οποίο γράφτηκε αυτό το άρθρο.

Τί είναι;

Το σύστημα αυτό της Ferrari δεν είναι το πρώτο σε όχημα. Κι άλλες εταιρείες στο παρελθον έχουν κατασκευάσει τέτοια συστήματα και τα ακολουθούν έως σήμερα (Porsche 911 Turbo, GT3, GT3RS). Το σύστημα αυτό προσπαθεί να κάνει το όχημα να στρίψει πιό αποτελεσματικά το οποίο σημαίνει πιο γρήγορα και με μεγαλύτερη ακρίβεια, βοηθώντας τον οδηγό να νιώσει ότι έχει ολοκληρωτικά τον έλεγχο στις στροφές. Εάν συγκρίνουμε ένα όχημα με το σύστημα αυτό και ένα όχημα χωρίς αυτό , θα δούμε ότι το πρώτο στρίβει καλύτερα με λιγότερες μοίρες κλίσης του τιμονιού απ’ότι  το δεύτερο όχημα χωρίς αυτό το σύστημα.

Εδώ θα δείτε ένα βίντεο με το οποίο η Ferrari εξηγεί όλα τα παραπάνω πολύ απλά. 

Σκελετός οχήματος!

Τι είναι;

Ο σκελετός είναι η βασική κατασκευή πάνω στην οποία στηρίζονται όλα τα μέρη ενός οχήματος ώστε να διαμορφωθεί και να κινηθεί, είναι στιβαρός και μπορούμε να τον παρομοιάσουμε με τον ανθρώπινο σκελετό ο οποίος είναι η κατασκευή στήριξης τους ανθρώπινου σώματος.

Ιστορία

Μέχρι τη δεκαετία του ’30, κάθε επιβατικό όχημα είχε ένα πλαίσιο (βάση) χωρισμένο από το σώμα του το οποίο στηριζόταν στο πλαίσιο. Η κατασκευή αυτή είναι γνωστή ως «σώμα πάνω σε πλαίσιο». Με τα χρόνια ο σχεδιασμός άλλαξε και έγινε όλος ο σκελετός ένα σώμα.

Βέβαια ακόμα και τώρα όλα τα βαρέα κυρίως οχήματα έχουν κατασκευή «σώμα πάνω σε πλαίσιο»

Λειτουργίες σκελετού

Οι βασικές λειτουργίες ενός σκελετού είναι οι εξής:

1.      Να στηρίξει τα μηχανικά μέρη και το σώμα του οχήματος
2.     Για την αντιμετώπιση στατικών και δυναμικών φορτίων, χωρίς αδικαιολόγητη εκτροπή ή παραμόρφωση

Αυτά περιλαμβάνουν:

•       Βάρος του σκελετού, των επιβατών και διάφορα φορτία από πρόσθετα βάρη.
•       Η κατακόρυφη και η στρεπτική συστροφή που μεταδίδεται μεταβαίνοντας σε ανώμαλες επιφάνειες.
•      Οι εγκάρσιες πλευρικές δυνάμεις που προκαλούνται από συνθήκες οδοστρώματος, πλευρικού ανέμου και οδήγηση του οχήματος
•      Η ροπή του κινητήρα και της μετάδοσης
•      Οι διαμήκεις δυνάμεις εφελκυσμού από την εκκίνηση και την επιτάχυνση, καθώς και η συμπίεση από την πέδηση
•      Ξαφνικές επιπτώσεις λόγω συγκρούσεων

Τύποι πλαισίων σύμφωνα με την κατασκευή:

•          Πλαίσιο τύπου σκάλας
  
•          Πλαίσιο τύπου Χ
•          Πλαίσιο μετατόπισης
•          Πλαίσιο μετατόπισης με σχήμα σταυρού
•          Περιμετρικό πλαίσιο

Υπάρχουν κι άλλοι τύποι πλαισίων:

Τύποι ράγας οι οποίοι είναι κατασκευασμένοι από ανθρακούχο χάλυβα ή από κράματα αλουμινίου με σκοπό να πετύχουν μια πιο ελαφριά κατασκευή. Στην περίπτωση που έχουμε διαχωρισμένο το σασί από το υπόλοιπο σώμα, τότε το πλαίσιο είναι κατασκευασμένο από δοκούς ή ράγες, τα οποία είναι κατασκευασμένα από χάλυβα.

Τύπος ράγας σχήματος C: είναι μέχρι τώρα ο πιο διαδεδομένος τύπος πλαισίου. Είναι κατασκευασμένος από ένα επίπεδο κομμάτι χάλυβα το οποίο ρολάρεται ώστε να δημιουργηθεί το σχήμα C κατά μήκος του οχήματος.

Τύπος ράγας σχήματος U: είναι ο τύπος όπου μπορεί να είναι είτε οι κολώνες του οι μπροστινές προς τα πάνω είτε ανάποδα. Δεν είναι πολύ διαδεδομένα χάρη στην αδυναμία τους στη σκουριά, ωστόσο τα βρίσκουμε σε μοντέλα της Chevrolet μεταξύ του 1936-1954.

Τύπος ράγας σε σχήμα κουτιού: κανονικά, τα πλαίσια αυτά δημιουργούνται συγκολλώντας δυο ράγες τύπου C για να σχηματίσουν έναν ορθογώνιο σωλήνα. Με τις νέες μεθόδους όμως, χρησιμοποιούμε μια κατεργασία όμοια με αυτή που κατασκευάζουμε C τύπους.

Το 1960 τα πλαίσια τύπου «κουτί» των συμβατικών αμερικάνικων οχημάτων ήταν πονταρισμένα κατά μήκος της συναρμογής, αλλά λόγω των αγώνων NASCAR η συναρμογή ήταν πέρα για πέρα κολλημένη ως ραφή για περισσότερη στιβαρότητα στην κατασκευή.

Χαρακτηριστικά του σχεδιασμού

Ενώ εμφανίζονται με την πρώτη ματιά ως ένα απλό σχήμα από μέταλλο, τα πλαίσια συναντούν 

μεγάλες ποσότητες πίεσης και κατασκευάζονται αναλόγως. Το πρώτο ζήτημα που εξετάζεται είναι

 το ύψος της δικού ή το ύψος της κάθετης πλευράς ενός πλαισίου. Όσο ψηλότερο είναι το πλαίσιο,

 τόσο ανθεκτικότερο είναι στην κατακόρυφη κάμψη όταν εφαρμόζεται δύναμη στην κορυφή του 

πλαισίου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα ημιφορτηγά έχουν ψηλότερες ράγες πλαισίου 

από άλλα οχήματα αντί να είναι απλώς παχύτερα.

Πηγή: Wikipedia

Υπερτροφοδότης (Supercharger)!

Όπως είναι λογικό μετά τη θεωρία-πράξη και τη συζήτηση των υπερσυμπιεστών έρχεται στο τραπέζι η συζήτηση των υπερτροφοδοτών. Γι’ αυτό ως μια ενημερωτική μηχανολογική πλατφόρμα που είμαστε σας παραθέτουμε στοιχεία για το τι είναι και σε τι βοηθάει ο υπερτροφοδότης και προφανώς συγκρίνουμε τα δύο στοιχεία «ώθησης» της μηχανής ενός οχήματος ώστε να βρούμε σε τι είναι καλύτερο το ένα από το άλλο.

Τι είναι;

Υπερτροφοδότης είναι ένας κομπρέσορας αέρα ο οποίος αυξάνει την πίεση ή αν θέλετε την πυκνότητα του αέρα που εισέρχεται σε ένα κινητήρα εσωτερικής καύσης. Έτσι παίρνουμε σε κάθε κύκλο περισσότερο αέρα, καίμε περισσότερο καύσιμο κι ‘έτσι κάνουμε περισσότερη δουλειά αυξάνοντας τη δύναμη του κινητήρα.

Πως το κάνει;

Ο υπερτροφοδότης μπορεί να πάρει κίνηση μηχανικά με ιμάντες ή καδένα, γρανάζι ή τροχαλία, συνδεδεμένος στο στρόφαλο της μηχανής.

Πότε ξεκίνησε η χρήση του;

Το 1860 τα αδέρφια Philander και Francis Marion Roots ιδρυτές της «Roots Blower Company» στο Κόνερσβίλ της Ιντιάνα, κατασκεύασαν ένα τσόκ αέρα με σκοπό τη χρήση του σε υψικάμινο ή άλλες βιομηχανικές κατασκευές.

Το πρώτο παγκόσμιο εγχείρημα για κατασκευή οχημάτων μαζικής παραγωγής με χρήση υπερτροφοδότη έγινε από τη Μερσεντές με τα μοντέλα 6/25/40 και 10/40/65. Και τα δυο μοντέλα φορούσαν υπερτροφοδότες τύπου Roots τους οποίους ονόμαζαν «Kompressor» μοντέλα, κάτι το οποίο το βλέπουμε και σε πολλά μοντέλα των τελευταίων ετών.

Τύποι υπερτροφοδότη

Υπάρχουν δυο βασικοί τύποι οι οποίοι έχουν να κάνουν με τον τρόπο με τον οποίο γίνεται η μεταφορά καυσίμου:

1.    Ο θετικής μετατόπισης (positive displacement)

2.    Ο δυναμικός (dynamic)

Με λίγα λόγια ο θετικής μετατόπισης παρέχει σχεδόν συνεχώς αυξημένη πίεση αέρα σε όλες τις στροφές της μηχανής, ενώ ο δυναμικός δεν τροφοδοτεί πίεση σε χαμηλές στροφές και αυξάνει όσο αυξάνουν οι στροφές.

Πιο αναλυτικά…

Οι αντλίες θετικής μετατόπισης παρέχουν όπως είπαμε σχεδόν πάντα σταθερά αέρα σε όλες τις στροφές της μηχανής, υπάρχει βέβαια μικρή διαρροή αέρα η οποία στις υψηλές στροφές είναι ασήμαντη.

Αυτές οι αντλίες χωρίζονται περαιτέρω σε εσωτερικής και εξωτερικής συμπίεσης (internal/external).

Οι υπερτροφοδότες τύπου Roots είναι μόνο εξωτερικής συμπίεσης.

·         Η εξωτερική συμπίεση αφορά αντλίες οι οποίες μεταφέρουν αέρα στην υπάρχουσα πίεση μέσα στη μηχανή. Αν αυτή λειτουργεί σε συνθήκες «ώθησης» (boost), τότε η πίεση στην πολλαπλή εισαγωγής είναι υψηλότερη από αυτή που έρχεται από τον υπερτροφοδότη (supercharger). Αυτό προκαλεί επιστροφές από τον κινητήρα στον υπερτροφοδότη μέχρι να φτάσουν σε ισορροπία (πίεσης αέρα). Αυτές οι επιστροφές είναι που πιέζουν το καύσιμο που εισέρχεται στον κινητήρα και αυτός είναι ο λόγος που δεν είναι αποδοτικές αυτές οι αντλίες όταν χρησιμοποιούνται σε πολύ υψηλά επίπεδα ώθησης. Όσο μικρότερη η ώθηση τόσο μικρότερες οι απώλειες, είναι και ο λόγος που είναι αποτελεσματικές αυτές οι αντλίες δηλαδή μετακινώντας αέρα σε χαμηλές διαφορές πίεσης, είναι άλλωστε και ο λόγος για τον οποίο κατασκευάστηκαν εξαρχής.

Όλοι οι υπόλοιποι τύποι αντλιών έχουν μια μικρή δόση εσωτερικής συμπίεσης:

·         Η εσωτερική συμπίεση είναι η συμπίεση αέρα μέσα στον ίδιο τον υπερτροφοδότη, ο οποίος σχεδόν στο σημείο της ώθησης μπορεί να τροφοδοτήσει ομαλά τον κινητήρα με λίγες ή καθόλου επιστροφές. Όταν η πίεση της ώθησης είναι ίση με την πίεση της της συμπίεσης του υπερτροφοδότη, δεν υπάρχουν επιστροφές. Αν η πίεση της ώθησης είναι μεγαλύτερη της πίεσης συμπίεσης τότε οι επιστροφές λειτουργούν όπως και στους τύπου Root που περιγράψαμε παραπάνω. Αυτού του είδους οι υπερτοφοδότες (εσωτερικής συμπίεσης) πρέπει να βρίσκουν τη χρυσή τομή με την αναμενόμενη πίεση ώθησης ώστε να δώσουν το καλύτερό τους από άποψη απόδοσης.

Οι δυναμικές αντλίες βασίζονται στην επιτάχυνση του αέρα σε υψηλές στροφές και τότε μετατρέπουν την ταχύτητα σε πίεση αέρα διαχέοντας ή μειώνοντάς τη.

Κατασκευαστικοί τύποι υπερτροφοδοτών

·         Με ιμάντα

·         Απευθείας σύνδεση (στο στρόφαλο)

·         Με γρανάζι

·         Με καδένα

Υπερτροφοδότης(Supercharger) εναντίον Υπερσυμπιεστή (Τούρμπο)

Εάν κάποιος τα βάλει σε μια σειρά θα δει ότι ίσως και να μην υφίσταται τελικά σύγκριση και αυτό γιατί έχουμε δυο εντελώς διαφορετικές λειτουργίες κατασκευασμένες για εντελώς διαφορετικούς λόγους.

·      Η υπερτροφοδότηση (supercharging) δεν συναντάται στους δρόμους εύκολα και έχει αντικατασταθεί από πολλές εταιρείες οχημάτων μαζικής παραγωγής, αν όμως δούμε αγώνες οχημάτων Top-Fuel, πυραυλοκίνητα κλπ θα δούμε ότι ο υπερτροφοδότης είναι η μόνη αξιόπιστη και πιο διαδεδομένη λύση. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δρόμους της Ευρώπης για παράδειγμα, εφόσον έχουν τεθεί τόσο αυστηροί κανόνες για τους ρύπους και ο υπερτροφοδότης εντός και εκτός εισαγωγικών «κλέβει» έργο από τον κινητήρα. Γενικά και με λίγα λόγια όταν η δύναμη είναι κυρίαρχος στόχος και όχι η απόδοση (ταχύτητα, κατανάλωση π.χ.) τότε χρησιμοποιείται ο υπερτροφοδότης.

·         Ο υπερσυμπιεστής από την άλλη είναι αυτός που θα συναντήσουμε πλέον τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότερα στα νέα μοντέλα συμβατικών οχημάτων για λόγους μείωσης κατανάλωσης σε συνδυασμό με downsizing για να γίνει αυτό εφικτό και να μη ξενερώσουμε που χάσαμε κάποιες εκατοντάδες «κυβικά» σε σχέση με το προηγούμενο μοντέλο που ίσως οδηγούσαμε, αλλά πλέον βλέπουμε ότι έχουμε μικρές οβίδες στο δρόμο που καίνε όσο ένα παπί

(παράδειγμα της πλάκας βέβαια) και τρέχουν σα να έχουμε στα χέρια μας παλαιότερης τεχνολογίας 16άρια ή ακόμα και 18άρια ατμοσφαιρικά. Ο υπερσυμπιεστής είναι αυτό που λέμε καινοτομία, είναι αυτό που συναντάμε παντού, είναι αυτό που είναι το επόμενο βήμα, είναι αυτό που έγινε μόδα.

*Συμπερασματικά λοιπόν θα επιλέξω να είμαι ουδέτερος και δε θα επιλέξω πλευρά όχι γιατί απευθύνομαι σε κόσμο και δε θέλω να παρεξηγηθώ, αλλά γιατί αντικειμενικά πιστεύω ότι το κάθε πράγμα είναι για συγκεκριμένο σκοπό και είναι επιλογή του καθενός η χρήση τους και ο σκοπός τους. Απλά το ένα το συναντάς παντού  , το ακούς συνέχεια, ενώ το άλλο θα το δεις και θα το ακούσεις σε συγκεκριμένες καταστάσεις με συγκεκριμένης τεχνολογίας και σκοπού οχήματα χωρίς όμως αυτό να είναι η αιτία να χάσει πόντους αξίας της δουλειάς του.