ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΟΤΟΣΥΚΛΕΤΑΣ ΚΑΙ ΕΞΑΤΜΙΣΕΙΣ!

[black_hawk]

Ok, με τα.. "τρακτέρια" ( ) που εχουμε οι περισσοτεροι εδω μεσα, μαλλον λιγο μας ενδιαφερει το θεμα! ( ) δεν παυει ομως να εχει ενδιαφερον!..

"Αεροδυναμική.

Οι μοτοσυκλέτες έχουν εκ φύσεως προβληματική αεροδυναμική συμπεριφορά. Έχουν ακανόνιστο σχήμα (που συμπεριλαμβάνει και τον οδηγό), πολύ μικρό μεταξόνιο και εκτεθειμένα κινούμενα μέρη (τον οδηγό και τους τροχούς/αναρτήσεις).

Εκτός απο την αεροδυναμική αντίσταση, εξ'ίσου αν όχι σημαντικότερο θέμα είναι αυτό της αεροδυναμικής συμπεριφοράς και ειδικότερα της ευστάθειας. Οι αγωνιστικές Desmosedici έχουν την μεγαλύτερη τελική (συνήθως τουλάχιστον) απο τις άλλες μοτοσυκλέτες και αυτό οφείλεται και στην μικρή αεροδυναμική αντίστασή. Παράλληλα όμως όπως φαίνεται σε πολλούς αγώνες και ειδικά σε γρήγορες πίστες παρουσιάζουν έντονες ταλαντώσεις.

Κάθε ομάδα κάνει ένα συμβιβασμό μεταξύ αεροδυναμικής αντίστασης και αεροδυναμικής ευστάθειας (ή και άνωσης). Για παράδειγμα η Honda RC211V, η πιο επιτυχημένη μοτοσυκλέτα απο την αρχή του motoGP έχει πολύ πιο αντιαεροδυναμικό σχήμα, αφήνει τον οδηγό περισσότερο εκτεθειμένο και έχει πιο απότομες επιφάνειες σε σύγκριση με την Ducati. Αυτό έχει μεν σαν αποτέλεσμα μεγαλύτερη αντίσταση αλλά δεν αφήνει να δημιουργηθεί σχήμα πτέρυγας (τουλάχιστον όχι στον ίδιο βαθμό) όπως η Ducati . Ετσι η RC211V έχει μικρότερη αεροδυναμική άνωση, καλύτερη ευστάθεια και μεγαλύτερη πρόσφυση (στην ίδια ταχύτητα κίνησης) με αντάλαγμα μεγαλύτερη αντίσταση και μικρότερη τελική ταχύτητα.

Φυσικά η πολιτική έκδοση δεν θα υποστεί τις συνθήκες ενός αγώνα motoGP, εξωτερικά έχει σχεδόν το ίδιο σχήμα με την αγωνιστική του 2006 αλλά με μία διαφοροποίηση, την θέση της εξάτμισης, που αναλύουμε παρακάτω.

Εξατμίσεις.

Η θέση της εξάτμισης έχει σημασία για χωροταξικούς αλλά και αεροδυναμικούς λόγους. Ουσιαστικά υπάρχουν δύο σημεία για την τοποθέτηση της εξάτμισης, στο πλάι δίπλα στον κινητήρα και πίσω απο την θέση του οδηγού, στην ουρά της μοτοσυκλέτας. Φυσικά υπάρχουν άπειρες παραλλαγές ή και συνδυασμοί.

Στην πρώτη έκδοση της αγωνιστικής Desmosedici (2003-2004) η εξάτμιση βρισκόταν στο πίσω μέρος, όπως φαινεται στην εικόνα:

Στις επόμενες εκδόσεις (2005-6) και με τους νέους κανονισμούς οι οποίοι ήταν πολύ χαλαρότεροι σε θέματα θορύβου οι εξατμίσεις ήταν πλέον απλούστερες και η ροή των καυσαερίων είχε μεγαλύτερη ορμή. Έτσι πλέον είχαμε τέσσερις απολήξεις, δύο κάτω απο την ουρά τις μοτοσυκλέτας και δύο στο πλάι κάτω απο τον κινητήρα:

Πιθανότατα η ορμή των καυσαερίων απο τις δύο απολήξεις κάτω απο την ουρά είναι παρόμοια σε μέγεθος με το μονό τελικό (όλων των κυλίνδρων) της προηγούμενης έκδοσης με σιγαστήρα, ωστε να διατηρηθεί παρόμοια αεροδυναμική συμπεριφορά.

Στην μοτουκλέτα παραγωγής η οποία ακόμα και με την έξτρα αγωνιστική εξάτμιση πρέπει να πληρεί όρια θορύβου υπάρχει ένα τελικό εξάτμισης με δύο απολήξεις στον ουρά. Η καινοτομία εδώ είναι πως είναι στραμμένο προς τα επάνω και όχι προς τα πίσω.

Η εξάτμιση ειναι μια υπολογίσιμη πηγή ορμής, ένας κινητήρας 1000κ.εκ που περιστρέφεται με 16.000 στροφές παράγει περίπου 8.000 λίτρα καυσαερίων το λεπτό. Παρακάτω θα αναλύσουμε (ποιοτικά) την αεροδυναμική επίδραση της θέσης της εξάτμισης. Η αεροδυναμική ενός σώματος καθορίζεται εκτός απο την γεωμετρία του σχήματός του και απο πηγές ρευστού, όπως είναι η εξάτμιση αλλά και απο προσδεδεμένους στροβίλους (που δεν θα εξετάσουμε εδώ).

Στα παρακάτω σχήματα απεικονίζεται εκτός απο την φιγούρα της μοτοσυκλέτας και του αναβάτη, το ισοδύναμο αεροδυναμικό σώμα, δηλαδή το πως συμπεριφέρεται συνολικά η μοτοσυκλέτα ως προς την ροή του αέρα. Το ισοδύναμο αεροδυναμικό σώμα απεικονίζεται με ανοιχτότερο χρώμα (είναι η περιοχή που δείχνει το ροζ βελάκι - EAB). Επίσης στα σχήματα απεικονίζεται το κέντρο βάρους (κύκλος με μαύρα και άσπρα τετραγωνάκια) και το κέντρο αεροδυναμικής πίεσης (άσπρος κύκλος) αλλά και η απόστασή τους (πράσινο βέλος). Με κόκκινο βέλος απεικονίζεται η φορά των καυσαερίων που εξέρχονται απο την εξάτμιση.

Να σημειωθεί πως τα ακόλουθα σχήματα είναι ποιοτικά και μόνο, δεν βασίζονται σε μετρήσεις και τα μεγέθη που απεικονίζουν δεν είναι αληθινά.

Μεγάλη σημασία για την ευστάθεια της μοτοσυκλέτας έχει η απόσταση μεταξύ κέντρου πίεσης και κέντρου βάρους. Όσο πιο πίσω είναι το κέντρο πίεσης απο το κέντρο βάρους τόσο μεγαλύτερη ειναι η αεροδυναμική ροπή επαναφοράς που σχηματίζεται όταν το σώμα εκτραπεί απο την διεύθηνση κίνησής του.

Στο πρώτο σχήμα βλέπουμε την τοποθέτηση της εξάτμισης στο πλάι της μοτοσυκλέτας:



Εδώ βλέπουμε πως η ροή γύρω απο τη μοτοσυκλέτα ουσιαστικά παραμένει αμετάβλητη, στο πίσω μέρος έχουμε έντονη αποκόληση επειδή ο αέρας δεν μπορεί να αλλάξει τόσο απότομα κατεύθηνση και να ακολουθήσει το σχήμα της μηχανής. Η ορμή των καυσαερίων διοχετεύεται εκτός του ομόρρου της μοτοσυκλέτας και δεν επηρεάζει την αεροδυναμική συμπεριφορά.

Στο επόμενο σχήμα βλέπουμε την εξάτμιση στο πίσω μέρος στην ουρά της μοτοσυκλέτας. Εδώ η ορμή απο τα καυσαέρια τοποθετείται ακριβώς στην περιοχή που υπάρχει πρόβλημα αποκόλησης. Έτσι η ροή δεν διαταράσεται και αποκολλάται αρκετά πιο πίσω. Εκτός απο μικρότερη αεροδυναμική αντίσταση μετατοπίζεται και το κέντρο πίεσης προς τα πίσω εξασφαλίσοντας μεγαλύτερη σταθερότητα. Ουσιαστικά εξομειώνεται η ύπαρξη ενός μακρύτερου και πιο αεροδυναμικού σώματος.



Στην περίπτωση της Desmosedici RR έχουμε μια παραλαγή της διάταξης που περιγράφηκε πιο πάνω. Η εξάτμιση είνα στραμμένη προς τα πίσω αλλά και προς τα επάνω αλλάζωντας το προφίλ του αεροδυναμικού σώματος που σχηματίζεται.



Με τη συγκεκριμένη διάταξη το σχηματιζόμενο προφίλ θυμίζει ανεστραμμένη πτέρυγα και θα πρέπει να μειώνει εως ένα βαθμό την αεροδυναμική άνωση.

Κάτι που πρέπει να σημειωθεί στις δύο τελευταίες περιπτώσεις είναι η εξάρτηση της αεροδυναμικής συμπεριφοράς απο τη λειτουργία του κινητήρα. Βλέπουμε πως όταν ο κινητήρας δουλεύει σε υψηλές στροφές και παράγει αρκετά και μεγάλης ορμής καυσαέρια τότε ενισχύεται η ευστάθεια της μοτοσυκλέτας. Αν και αρχικά φαίνεται πως θα έχουμε αλλοπρόσαλη συμπεριφορά στην πράξη η συμπεριφορά μιας μοτοσυκλέτας είναι αλληλένδετη με τον χειρισμό του γκαζιού. Σε μεγάλες ταχύτητες ούτως ή άλλως ο κινητήρας δουλεύει σε υψηλές στροφές ωστε να αποδόσει την ισχύ που απαιτείται για να υπερνικίσει τις -μεγάλες- αντιστάσεις. Όταν έχουμε επίσης απότομο άνοιγμα του γκαζιού η μοτοσυκλέτα τείνει να ανασηκώσει το εμπρός μέρος λόγο της ροπής αντίδρασης στην πρόσφυση του πίσω τροχού και εκεί ακριβώς ενισχύεται η αεροδυναμική σταθερότητά της ή και μετρειάζεται η αεροδυναμική άνωσή της.

Άρα το συμπέρασμα είναι πως ακόμα και σε εξάρτηση απο τις στροφές του κινητήρα τα καυσαέρια απο την εξάτμιση μπορούν να χρησιμμοποιηθούν για να ενισχύσουν την αεροδυναμική συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας.

Επίλογος.

Η Desmosedici RR αν και μάλλον συμβατική στο σύνολό της είναι η κορωνίδα της αγωνιστικής τεχνολογίας της Ducati. Αρκετά απο τα χαρακτηριστικά της θα περάσουν και στις μοτοσυκλέτες παραγωγής των επόμενων ετών ενώ πιθανότατα και άλλοι κατασκευαστές θα βάλουν σε περιορισμένη παραγωγή μοτοσυκλέτες παρόμοιες με τις αγωνιστικές των MotoGP"

(Περισσοτερα, ΕΔΩ! )

[phoenix]

[adventure]

Ευχαριστούμε Θανάση χρήσιμο για να μαθαίνουμε .

[pattakos]

Και είναι κ ο Rossi στην ducati!!! Βασικό !!!

Πλάκα κάνω, πολύ ωραία η ενημέρωση σου μπράβο σου

[teoo]

[ΛΕΟΝΤΟΚΑΡΔΟΣ]

.







.