Pierre Terblanche'ın Geleceğin Motosikleti

[™ Admin]

Pierre Terblanche'ın Geleceğin Motosikleti

Adamımız Cameron, yeni 3D baskılı bisikletinin ileriye dönük özelliklerini tartışmak için büyük Pierre Terblanche ile bir araya geldi.

Birmingham, Alabama ve Barber Museum'un yeni Gelişmiş Tasarım Merkezi'ne seyahat ederken Pierre Terblanche ile tanıştım. Eski Ducati tasarım uzmanı, tamamen (jantları hariç) 3D baskıyla modellenen yeni prototipinde neyi başarmaya çalıştığını anlattı.

Terblanche'ın tezi, Ducati'nin Supermono'sunu tasarlamasından bu yana geçen otuz yıldaki etkileyici teknolojik gelişmelere rağmen, bu ilerlemelerin - ve bunun yanında pek çok sağduyunun - yeni motosiklet tasarımında görünmediğidir.

Fikirlerini değerlendirmek için, parçaları Barber Design Center'ın büyük HP 3D yazıcısından çıkan, çoğunlukla naylon bir malzemeden yapılmış, çalışmayan ancak tam ölçekli bir prototip, isterseniz Yeni bir Süpermono inşa etti. CAD'de çalışmak hızlı olsa da, hiçbir şey zihni tam ölçekli bir 3D nesne kadar uyaramaz, geleneksel stil geliştirmenin kil ve ahşap kullanmasının nedeni budur. 3D yazıcı, doğruluk, hız ve yürütmeleri dijital olarak saklama yeteneği ekler.

Motosikletler Çok Büyük Oldu

Profilde, “3D Süpermono” başlangıçta oldukça normal bir tasarım alıştırması gibi görünüyor. Ardından göz, motosikletin küçücük boyutundan başlayarak ve oradan devam ederek ayrıntıları alır.

Terblanche'ın ilk genel gözlemi, motosikletlerin çok büyük olduğudur; insan ölçeğinin dışında büyüdüler. Ortadaki elektrikli asansörler iki motosikleti sergiliyor: her ikisi de tek yatay silindirli içten yanmalı (IC) motorlarla çalışan orijinal 1992 Supermono ve Pierre'in yeni prototipi. Orijinalin 549cc motoru 75 hp'yi süper şarjsız yapar; Rotrex süper şarjlı yeni motosiklet, çevik orijinalin ölçeğini korurken mevcut güç-ağırlık seviyelerine ulaşmak için yeterli olan 137 bg'lik "üretiyor". Dört tekerlekli araçlarda trend, daha küçük, daha düşük sürtünmeli ve dolayısıyla daha yakıt verimli motorlar kullanmak ve turboşarj yoluyla güç seviyelerini pazar beklentisinde tutmak olmuştur. Yaklaşım, eğer gelirse, motosikletlerin gelecekteki yakıt tüketimi mevzuatını da karşılamalarına yardımcı olabilir.

Radyatörler Çok Büyük

Terblanche'nin ikinci büyük değişikliği, günümüzün güçlü motosikletlerinin kullandığı, dört köşeli bir gemiden yelken gibi hemen ön tekerleğin arkasında bulunan dev, etkisiz su ve yağ radyatörlerini ortadan kaldırmaktır. İstenen ileri motor konumuna izin vermek için, günümüzün radyalleri motorun önüne sıkıca dayanmakta ve sıcak hava çıkışını zorlaştırmaktadır. Terblanche, rüzgar tüneli verilerini kullanarak, bu tür soğutucuların arka yüzeyindeki hava hızı ölçümlerini aktarıyor ve yüksek akışın sadece üst merkezde küçük bir daire ve her kenarda dar bir dikey şerit halinde bulunduğunu gösteriyor. Bu, bu tür radyatör alanlarının çoğunun işlevsel olmadığını gösterir. Bunu düzeltmek için, yeni motosikletin şasisini, soğutucuların ortada monte edildiği önden arkaya bir kanal olarak tasarladı.

Dikkatle yontulmuş kuyruk parçası, dikkatlice düşünülmüş ısı dağılımını gizler. (Neale Bayly/)

Önden direksiyon başlığının her iki tarafından hava girer ve geçişler soğutucularda birleşene kadar genişletilerek yumuşak bir şekilde yavaşlar. Radyatörlerden geçtikten sonra, ısıtılmış hava, normalde düşük basınçlı bir alana, arkadan çıkmak için bir ağızlıktan hızlandırılır. Tek egzoz borusu yakınlardan çıkar; bu, düşük araç hızlarında bile kanaldan hava pompalamak için egzoz momentumunu kullanma olasılığını sunar. (Bu tür egzoz pompaları, 1947 Convair CV-240 yolcu uçağı ve 1958 DHC-4 Caribou askeri nakliye uçağında soğutma havasını hareket ettirmek için kullanıldı.) Aerodinamik sürtünme, bir aracın ön yüzeylerinde arka yüzeylerinden daha yüksek basınç olduğunda ortaya çıkar, bu nedenle Bu prototip motosikletin arkasındaki soğutuculardan gelen akışı düşük basınca beslemek sürtünmeyi azaltabilir.

Bu yeni bir fikir değil. İngiliz de Havilland Mosquito ve Kuzey Amerika Mustang gibi önemli İkinci Dünya Savaşı savaş uçakları, soğutma sürtünmesini ortadan kaldırmak ve hatta hafif bir net itme üretmek amacıyla bu tür kanallı soğutucular kullandı. Nasıl? Bu tür kanallı radyatörler aslında düşük dereceli jet motorlarıdır, soğuk havayı içine alır, ısı enerjisi ekleyerek onu genişletir ve içeri akış hızından daha yüksek bir çıkış hızı sağlar. Daha fazla bilgi edinmek için Google the Meredith etkisi.

Bu konseptin parçaları, merhum John Britten'inkiler gibi yarış motosikletlerinde ve 1990'ların sonundaki Kenny Roberts Team iki zamanlı 500 üçlü motosikletlerinden en az birinde ortaya çıktı ve radyatörü sürücünün koltuğunun altına yatay olarak yerleştirdi, ancak bunu yapmaya çalışmadı. aşağı doğru çıkan sıcak havayı yeniden hızlandırın.

Aerodinamik ve Uyanmayı Kapatmak

Mühendisler, motosikletlerin skandal derecesinde yüksek sürükleme katsayılarına (Cd) sahip olduğunu biliyorlar; bu, bir kamyonetinkine yakın. Belirli bir şeklin Cd'si, aynı ön alana sahip, akışa dik olan düz bir plakanın sürtünmesini kabaca karşılaştırır. Motosikletlerin iki sorunlu alanı vardır: 1) kısa oldukları için sürücünün arkasında kesilerek önemli miktarda enerjiyi taşıyan çalkantılı bir dalga sesi yaratır ve 2) açıkta kalan ön tekerlek, çatal ve fren tertibatı türbülanslı bir akış oluşturur. aracın alt yarısını geçerek, türbülansı ve sürüklemeyi artırın.

Kanatçıklara ve genel olarak kaygan aero şekline, özellikle yuvarlatılmış düşük sürtünmeli buruna ve bisikletin havada açtığı deliği kapatmasına yardımcı olmak için şekillendirilmiş arka kısma dikkat edin. (Neale Bayly/)

İdeal düşük sürükleme şekline bir örnek olarak, ton balığı veya somon balığı gibi bir balığı düşünün: Yüzeyleri pürüzsüz ve kesintisizdir ve maksimum kesitleri ileridir, bu da balığın arkasındaki balığın izini minimum ile yumuşak bir şekilde kapatan uzun, sivrilen bir kuyruğa izin verir. türbülans kaybı. 1968'de Harley-Davidson'ın antika yan valfli KR roadracer için Caltech rüzgar tünelinde mükemmel bir kaplama geliştirildi. Bu aynı zamanda en büyük enine kesiti oldukça öndeydi ve yanları içe doğru arkaya doğru sivrilmişti. Yarış padoklarında yürürken, "kar küreme" tarzında monte edilmiş, arkaya doğru genişleyen, iz genişliğini genişleten ve ekstra sürüklenme yaratan grenajları kaç kez gördüm? Bonneville'den yeni dönen aerodinamikçi bir arkadaşımın sözlerini hatırlıyorum: "Orada gördüğüm şekillerin çoğu daha hızlı geri giderdi."

Ses Altı Hızlar için Ses Altı Şekiller

Terblanche'ın prototipi, ses altı hızlarda en düşük sürtünmeyi sağlayan düzgün yuvarlak buruna sahiptir. Rüzgar tüneli çalışması, sürücünün arkasındaki hava akışının ayrı ve türbülanslı olduğunu gösterdiğinden, bu bisikletin "aerodinamik" bir koltuk arkalığı yoktur. Üstyapı yüzeyleri pürüzsüzdür ve birçok ayrı elemandan veya "zona"dan oluşan mevcut birçok spor motosiklet kaplamasıyla tezat oluşturur.

Askıya Almayı Rasyonelleştirmek

Terblanche uzun zamandır endüstrinin neden 1) daha ucuz, 2) kolay erişilebilir/değiştirilebilir ve 3) amortisör ve sürüş yüksekliği ayarlamaları sağlayan tek bir merkezi ünite kullanmak yerine ön süspansiyon ünitelerini çatal borularının içine yerleştirmeye devam ettiğini merak ediyor. tek bir yerde.

Bu sevimli ayarlanabilir ayaklıklarda olduğu gibi, enfes 3D baskı, baştan sona belirgindir. (Neale Bayly/)

Günümüzün ters çatalları ile iki kayar eleman arasındaki tek bağlantı akstır. Bugün bile, eğilirken yalpalamak veya engebeli bir kaldırımdan geçmek, ön tekerleği yatırabilir ve fren balatalarını, bir sonraki virajda kolun çubuğa geri dönmesine yetecek kadar geriye itebilir. Terblanche'ın teleskopik çatal versiyonu, bu nedenle, direksiyon başı yatakları tarafından taşınan ve bir bisiklet çatalına benzeyen (Y-şekilli) iki birleştirilmiş paralel ve silindirik boru sağlar. Tüpler üzerinde yukarı ve aşağı hareket eden bir çift sürgü, ön lastiğin üstünde ve ön aksta sağlam bir kemerle birleştirilir (artık ön tekerlek devrilme ve balata çarpması yok). Tek ön süspansiyon ünitesinin alt ucu bu kemerin tepesine bağlanır. Çatal borular, sönümleme aparatı veya yağ içermez; bunlar sadece ön tekerleğin hareketini tanımlayan kılavuzlardır. Ayrıca kılavuz boruların, yönlendirilen tertibat üzerinde mümkün olduğunca az hava akışını bozmaları için normalden daha küçük çapta yapılmasını önermektedir. Sertlikleri mi? Burada biraz kol sallama; belki de iç takviyeye güvenmek.

Çatalın kendisinin bu sınırlı düzene girmesine ek olarak, alt kaplamanın yanları dışa doğru hareket ederek, türbülanslı serbest bir akış olarak geri devam etmek yerine ön tekerleği geçen hava akışının kendisini tutturması için bir yüzey sağladı.

Hareket halindeyken, Terblanche'ın tasarımı geleneksel bir teleskopik çatalla aynıdır. Neden alternatif ön uçlardan biri, insanların “yüksek teknoloji” olarak adlandırmakta ısrar etmesin? Neden sabit dingil mesafesi veya sabit iz tasarımları olmasın? Çünkü bu tür alternatifler üstün performans göstermemiştir.

Basitlik ve Azaltılmış Parça Sayısı

Terblanche, Ducati 999'u tasarlarken, amacı basitleştirmekti. Modern motosikletlerin neden her yerde dolaşan tellerin olduğu elektrik sistemlerine sahip olduğunu soruyor. "Telin" çoğunun bir veya daha fazla baskılı devre kartı (PCB) şeklinde tek bir yerde olması gerekmez mi? Alternatör ve voltaj regülatörünün tek telli bir sisteme entegre edilmesi gerekmez mi? Bisikletin her yerinde ne kadar çok parça bulunursa, montaj ve servis o kadar fazla zaman alır. Tek kablolu CAN veriyolunun, tümü merkezi bir birim tarafından iletilen her bir tek kablolu güç tüketicisine kodlanmış anahtarları entegre ederek karışıklıkları sona erdirmesi gerekmiyor muydu?

Tüm elektronikler alternatöre bağlıdır; bunun arkasında (planlanmış) süper şarjlı single var. (Neale Bayly/)

Bu prototipin elektroniği (akü, PCB'ler, ateşleme, ECU) sol tarafta bulunan alternatörün önüne takılıdır.

Erişim kolaylığı

Her biri kendi uzmanlık alanına girmeye çalışan yarış takımı mekaniklerinin motosikletlerinin etrafında toplandığını gören Terblanche, iki basitleştirme daha öneriyor. Birincisi, motor karterinde düşük olan tek bir kriko noktasıdır. İki yönlü bir kaldıraç, eşleşen deliklere geçerek tüm bisikletin tekerlek değişiklikleri için yerden 20 mm yükselmesine izin verir. İkinci olarak, elektronik erişim makinenin sol tarafına ve süspansiyon erişimi sağ tarafa yerleştirilmiştir. Menteşeli koltuk, ön üst kaplama ve sahte "tank" ile ek erişim sağlanır.

Kapsamlı Ayarlanabilirlik

Çubuklar, koltuklar ve mandallardan oluşan "binici üçgeni" her kişiye özel olduğundan, hepsinin kolay ve hızlı bir şekilde ayarlanabilmesi gerekmez mi? Buna göre, ön cam yüksekliği, tankın boylamasına konumu ve mandallar kolaylıkla hareket ettirilebilir.

Basit Bir Motordan Yüksek Performans

699cc'lik bir motor nasıl 130 küsur beygir gücü sağlayabilir? Bir Rotrex santrifüj kompresör ve kompresörün sabit akışı ile motorun giriş darbesi arasında aracılık etmesi gereken plenum odası, motorun yatay silindirinin yakınında öne yerleştirilmiştir. Daha az parça ve işlevlerin merkezileştirilmesi, paralel ikiz motorların mevcut popülaritesinde gördüğümüz bir eğilim olan daha düşük yapım maliyeti ve daha yüksek satın alınabilirlik anlamına gelir.

Kesin fikirleri olan, deneyimli ve uygulamalı bir tasarımcıyla vakit geçirmek enerji verici ve heyecan vericiydi. Sırada ne var?

Kaynak: Cycle World