Brevetto Kawasaki: depositato un 4 cilindri sovralimentato 2 tempi
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Si, il brevetto Kawasaki, depositato qualche giorno fa, parla proprio di un motore 4 cilindri sovralimentato 2 tempi. La Casa di Akashi non è nuova allo stravolgimento delle regole, infatti negli ultimi anni ha depositato brevetti molto interessanti. In particolar modo, e gli appassionati lo sanno, un motore sovralimentato è montato sulla Kawasaki Ninja H2R. Si tratta anch’esso di un 4 cilindri di cubatura 998 cm3. La differenza e al tempo stesso l’innovazione sta nel fatto che il Ninja H2R è un motore 4 tempi mentre il brevetto Kawasaki odierno, parla di un propulsore 2 tempi.
Il brevetto Kawasaki in questione, è stato pensato per essere applicato a veicoli ibridi, moto in particolare. Quindi, il motore termico funge da generatore di corrente per la trazione ibrida. Ciò implica il suo funzionamento in un range di giri meno ampio, ma vantaggioso in termini di efficienza. La spinta principale resta quella elettrica, ma questo “aiuto” promette una più lunga autonomia.
Come molti sanno, nel motore 2 tempi il ciclo è compiuto con un giro completo dell’albero motore. Mentre in un 4 tempi occorrono 2 giri dell’albero motore per completare il ciclo. Questo permette al 2 tempi di erogare una potenza superiore a parità di cilindrata. O, se vi piace di più, permette di ottenere un motore compatto (in termini di cilindrata e quindi di peso e ingombro), per raggiungere la potenza desiderata. Ma, nella configurazione classica, il 2 T risulta essere meno “gestibile” e molto più inquinante. Infatti, in mancanza dell’iniezione diretta, e delle valvole, esso rilascia parecchi idrocarburi incombusti tramite le “luci” di scarico.
Come funziona il brevetto Kawasaki.
In questo brevetto, Kawasaki elimina le luci di travaso e scarico, e aggiunge una testata. Aspirazione e scarico sono controllate dall’apertura e dalla chiusura di valvole a fungo. Le valvole sono 16 (ossia 4 per cilindro), con sistema DOHC (Double Over Head Camshaft). Distribuzione gestita da un doppio albero a camme in testa. A differenza di un 4 T, in cui l’aria viene immessa grazie al movimento verso il punto morto inferiore del pistone, questo sistema, è dotato di un compressore volumetrico che forza il riempimento della camera mentre termina l’espulsione dei gas combusti. Pertanto, entrambe le valvole di scarico e di aspirazione vengono aperte contemporaneamente, il che aiuta l’iniezione diretta di carburante a funzionare correttamente e non consente al carburante incombusto di fuoriuscire nel sistema di scarico. Quindi, l’iniezione, è effettuata quando le valvole sono tutte chiuse.
Per ottenere una miglior linearità di funzionamento, e per ridurre le sollecitazioni meccaniche, l’albero motore ha una configurazione crossplane, ossia con i perni di biella sfasati di 90°. In assenza di questa configurazione, i due cilindri (centrali) si accenderebbero contemporaneamente, generando troppe vibrazioni e creando ulteriore stress sul motore. Uno dei “difetti” può essere il range ridotto di funzionamento. Considerando che questo motore, non fornisce direttamente la trazione, ma funge da generatore, risulta essere un limite poco considerabile.
Eco compatibilità
Secondo stime molto ottimistiche, il rendimento termico dovrebbe essere superiore al 50%, addirittura fino al 70%. Infatti, poiché il motore è essenzialmente un range-extender, può funzionare continuamente alla sua velocità di combustione più efficiente e pulita, risultando essere eco-compatibile.Se fosse vero, vuol dire che l’efficienza di questo gioiellino, sarebbe il doppio rispetto ai migliori 4 T. Paragonabile alle vetture elettriche. Negli uffici giapponesi il brevetto c’è. Non resta che aspettare un’applicazione reale su un ibrida Kawasaki per confermare i dati.
Brevetto Kawasaki: il mozzo sterzante
Si tratta di una costruzione relativamente complessa, che mantiene coerente l’assetto in frenata, scarica opportunamente le forze e consente di variare alcuni parametri ciclistici in maniera semplice. Tutto questo, ovviamente, dal punto di vista teorico.
In questo progetto Kawasaki cerca di separare efficacemente la funzione ammortizzante da quella sterzante. La soluzione mostrata nei disegni di brevetto è un sistema basato su monobraccio anteriore, mozzo sterzante con freno a disco singolo. Comando di sterzo meccanico e ammortizzatore montato orizzontalmente dietro alla ruota anteriore, e azionato tramite leveraggi.
Sterzo disarticolato
Il pilota siede in posizione convenzionale impugnando un manubrio a forma di U rovesciata che rimane fisso.
Ad impostare la curva è lo spostamento laterale del pilota. Ovviamente una apposita elettronica di controllo comanda la rotazione del forcellone anteriore e posteriore sul proprio asse grazie a dei servomotori, inclinando di conseguenza le ruote.
La ruota anteriore si inclina in maniera superiore al normale imprimendo la traiettoria in curva. Mentre la ruota posteriore si inclina sul lato opposto, mantenendo il più verticale possibile la moto e impostando così la traiettoria.
L’interdipendenza angolare delle ruote rispetto al resto della moto complica la trasmissione del moto stesso convenzionalmente parlando (attraverso catene, cinghie o alberi). Per questo motivo ci sono due motori elettrici nei rispettivi mozzi ruota, mentre il pacco batterie si trova in posizione centrale.
Brevetto Kawasaki: guida autonoma su 2 ruote
Un vero e proprio sistema ADAS applicato alle moto. Questo propone il brevetto Kawasaki per una “guida autonoma” su due ruote. Si tratta di un sistema di telecamere che inquadrano la strada, vari sensori i quali monitorano la guida del pilota e laser che misurano le distanze da oggetti e dagli altri mezzi sulla strada. Informazioni che vengono quindi incrociate con i dati della navigazione satellitare, per una guida più sicura e perfetta.
Altri sensori regolano accelerazione, angolo di piega, forza frenante. Inoltre, vi sono dei sensori di postura ( guida e passegero) e di abilità del pilota. Essi misurano i movimenti del pilota (e passeggero) perché rappresentano un importante indicatore di ciò che sta accadendo in tempo reale. La risposta proattiva della moto, dovrebbe evitare il più possibile situazioni di pericolo.
La moto sarà in grado autonomamente di azionare sistemi come cornering ABS, controllo del freno motore, controllo trazione. Ed ancora, sistema anti impennata, sospensioni adattive, limitatore erogazione potenza e coppia. Ovviamente resteranno fondamentali la reattività e la capacità di guida del pilota.
Il sistema di sicurezza predittivo che Kawasaki ha brevettato e sta sperimentando, non può scindere il binomio moto-pilota. Nel senso che non ci saranno comportamenti del mezzo non previsti dal pilota. Se tutto dovesse funzionare ad hoc, il motociclista non dovrebbe nemmeno accorgersi delle correzioni automatiche, concentrandosi solo sulla guida della moto.
Conclusioni
Insomma, il futuro prospetta moto sempre più “intelligenti”. Sicuramente più facili e sicure da guidare, senza però togliere il brivido e le emozioni intrinseche che una moto dona al proprio pilota. Anche se, l’idea di avere un mezzo come una moto “che fa da se”, potrebbe essere un’arma a doppio taglio. Da un lato, la sicurezza e la prevenzione aumentano notevolmente. Dall’altro, i piloti, sopratutto i meno esperti, essendo consapevoli degli innumerevoli aiuti, tenderebbero a rilassarsi e lasciarsi guidare dal mezzo. Pur potendo effettuare la miglior impostazione in curva possibile, mantenre il miglior assetto, o conoscere perfettamente le asperità dell’asfalto è sempre il pilota a prendere la decisione finale.