Τα σύνθετα πίσω ελατήρια φύλλων υπόσχονται μεγαλύτερη προσαρμοστικότητα και μικρότερο βάρος.
Αν αναφέρουμε τον όρο «ελατήρια φύλλων» (leaf spring) υπάρχει η τάση να σκεφτόμαστε old-school muscle cars με απλά πίσω άκρα με ελατήρια τύπου cart και συμπαγή άξονα ή, για να μιλήσουμε για μοτοσικλέτες, προπολεμικές μοτοσικλέτες με μπροστινή ανάρτηση με ελατήρια φύλλων. Ωστόσο, τώρα εξετάζουμε την αναβίωση της ιδέας των μοτοσικλετών motocross.
Στην πραγματικότητα, ενώ τα ακατέργαστα, παλιά συστήματα ανάρτησης χρησιμοποιούσαν συχνά ελατήρια φύλλων, το ίδιο το ελατήριο δεν είναι συνήθως η πηγή της έλλειψης πολυπλοκότητάς τους. Η Corvette της Chevrolet χρησιμοποιούσε εγκάρσια ελατήρια φύλλων σε ανεξάρτητη ανάρτηση από τη δεύτερη γενιά το 1963 μέχρι την κυκλοφορία της όγδοης γενιάς το 2020, υιοθετώντας σύνθετα πλαστικά ελατήρια μονού φύλλου τη δεκαετία του '80. Λιγότερο γνωστό είναι ότι η Volvo χρησιμοποιεί σύνθετα, εγκάρσια ελατήρια φύλλων σε πολλά από τα τελευταία της μοντέλα. Χρησιμοποιούμενα σωστά, τα ελατήρια φύλλων που κατασκευάζονται από σύγχρονα υλικά μπορούν να είναι ελαφρύτερα από τα χαλύβδινα πηνία, και σε ορισμένες περιπτώσεις το μακρύ, επίπεδο σχήμα τους είναι πιο εύκολο να συσκευαστεί. Τα σύνθετα ελατήρια φύλλων, κατασκευασμένα από ένα ενιαίο κομμάτι αντί για τα στοιβαγμένα φύλλα των παραδοσιακών μεταλλικών ελατηρίων φύλλων, αποφεύγουν επίσης την τριβή των πολλαπλών φύλλων που τρίβονται μεταξύ τους, κάτι που ήταν ένα από τα κύρια μειονεκτήματα των παλαιότερων σχεδίων.
Τα φύλλα σούστας έχουν εμφανιστεί σε μοτοσικλέτες motocross στη σύγχρονη εποχή και στο παρελθόν. Η εργοστασιακή μοτοσικλέτα crossover της Yamaha του 1992–93, η YZM250 0WE4, χρησιμοποιούσε ένα μόνο σύνθετο φύλλο στο πίσω μέρος, το μπροστινό της άκρο σφιγμένο κάτω από τον κινητήρα και το πίσω μέρος βιδωμένο σε έναν σύνδεσμο κάτω από το ψαλίδι, έτσι ώστε καθώς ο πίσω τροχός ανέβαινε, το φύλλο να κάμπτεται για να παρέχει ελατήριο. Η ιδέα ήταν να καθαριστεί η περιοχή όπου κανονικά θα καθόταν το πίσω ελατήριο και το αμορτισέρ, επιτρέποντας μια πιο ευθεία διαδρομή εισαγωγής για τον κινητήρα. Τοποθετήθηκε επίσης ένα συμπαγές, περιστροφικό αμορτισέρ και η μοτοσικλέτα ήταν νικήτρια αγώνα τόσο το 1992 όσο και το 1993 στο Πανιαπωνικό Πρωτάθλημα.
Ο νέος μας σχεδιασμός, που αποκαλύφθηκε σε αίτηση ευρεσιτεχνίας από την αυστριακή εταιρεία, αναφέρεται στη Yamaha και επισημαίνει παρόμοια πλεονεκτήματα όσον αφορά τη χωροταξία, αλλά υιοθετεί διαφορετική διάταξη. Όπως φαίνεται στις εικόνες, τοποθετήσαμε το φύλλο σε σχεδόν κάθετο προσανατολισμό, σφιχτά στο πίσω μέρος του κινητήρα για να απελευθερώσουμε τον χώρο που κανονικά καταλαμβάνει μια ανάρτηση coilover (η ευρεσιτεχνία επιβεβαιώνει ότι ενώ η αρχική εικόνα δείχνει το σύστημα επικαλυμμένο σε μια φωτογραφία ενός συμβατικού motocrosser, το ελικοειδές ελατήριο που φαίνεται στην εικόνα δεν θα υπήρχε).
Το πάνω και το κάτω μέρος του ελατηρίου είναι σταθερά στερεωμένα στα άκρα των συνδέσμων. Ο άνω σύνδεσμος είναι τοποθετημένος περιστροφικά στο κύριο πλαίσιο της μοτοσικλέτας, ενώ ο κάτω σύνδεσμος περιστρέφεται από μια βάση κάτω από το ψαλίδι. Το αποτέλεσμα είναι ότι, καθώς το ψαλίδι κινείται προς τα πάνω, εισάγεται μια κάμψη στο σύνθετο ελατήριο με φύλλα. Για να προστεθεί η δυνατότητα ρύθμισης, το μήκος του άνω συνδέσμου είναι ρυθμιζόμενο μέσω ενός σπειρώματος και ενός κουμπιού ρύθμισης, διευκολύνοντας την αύξηση ή τη μείωση της προφόρτισης στο σύστημα.
Η πατέντα δεν δείχνει αμορτισέρ για το πίσω μέρος, αλλά το κείμενό της επιβεβαιώνει ότι ένα συμβατικό αμορτισέρ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της πίσω ανάρτησης. Ωστόσο, θα έπρεπε να είναι πιο συμπαγές από ένα κανονικό πίσω αμορτισέρ ή να έχει διαφορετική τοποθέτηση, ώστε να μπορεί η KTM να επωφεληθεί από τα πλεονεκτήματα του ελατηρίου με φύλλα σούστας, τα οποία σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με τον χώρο που απελευθερώνει. Η πατέντα υποδηλώνει ότι αυτός ο χώρος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να γίνουν μέρη του συστήματος μετάδοσης κίνησης, όπως το φιλτροκούτι, ο σωλήνας εισαγωγής ή ο σιγαστήρας, για παράδειγμα, μεγαλύτερα ή πιο αποδοτικά. Επιπλέον, ο σχεδιασμός θα μπορούσε να επιτρέψει μεγαλύτερη ευελιξία στη διάταξη σε μελλοντικές ηλεκτρικές μοτοσικλέτες motocross.
Πέρα από τα πλεονεκτήματα της συσκευασίας, ένα άλλο πλεονέκτημα του συστήματος είναι η δυνατότητα προσαρμογής του. Η ευρεσιτεχνία μας δείχνει πώς η αλλαγή του μήκους ή του σχήματος των συνδέσμων που συγκρατούν κάθε άκρο του ελατηρίου μπορεί να αλλάξει τη συμπεριφορά της ανάρτησης. Σε ένα παράδειγμα (Εικ. 7 στην ευρεσιτεχνία), φαίνονται τέσσερις διαφορετικές διατάξεις μοχλών για την αλλαγή της συμπεριφοράς της πίσω ανάρτησης: αλλαγή από ρυθμό ανόδου (7α) σε σταθερό ρυθμό (7β) και μείωση του ρυθμού ανύψωσης (7γ και 7δ). Αυτές οι ριζικά διαφορετικές συμπεριφορές επιτυγχάνονται χωρίς να αλλάξει το ίδιο το ελατήριο.
Όπως πάντα, μια αίτηση ευρεσιτεχνίας δεν αποτελεί εγγύηση ότι μια ιδέα θα φτάσει στην παραγωγή, αλλά τα πλεονεκτήματα της διαμόρφωσης του πίσω μέρους με φύλλα σούστας θα μπορούσαν να γίνουν ολοένα και πιο πολύτιμα, ιδιαίτερα στο μέλλον, καθώς οι ηλεκτρικοί κινητήρες αναγκάζουν τους μηχανικούς να επανεξετάσουν τις συμβατικές διατάξεις που έχουν βελτιωθεί κατά τη διάρκεια ενός αιώνα μοτοσικλετών με εμβολοφόρο κινητήρα.
Ώρα δημοσίευσης: 12 Ιουλίου 2023
