ΤΕΧΝΙΚΟ ΘΕΜΑ – Ο ΔΡΟΜΟΣ ΤΗΣ ΚΤΜ ΠΡΟΣ ΤΟ TPI

Η ΚΤΜ πριν δύο χρόνια έγινε η πρώτη από τις μεγάλες εταιρείες παραγωγής μοτοσυκλετών που κατάφερε να εφαρμόσει με επιτυχία το ηλεκτρονικό σύστημα τροφοδοσίας καυσίμου ψεκασμού σε δίχρονες μοτοσυκλέτες enduro. Λίγο νωρίτερα είχε εφαρμόσει πρώτη και αντικραδασμικό άξονα στην δίχρονη γκάμα της προσφέροντας εξέλιξης σε κινητήρες που ακολουθούσαν την ίδια σχεδίαση και τεχνολογία για περίπου σαράντα χρόνια. Η μεγάλη όμως επανάσταση ήταν το TPi ή αλλιώς Tranfer Port Injection φέρνοντας όλα τα πλεονεκτήματα της τροφοδοσίας ψεκασμού, χωρίς να θυσιάζεται η απόδοση και ο χαρακτήρας του δίχρονου κινητήρα.

Ένα από τα πολλά δοκιμαστικά σχέδια TPi πριν το τελικό.

Βέβαια αν δεν υπήρχαν οι περιορισμοί της Ευρωπαϊκής Ένωσης Euro 4 μπορεί να ζούσαμε ακόμα στην εποχή των καρμπιρατέρ και το μέλλον ίσως μας επιφυλάσσει ακόμα περισσότερες εκπλήξεις καθώς κοντοζυγώνουν και οι νέοι κανονισμοί Euro 5. Στην Αυστρία φαίνεται ότι είχαν κινητοποιηθεί προς την διάσωση των δίχρονων μοντέλων τους από το 2004. Λίγα ήταν γνωστά για την εξέλιξη της δίχρονης τροφοδοσίας ψεκασμού στην αρχή, αλλά σιγά σιγά οι διαρροές είχαν αρχίσει να διασκορπίζονται. Πριν μερικά χρόνια μιλώντας με άνθρωπο της ΚΤΜ που είχε δει από κοντά μοτοσυκλέτα δοκιμών είχε αναφέρει ότι στην θέση του καρμπιρατέρ υπήρχαν πολλά καλώδια και σωληνάκια με διάφορα κουτάκια να εξέχουν πάω και πίσω από τον κύλινδρο. Μάλλον είχε δει το δοκιμαστικό σύστημα Orbital System που ήταν το πρώτο σε σειρά σχέδιο που δοκιμάστηκε από την ΚΤΜ πριν καταλήξει στο TPi.

Πέρασαν δεκατέσσερα χρόνια εξέλιξης, τρεις σχεδιασμοί, ένα πανεπιστήμιο(Graz) και μια εταιρεία συστημάτων ψεκασμού(Orbital) για να φτάσει η ΚΤΜ στην παραγωγή δίχρονης μοτοσυκλέτας injection με το TPi. 

Με το TPi να έχει βγει πλέον στην παραγωγή, οι άνθρωποι της ΚΤΜ άρχισαν να μιλούν περισσότερο για την πορεία των δοκιμών και από ότι φαίνεται ακολουθήθηκαν δύο συν ένα σχέδιο, και λέμε συν ένα γιατί το TPi μπορούμε να πούμε ότι είναι η εξέλιξη ενός παλαιότερου σχεδίου του Direct Injection Low Pressure. Αλλά ας δούμε πιο αναλυτικά όσα ξέρουμε για την εξέλιξη της τροφοδοσίας καυσίμου ψεκασμού για τις δίχρονες μοτοσυκλέτες της ΚΤΜ.

Αν είχε ακολουθηθεί το Orbital System σίγουρα δεν θα φτάναμε ποτέ στο TPi και ίσως να μην είχαμε δίχρονα ΚΤΜ σήμερα.  

Orbital System Υψηλής Πίεσης
Το πρώτο σχέδιο ξεκίνησαν να το δουλεύουν οι μηχανικοί της ΚΤΜ το 2004 σε συνεργασία με την αυστραλιανή εταιρεία Orbital. Αφορούσε έναν σχεδιασμό όπου η βενζίνη και ο αέρας με το λάδι γινόντουσαν καύσιμο σε έναν ξεχωριστό θάλαμο για να προωθηθούν μέσω injection στον θάλαμο καύσης του κινητήρα. Ο ψεκασμός στον θάλαμο καύσης γινόταν όταν το πιστόνι στην άνοδο είχε περάσει τις θυρίδες εξαγωγής και εκτός από καθαρότερη καύση δεν υπήρχαν απώλειες καυσίμου προς την εξάτμιση. Το σύστημα ήταν εξαιρετικό στα χαρτιά(δοκιμασμένο σε δίχρονους κινητήρες θαλάσσης-snowmobile) και κατάφερνε με επιτυχία να περνάει τους περιορισμούς σε ρύπους, αλλά εκεί ακριβώς ήταν και το μεγάλο του πρόβλημα. Το σχέδιο είχε βασιστεί στους ρύπους και στους κανονισμούς που έπρεπε να πληροί χωρίς να έχει ληφθεί υπόψη η συνολικότερη λειτουργία της μοτοσυκλέτας και κυρίως η οδηγική της συμπεριφορά. Το 2006 που δοκιμάστηκε για πρώτη φορά είχε αλλόκοτη συμπεριφορά και δεν θύμιζε λειτουργία δίχρονης μοτοσυκλέτας, κάτι που θα ήταν καταλυτικό στην αγορά αφού ο σκοπός της ΚΤΜ ήταν να προφέρει μια δίχρονη μοτοσυκλέτα injectrion, στο φανατικό δίχρονο κοινό της enduro αγοράς. Υπήρχε βέβαια και η σκέψη ότι αυτό το σύστημα θα μπορούσε να βελτιωθεί στο μέλλον αλλά και πάλι χτύπησε τοίχο όταν υπολογίστηκε το κόστος για να βγει στην παραγωγή. Το σύστημα απαιτούσε πολλά εξαρτήματα για να δουλέψει κάνοντας ακριβή την κατασκευή και συντήρηση του, ενώ επίσης δούλευε με υψηλή πίεση εσωτερικά του κινητήρα κάτι που προϋπέθετε νέες ενισχυμένες κάσες στο μοτέρ, ανεβάζοντας επιπλέον το κόστος αλλά και το βάρος της μοτοσυκλέτας. Οι σκληροπυρηνικοί δίχρονοι μηχανικοί τη ΚΤΜ είχαν δηλώσει ότι αν η εταιρεία αναγκαζόταν να ακολουθήσει αυτό το σύστημα, σήμερα δεν θα υπήρχαν δίχρονα ΚΤΜ, θέλοντας να τονίσουν ότι η μοτοσυκλέτα δεν ήταν αρεστή στους δίχρονους οπαδούς!

Το Direct Injection Χαμηλής Πίεσης αποτέλεσε την βάση για να φτάσουμε στο TPi…οι ομοιότητες είναι εμφανείς.

Direct Injection Χαμηλής Πίεσης
Από την απόρριψη του Orbital System πέρασαν κάποια χρόνια και το 2012 η ΚΤΜ βρέθηκε να δοκιμάζει μια νέα ιδέα που έγινε γνωστή ως Direct Injection Χαμηλής Πίεσης και από πλευράς σχεδίασης, όχι φιλοσοφίας, μπορούμε να πούμε ότι ήταν ο προάγγελος του TPi. Η σχεδίαση του νέου συστήματος ήρθε με μια νέα συνεργασία της ΚΤΜ με το αυστριακό Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Graz και αφορούσε δύο μπεκ προσαρμοσμένα στο πίσω μέρος του κυλίνδρου τα οποία ψέκαζαν το καύσιμο απευθείας στον θάλαμο καύσης ενώ ο αέρας και το λάδι ερχόντουσαν από τις θυρίδες εισαγωγής. Αρχικά το σχέδιο ήταν επιτυχία γιατί πετύχαινε καθαρότερες καύσεις και επιπλέον εκτός του κυλίνδρου, η ΚΤΜ δεν χρειαζόταν να αλλάξει τίποτα από τα δίχρονα μοτέρ που είχε στην παραγωγή. Επίσης κατάφερνε ο κινητήρας να έχει δίχρονη λειτουργία και να είναι ανταγωνιστικός σε σχέση με τα μοντέλα του ανταγωνισμού που χρησιμοποιούσαν καρμπιρατέρ. Το 2015 αποφασίστηκε το Direct Injection Χαμηλής Πίεσης να βγει στην παραγωγή αλλά την τελευταία στιγμή παρουσιάστηκαν προβλήματα αξιοπιστίας. Τα μπεκ ήταν πολύ κοντά στον θάλαμο καύσης και πιθανότατα επηρεάζονταν από την θερμοκρασία και στην περίπτωση του EXC300 το πιστόνι δεν λιπαίνονταν επαρκώς δημιουργώντας προβλήματα. Οι μηχανικοί της ΚΤΜ αποφάσισαν ότι αυτό το σύστημα απαντούσε σε πολλά από τα προβλήματα του παρελθόντος και προσπάθησαν να κρατήσουν όσα είχαν μάθει από το Direct Injection Χαμηλής Πίεσης για να φτάσουν τελικά στο TPi.

Κύλινδρος Tpi. 

Transfer Port Injection System TPi
Μετά το Direct Injection Χαμηλής Πίεσης η εξέλιξη της τροφοδοσίας καυσίμου ψεκασμού στα δίχρονα της ΚΤΜ ήταν ραγδαία, καταφέρνοντας μέσα σε λίγα χρόνια να λύσουν τα προβλήματα και να παρουσιάσουν τις πρώτες τους δίχρονες enduro μοτοσυκλέτες με ψεκασμό. Ο σχεδιασμός που επικράτησε το TPi, έχει και αυτό δύο μπεκ στα πλαϊνά του κυλίνδρου, τα οποία ψεκάζουν στις θυρίδες και όχι απευθείας στον θάλαμο καύσης. Έτσι επιτυγχάνεται καλύτερη διάσπαση και διασπορά της βενζίνης ενώ αναμιγνύεται πιο αποτελεσματικά με τον αέρα και το λάδι πριν φτάσει στον θάλαμο καύσης. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την καλύτερη καύση μειώνοντας τους ρύπους και την κατανάλωση. Το λάδι εισέρχεται στον κινητήρα από ξεχωριστό δοχείο μέσω της τρόμπας λαδιού, περνώντας μέσα στον κινητήρα από το σώμα του γκαζιού των 39mm και διασπάται στις βαλβίδες reed, πριν εισέλθει στον στροφαλοθάλαμο.

Tpi μπεκ από μέσα κι από έξω.

Η ροή του λαδιού εξασφαλίζει αποτελεσματικότερη λίπανση καθώς η ποσότητα που εισέρχεται στον κινητήρα ελέγχεται ηλεκτρονικά ανάλογα με τις στροφές του κινητήρα. Το TPi στις πρώτες δοκιμές αντιμετώπιζε αναφλέξεις στην εξάτμιση δείχνοντας προβλήματα στην ηλεκτρονική διαχείριση του νέου συστήματος. Η λύση ήταν να προστεθεί μια ξεχωριστή EMS για την διαχείριση του καυσίμου ξεπερνώντας και τον τελευταίο σκόπελο πριν την τελική παραγωγή. Με το TPi η ΚΤΜ δεν κατάφερε απλά να παράγει δίχρονες μοτοσυκλέτες injection. Συνδύασε όλα τα πλεονεκτήματα της ηλεκτρονικής τροφοδοσίας καυσίμου ψεκασμού(χαμηλή κατανάλωση και ρύποι) χωρίς να χάσουν οι μοτοσυκλέτες της τον δίχρονο χαρακτήρα και απόδοση. Το κυριότερο, έδωσε παράταση ζωής στα δίχρονα αγωνιστικά enduro, ξεπερνώντας την ταφόπλακα των περιορισμών Euro 4.

Mαζί με μια μονάδα EMS που δεν είναι στην φωτογραφία, αυτά είναι τα κύρια εξαρτήματα που κάνουν την διαφορά σε μια μοτοσυκλέτα TPi από μια με καρμπιρατέρ.