Ελαφρότητα. Η αιώνια μάχη των μηχανικών στην αναζήτηση περισσότερης ισχύος, μεγαλύτερης απόδοσης και καλύτερης απόδοσης στους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Όσο πιο ελαφριά είναι τα εσωτερικά μέρη ενός κινητήρα, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση που μπορεί να αφαιρεθεί από τη λειτουργία του.
Γι' αυτό ο Chris Naimo δημιούργησε την Naimo Composites, μια start-up 100% αφιερωμένη στην ανάπτυξη εξαρτημάτων σε σύνθετα υλικά. «Η αρχική μου ιδέα ήταν να παράγω έμβολα άνθρακα-κεραμικά. Κάτι που είχε ήδη δοκιμαστεί χωρίς επιτυχία. Καθώς αυτή η ιδέα ωρίμαζε, θυμήθηκα τις μπιέλες, ένα στοιχείο λιγότερο περίπλοκο και επομένως πιο βιώσιμο στην παραγωγή».
Το αποτέλεσμα είναι αυτό που θα περιμένατε από ένα κομμάτι μηχανικής αιχμής. Εκτός από την εκπλήρωση της λειτουργίας του, είναι ένα στοιχείο εξαιρετικής ομορφιάς. Τόσο όμορφο που είναι σχεδόν αίρεση να το κρύβεις μέσα σε έναν κινητήρα.
Η Lamborghini προσπάθησε και απέτυχε
Οι αποτυχίες της Lamborghini όσον αφορά την ανάπτυξη εξαρτημάτων άνθρακα δεν είναι καινούριες – διαβάσατε το άρθρο για τον νεαρό Horacio Pagani; Λοιπόν, όταν πρόκειται για εξαρτήματα άνθρακα για κινητήρες, η Lamborghini προσπάθησε επίσης και απέτυχε.
Εγγραφείτε στο ενημερωτικό μας δελτίο
«Όταν ξεκινήσαμε να σχεδιάζουμε τη μπιέλα μας, δεν ήμασταν 100% σίγουροι ότι ήταν δυνατό, αλλά όταν αρχίσαμε να εξετάζουμε τις δυνατότητες, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι ήταν μια λογική ιδέα», λέει ο Chris Naimo.
Μέχρι τώρα, το σημαντικότερο εμπόδιο για την εισαγωγή εξαρτημάτων άνθρακα στη μηχανική του κινητήρα ήταν μόνο ένα: η ζέστη. Οι ρητίνες που χρησιμοποιούνται για να δώσουν σχήμα και συνοχή στις παραδοσιακές ίνες άνθρακα δεν είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές στη θερμότητα.
«Οι πιο κοινές ίνες άνθρακα χρησιμοποιούν εποξειδικές ρητίνες, οι οποίες όσον αφορά τη διαχείριση της θερμότητας, έχουν πολύ χαμηλή θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου», εξηγεί ο Chris Naimo. Με πολύ απλό τρόπο, η μετάβαση γυαλιού αναφέρεται στη θερμοκρασία στην οποία οι ιδιότητες ενός δεδομένου υλικού αρχίζουν να αλλάζουν. Μεταξύ άλλων, ακαμψία ή αντοχή στρέψης.
Θέλετε ένα πρακτικό παράδειγμα; Σιδέρωσε τα ρούχα σου. Στην πράξη αυτό που κάνουμε είναι να μεταφέρουμε τις ίνες στο σημείο μετάβασης του γυαλιού, πηγαίνοντας από μια σχετικά άκαμπτη κατάσταση σε μια πιο ελαστική κατάσταση.
Εδώ ήταν το πρόβλημα. Κανείς δεν θέλει μια μπιέλα που λυγίζει ή διαστέλλεται όταν υποβάλλεται σε υψηλές θερμοκρασίες.
Η λύση του Naimo
Σύμφωνα με τον Chris Naimo, η εταιρεία του έχει αναπτύξει ένα πολυμερές ικανό να διατηρεί τη λειτουργική σταθερότητα του εξαρτήματος έως τους 300 βαθμούς Φαρενάιτ (148 °C). Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία για τη μετάβαση γυαλιού είναι επίσης πολύ υψηλότερη και ότι θα χρειαζόταν πολύ περισσότερη θερμοκρασία για να θέσει σε κίνδυνο το εξάρτημα.
Τα πλεονεκτήματα αυτής της λύσης είναι προφανή. Όλο το βάρος που αφαιρείται από τα κινούμενα μέρη ενός κινητήρα μεταφράζεται σε μικρότερη αδράνεια, αύξηση ισχύος, ταχύτητα απόκρισης και, κατά συνέπεια, σε δυνατότητα αύξησης του εύρους στροφών. Επειδή όπως γνωρίζουμε, υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ του βάρους και της ταχύτητας ενός αντικειμένου (kgf, ή κιλά δύναμη).
Από τη θεωρία στην πράξη
Οι πρώτες μπιέλες από την Naimo Composites αναπτύσσονται για ατμοσφαιρικούς κινητήρες – λιγότερο απαιτητικοί κινητήρες για τα εσωτερικά εξαρτήματα από τους κινητήρες τούρμπο – αλλά η λύση δεν έχει δοκιμαστεί ακόμη.
Τα υπολογιστικά μοντέλα αποκαλύπτουν ενθαρρυντικά αποτελέσματα, αλλά η λύση πρέπει να εφαρμοστεί στην πράξη. Εδώ έρχονται τα καλά και τα κακά νέα.
Τα κακά νέα είναι ότι η τεχνολογία χρειάζεται ακόμα κάποια εξέλιξη μέχρι να φτάσει στους κινητήρες μας. Τα καλά νέα είναι ότι μπορούμε να βοηθήσουμε την Naimo Composites να συγκεντρώσει το κεφάλαιο που χρειάζεται για να περάσει από τη θεωρία στην πράξη μέσω μιας πλατφόρμας crowdfunding.
Αν όλα πάνε καλά, είναι θέμα χρόνου να επεκταθεί αυτή η τεχνολογία και σε άλλα εξαρτήματα. Μπορείτε να φανταστείτε έναν κινητήρα κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από ανθρακονήματα; Συναρπαστικό, χωρίς αμφιβολία.
