Lakoća. Vječna bitka inženjera u potrazi za većom snagom, većom učinkovitosti i boljim performansama u motorima s unutarnjim izgaranjem. Što su lakši unutarnji dijelovi motora, veća je učinkovitost koja se može ukloniti iz njegovog rada.
Zato je Chris Naimo stvorio Naimo Composites, start-up 100% posvećen razvoju dijelova u kompozitnim materijalima. “Moja prvotna ideja bila je proizvesti karbonsko-keramičke klipove. Nešto što je već isprobano bez uspjeha. Kako je ova ideja sazrijevala, sjetio sam se klipnjača, manje složenog elementa i stoga održivijeg za proizvodnju”.
Rezultat je ono što biste očekivali od komada vrhunskog inženjeringa. Osim što ispunjava svoju funkciju, element je velike ljepote. Toliko lijep da je gotovo krivovjerje sakriti ga u motoru.
Lamborghini je pokušao i nije uspio
Lamborghinijevi neuspjesi kada je u pitanju razvoj karbonskih komponenti nisu novi – jeste li pročitali članak o mladom Horaciu Paganiju? Pa, kada su u pitanju karbonske komponente za motore, Lamborghini je također pokušao i nije uspio.
Pretplatite se na naše obavijesti
“Kada smo počeli projektirati našu klipnjaču, nismo bili 100% sigurni da je to moguće, ali kada smo počeli razmatrati mogućnosti, došli smo do zaključka da je to razuman koncept”, kaže Chris Naimo.
Do sada je glavna prepreka uvođenju karbonskih dijelova u mehaniku motora bila samo jedna: vrućina. Smole koje se koriste za davanje oblika i konzistencije tradicionalnim ugljičnim vlaknima nisu osobito otporne na toplinu.
“Najčešća ugljična vlakna koriste epoksidne smole, koje u smislu upravljanja toplinom imaju vrlo nisku temperaturu staklastog prijelaza”, objašnjava Chris Naimo. Na vrlo jednostavan način, stakleni prijelaz se odnosi na temperaturu pri kojoj se svojstva određenog materijala počinju mijenjati. Između ostalog, krutost ili torzijska čvrstoća.
Želite praktičan primjer? Peglajte svoju odjeću. U praksi ono što radimo je odvođenje vlakana u točku staklastog prijelaza, prelazeći iz relativno krutog stanja u više gumeno stanje.
Ovdje je bio problem. Nitko ne želi klipnjaču koja se savija ili širi kada je izložena visokim temperaturama.
Naimovo rješenje
Prema Chrisu Naimu, njegova je tvrtka razvila polimer koji je sposoban održati radnu stabilnost komponente do 300 stupnjeva Fahrenheita (148 °C). To znači da je temperatura za stakleni prijelaz također mnogo viša i da bi bilo potrebno mnogo više temperature da bi se komponenta ugrozila.
Prednosti ovog rješenja su očite. Sva težina koja se skine s pokretnih dijelova motora pretvara se u manju inerciju, povećanje snage, brzine odziva i, posljedično, mogućnost povećanja raspona brzina. Jer, kao što znamo, postoji izravan odnos između težine i brzine objekta (kgf ili kilogramska sila).
Od teorije do prakse
Prve klipnje iz Naimo Composites razvijaju se za atmosferske motore – manje zahtjevne motore za unutarnje komponente od turbo motora – ali rješenje još nije testirano.
Računalni modeli pokazuju ohrabrujuće rezultate, ali rješenje treba provesti u praksi. Ovdje dolaze dobre i loše vijesti.
Loša vijest je da je tehnologija još uvijek potrebna malo razvoja dok ne dođe do naših motora. Dobra vijest je da Naimo Composites možemo pomoći da prikupimo kapital koji im je potreban za prelazak s teorije na praksu putem platforme za crowdfunding.
Ako sve bude u redu, pitanje je vremena kada će se ova tehnologija proširiti i na druge komponente. Možete li zamisliti motor izgrađen u potpunosti od karbonskih vlakana? Uzbudljivo, bez sumnje.
