Yamaha bardzo poważnie rozważa, w jaki sposób stosować ramy z włókien węglowych w codziennych motocyklach. Pomysły są jak z filmu sci-fi.
Włókno węglowe ma sporo zalet, ale także wad. Jest lekkie, ale łatwo pęka. Co stanie się, jeżeli wykonana z karbonu rama pęknie, a motocyklista nie zauważy wady? Yamaha ma na to pomysły. Albo za sprawą odpowiedniego układu poinformuje o tym komputer. Albo z wewnątrz zacznie świecić farba emitująca światło. Albo uderzona część ramy zmieni kolor – zupełnie jak siniak na ludzkim ciele.
Wniosek patentowy Yamahy dotyczący nowego wynalazku trafił do Biura Patentowego USA w drugiej połowie 2019 roku. Na jego ślad trafiła brytyjska redakcja MoreBikes.co.uk (źródło), a my przedstawiamy Wam wszystko w skrócie.
O co chodzi?
Yamaha zastanawia się nad zastosowaniem w seryjnych motocyklach drogowych ramy karbonowej. Dokładniej jest to CFRP, czyli polimer (w tym przypadku żywica) zbrojona włóknami węglowymi. Stosowanie „karbonu” ma wiele zalet, ale także wad. Najważniejsze, że elementy karbonowe są zaskakująco lekkie oraz wyjątkowo sztywne; jednak przy uderzeniu lub przyłożeniu siły z nieodpowiedniej storny, karbon pęka stosunkowo łatwo.
W 29-stronicowym dokumencie patentowym Yamaha wspomina jasno, że tego typu rama może ulec pęknięciu nawet w przypadku zwykłej przewrotki motocykla na parkingu, przy zerowej prędkości. Co gorsza, stosując wielowarstwowy materiał do produkcji ramy, pęknięcie może nastąpić w wewnętrznej warstwie (albo w części ukrytej pod owiewkami). W takim przypadku motocyklista nie ma szans na zidentyfikowanie zniszczenia przed jazdą, a taka rama nie oferuje już nominalnych parametrów.
Jak odnaleźć pęknięcia?
Pomimo wysokiej kruchości, japońscy inżynierowie nie porzucają pomysłu zastosowania ramy z karbonu. Zastanawiają się za to, w jaki sposób pomóc właścicielowi w zidentyfikowaniu potencjalnego problemu w postaci wewnętrznego pęknięcia. Póki co dokument patentowy opisuje trzy rozwiązania.
Po pierwsze: komputer
Pierwszym promysłem jest zintegrowanie odpowiedniego przewodu w strukturze ramy karbonowej w czasie jej produkcji. Taki kabel miałby niższą wytrzymałość niż sam materiał karbonowy dookoła. W przypadku powstania uszkodzenia, sygnał zbierany jest przez komputer DDCU – Damage Detection Control Unit. W efekcie motocyklista otrzymuje odpowiednie powiadomienie na zegarach.
Istnieje też pomysł alternatywny, w którym przewody elektryczne zastąpione są przewodami optycznymi. W takim przypadku system jeszcze bardziej precyzyjnie wykrywa stan ramy głównej oraz tylnej, pomocniczej.
Po drugie: zmiana koloru (siniaki)
Według drugiego pomysłu karbonowa rama wykonana jest ze specjalnego materiału potrafiącego zmieniać kolor. Wbudowany w strukturę ramy przewód optyczny, po wykryciu zniszczenia, wzbudza przekaźnik. Wtedy odpowiednia część ramy zmienia kolor – nawet jeżeli zniszczenie pojawi się w wewnętrznej warstwie.
Kolory nie zostały określone, ale brzmi to dokładnie tak, jak siniak na ludzkim ciele powstały po… glebie.
Po trzecie: świecąca farba
W ostatnim pomyśle Yamahy, rama karbonowa posiada w sobie farbę emitującą światło, ale całość pokryta jest wierzchnią warstwą lakieru. W przypadku pęknięcia struktury, wierzchnia warstwa również pęknie, a to pozwoli dotrzeć światłu do specjalnej farby emitującej dzięki temu światło. Yamaha uważa, że to rozwiązanie jest najtańsze, najprostrze, a do tego nie wymaga dodatkowych jednostek sterujących lub układów elektronicznych.
Przyszłość…
Włókna węglowe znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu i techniki. Wiele supersamochodów ma nodwozia typu monocoque właśnie z karbonu. W motocyklach włóko węglowe ogranicza się póki co głównie do lekkich owiewek. Czy Yamaha wypuści na rynek prawie-zwykłe motocykle, które będą zdecydowanie lżejsze za sprawą karbonowej ramy? Jeżeli tak, to z pewnością jest to jeszcze daleka przyszłość. Nie ma za to wątpliwości, że inżynierowie Yamahy zajmują się tym zagadnieniem już dziś…
Zostaw odpowiedź