بررسی پیشرانه کاوازاکی نینجا H2؛ شاهکار دنیای موتورسیکلت‌ها!

موتورسیکلت کاوازاکی نینجا H2 همانند یک موشک زمینی عمل می‌کند و دلیل آن‌هم وجود پیشرانه‌ای قدرتمند و سطح بالاست.

طرفداران دنیای موتورسیکلت همواره خواهان محصولاتی پرقدرت و خشن هستند، چیزی که از سوپربایک های عادی متمایز باشد. زمانی که سازندگان محصولات یاد شده دست به کار شوند قطعاً نتیجه کار شما را ناامید نخواهد کرد. یکی از این شرکت‌ها کاوازاکی ژاپن است که در سال ۲۰۱۴ افسار کار را به دست گرفت و دنیا را شوکه کرد. کاوازاکی نینجا H2 یکی از شاهکارهای دنیای موتورسیکلت‌هاست که در این مقاله می‌خواهیم به بررسی پیشرانه آن بپردازیم.

سابقه استفاده از سوپرشارژر در صنعت خودروسازی و موتورسیکلت‌سازی به چندین دهه قبل بازمی‌گردد. این قطعه جادویی باعث افزایش قدرت پیشرانه می‌شود اما نیازمند ارتباط با میل‌لنگ است که بخشی از قدرت تولیدی را به خود اختصاص می‌دهد؛ اما توربوشارژر به‌طور متفاوتی کار می‌کند و فشار گازهای اگزوز روی کارکرد آن تأثیر دارد. ریشه پروژه نینجا H2 به تولید محصولی فراتر از تمامی رقبا بازمی‌گردد. تیم طراحی کاوازاکی کاملاً متقاعد شده بود که با کنار گذاشتن روش‌های سنتی مدل‌های فعلی می‌توان مرزها را جابجا کرد. به همین خاطر ژاپنی‌ها یک پروژه جاه‌طلبانه را برای تولید حد نهایی موتورسیکلت‌ها کلید زدند. به همین منظور روی کمک‌های گروه صنایع سنگین کاوازاکی هم حساب باز شد.

پروژه موردبحث در کارخانه با کد ۸۲۰۰ شناخته می‌شد و با مدلی مرموز به نام نینجا H2R شروع شد. این موتورسیکلت بدون محدودیت‌های معمول محصولات خیابانی طراحی شد و پس از آن نوبت به مدل تولیدی یعنی نینجا H2 رسید که ارتباط نزدیکی با نسخه پروتوتایپ بدون محدودیت داشت و درعین‌حال تمامی قوانین لازم را رعایت کرده بود. نتیجه این کار تولید محصولی فوق‌العاده بود که تجربه سواری با آن بسیار جذاب‌تر از رقباست. امروز می‌خواهیم نگاهی به قوای محرکه این ابر موتورسیکلت جذاب بیندازیم. پرفورمنس ساختارشکن نینجا H2 به پیشرانه سوپرشارژردار آن مربوط می‌شود که از نیروگاه نینجا H2R با بیش از ۳۰۰ اسب بخار قدرت گرفته شده است. موتورسیکلت‌ها دور موتور بسیار وسیعی دارند (بین ۱۲۰۰ تا ۱۴ هزار دور در دقیقه) و نسبت قدرت به وزن آن‌ها بسیار خوب است و به همین خاطر امکان شتاب گیری و ترمز بسیار سریع وجود خواهد داشت. این دسته از موتورسیکلت‌ها همچنین باید در کمترین زمان ممکن دستورات موتورسوار را اجرا کنند.

زمانی که کوهئی یامادا طراح نینجا ۹۰۰ سال ۱۹۸۴ به عنوان مدیر پروژه موتورسیکلت سوپرشارژردار کاوازاکی انتخاب شد با تأمین‌کنندگان افترمارکتی برای دمنده‌ای که بتواند تمامی نیازها را بدون استفاده از اینترکولر بزرگ برآورده سازد تماس گرفت. اکثر این شرکت‌ها اظهار داشتند راهی برای انجام این کار وجود ندارد. متراکم ساختن سریع هوا باعث افزایش دما می‌شود و اگر این گرما خارج نشود باعث از کار افتادن پیشرانه خواهد شد. به همین خاطر یامادا با خود کمپانی گاز توربین و ماشین‌آلات کاوازاکی تماس گرفت، شرکتی که پیشرانه‌های جت را طراحی کرده و می‌سازد.

طراحی پیشرانه کاوازاکی مشابه نمونه‌هایی بود که در مدل‌های سطح بالاتر دیده می‌شد و برای برآورده ساختن نیازها، یک سوپرشارژر گریز از مرکز با طراحی خود شرکت در نظر گرفته شد. این قطعه کاملاً پیشرفت‌های تکنولوژی شرکت گاز توربین و ماشین‌آلات کاوازاکی را به نمایش می‌گذاشت. قلب تپنده نینجا H2 به همراه سوپرشارژر آن توسعه یافت تا به راندمان بالا دست پیدا کند. نتیجه تمامی این اقدامات تولید موتورسیکلتی جمع‌وجور و سبک‌وزن بود که قدرت بالایی تولید می‌کرد.

سوپرشارژر سبک‌وزن این موتورسیکلت در پشت سیلندرها قرار گرفت و از روغن‌موتور برای روان کاری استفاده شد. یک زنجیر طراحی شده توسط شرکت هوافضای کاوازاکی نیز این سوپرشارژر را به کار می‌انداخت. پره ۲.۷ اینچی سوپرشارژر هم با استفاده از ماشین CNC خاص تولید شد تا دقت، کیفیت و دوام بالایی داشته باشد. خود این پره دارای ۶ تیغه در بالا و ۱۲ تیغه در پایه است تا جریان هوا را به خوبی منتقل کند. قطعه موردبحث روی بیرینگ های سرامیکی می‌چرخد و پتنت ها نشان می‌دهند طراحی آن باعث بوست بیشتر در دورهای پایین‌تر می‌شود. پره سوپرشارژر می‌تواند تا ۱۴۰ هزار دور در دقیقه بچرخد و در هر ثانیه ۲۰۰ لیتر هوا را پمپ کند. همچنین سرعت ورود هوا پس از عبور از پره سوپرشارژر به بیش از ۴۵۷ متر در ثانیه می‌رسد. نکته دیگر هم افزایش فشار هوا به حدود ۲.۴ برابر فشار اتمسفریک در دمنده است. این فشار از طریق کانال هوای بسیار مستحکم از جنس هوا عبور می‌کند. کانال هوای یاد شده نه تنها باید بتواند فشار هوای بالا را تحمل کند بلکه باید گرما را نیز به بیرون هدایت نماید تا پیشرانه دمای ایده آلی داشته باشد.

انژکتورهای بالایی پیشرانه سوخت را داخل توری‌هایی از جنس فولاد ضدزنگ اسپری می‌کنند. این توری‌ها در بالای بخش ورودی قرار گرفته‌اند و همین نوع طراحی باعث می‌شود مخلوط سوخت و هوای یک دستی به وجود آید. توری‌ها همچنین به خنک کردن هوای ورودی و افزایش راندمان پیشرانه کمک می‌کنند. برای کنترل قدرت دیوانه‌وار موتورسیکلت کاوازاکی نینجا H2 یک سیستم مدیریت پیشرانه وجود دارد که از سیستم‌های الکترونیکی پیشرفته استفاده می‌کند. سنسور موقعیت گاز نصب شده در نزدیکی منیفولد ورودی توسط دو کابل کنترل می‌شود و داده‌های آن به ECU ارسال می‌شوند تا قدرت و گشتاور تولیدی بسته به دستورات راننده مدیریت شود و در صورت نیاز سیستم‌های کنترل کشش، کنترل ترمز موتور و یا لانچ کنترل وارد عمل شوند تا چسبندگی لاستیک در شرایط بحرانی حفظ شود.

مشخصات پیشرانه کاوازاکی نینجا H2
مشخصات پیشرانه	۴ سیلندر خطی ۱۶ سوپاپ DOHC
حجم پیشرانه (سی‌سی)	۹۹۸
حداکثر قدرت	۱۹۵ اسب بخار در دور ۱۱ هزار
حداکثر گشتاور	۱۴۲ نیوتون متر در دور ۱۱ هزار
نسبت تراکم	۸.۵ به ۱
سیستم خنک کاری	آب‌خنک
سیستم پرخوران	سوپرشارژر کاوازاکی به همراه دریچه گاز ۵۰ میلی‌متری و تزریق دوبل

سوپاپ‌های ورودی سر سیلندر پیشرانه کاوازاکی از جنس فولاد ضدزنگ هستند اما در سمت خروجی سوپاپ‌ها باید بتوانند گازهای اگزوز با دمای بالا را تحمل کنند و به همین خاطر سوپاپ‌های دود یا اگزوز از دو ماده اینکونل و فولاد ضدزنگ تولید شده‌اند. اینکونل یک آلیاژ بسیار مقاوم در برابر گرماست که از نیکل ساخته می‌شود. این ماده در نیمه پایینی و پایه سوپاپ بکار رفته درحالی‌که فولاد مقاوم در برابر گرما هم برای نیمه بالایی سوپاپ استفاده شده است.

همانند پیشرانه‌های توربو، در سوپرشارژرها نیز حجم زیادی از هوا متراکم می‌شود. پورت‌های ورودی پولیش‌کاری شده‌اند تا عبور نرم جریان هوا با حداقل مقاومت تضمین شود. پورت‌های اگزوز یا خروجی در سر سیلندر نیز زاویه کمتری دارند تا هوا بهتر از محفظه احتراق عبور کند. نسبت تراکم پیشرانه نینجا H2 برابر با ۸.۵ به ۱ است درحالی‌که نسبت تراکم پیشرانه‌های تنفس طبیعی به ۱۱ به ۱ یا ۱۲ به ۱ می‌رسد. به ‌منظور تحمل دما و فشار بسیار بالا، سیلندر از پیستون‌های متمایزی استفاده می‌کند. استفاده از سنسورهای ناک در سر سیلندر به همراه نرم‌افزارهای مربوطه باعث شده هرگونه مشکلی در کمترین زمان ممکن تشخیص داده شود.

زمانی که پیشرانه نینجا H2 طراحی شد اقدامات ویژه‌ای برای راندمان حداکثری خنک کاری آن اتخاذ شد چراکه چنین مسئله‌ای می‌تواند باعث محدودیت در قدرت تولیدی شود. اگرچه خنک کاری هوای ورودی تضمین شده بود اما گرمای تولیدی توسط پیشرانه باید به خوبی دفع شود و قطعات مختلف آن در دمای بهینه نگهداری شوند. همین امر منجر به طراحی سیستم روان کاری و خنک کاری پیچیده‌ای شد.

کانال‌های خنک کاری بزرگی برای کاهش دمای محفظه احتراق در نظر گرفته شد. مایع خنک‌کننده در بین سیلندرها و پورت‌های اگزوز گردش می‌کرد و کانال‌های بزرگی نیز در اطراف شمع‌ها طراحی شد تا خنک کاری به خوبی انجام شود. شمع‌ها از فولاد ساخته شده‌اند تا در برابر گرمای بالا دوام بیاورند. کاوازاکی همچنین به دنبال تولید پیشرانه‌ای جمع‌وجور و ساده با یک سیستم خنک کاری، یک سوپرشارژر و یک گیربکس بود؛ بنابراین روغن در دو نقطه زنجیر سوپرشارژر را روان کاری می‌کند.

کاوازاکی برای پیستون‌ها نیز طراحی ویژه‌ای در نظر گرفت. بد نیست کمی هم به گیربکس کاوازاکی نینجا H2 بپردازیم. این گیربکس با استفاده از بازخوردهای تیم مسابقه‌ای شرکت توسعه یافت و از تکنولوژی‌های موتو جی پی در آن استفاده شد. از آنجایی که موتورسیکلت موردبحث نیازمند تعویض دنده‌های نرم و سریع بود بنابراین یک گیربکس با طراحی ویژه در نظر گرفته شد که باعث می‌شد تعویض‌های سریع‌تر و نرم‌تر انجام شوند.

نینجا H2 نه تنها نشان دهنده تبحر کاوازاکی در تولید پیشرانه‌ای سوپرشارژردار است بلکه از تکنولوژی سایر زیرشاخه‌های این شرکت نیز سود می‌برد. این سطح از همکاری با نمایش لوگوی سیلور مارک در موتورسیکلت نمایان می‌شود. چنین افتخاری به ندرت دیده شده و تنها در محصولاتی با تاریخچه‌ای درخشان بکار می‌رود. در پایان باید گفت نینجا H2 نه تنها یک قدم رو به جلوی چشمگیر است بلکه روح مدل قبلی یعنی ۷۵۰ H2 سال ۱۹۷۲ را زنده می‌کند. کاوازاکی به دنبال تولید جذاب‌ترین و سریع‌ترین موتورسیکلت تاریخ بود و می‌خواست دنیای موتورسیکلت را متحول سازد و ما معتقدیم به این هدف دست یافته است.