Η White Motorcycle Concepts ολοκλήρωσε το WMC Mono RR, ένα μοναδικό demonstrator που επιχειρεί να αντιμετωπίσει την αεροδυναμική και το σύστημα κίνησης μιας μοτοσυκλέτας ως ένα ενιαίο τεχνικό πρόβλημα. Η βάση είναι ο Krämer EVO2 690R, αλλά η ουσιαστική αλλαγή βρίσκεται στο εσωτερικό της κατασκευής: ένας μεγάλος κεντρικός αγωγός επιτρέπει στον αέρα να διασχίζει τη μοτοσυκλέτα, αντί να αναγκάζεται να ρέει αποκλειστικά γύρω από τα πλαστικά και τον αναβάτη.

Το project δεν σχεδιάστηκε για να προσθέσει απλώς ένα ακόμη αεροδυναμικό εξάρτημα σε μια υπάρχουσα μοτοσυκλέτα. Η WMC θέλει να δείξει ότι η θέση του κινητήρα, η ροή του αέρα, η θερμική διαχείριση και η εργονομία μπορούν να εξεταστούν μαζί, με στόχο μεγαλύτερη απόδοση και αποδοτικότητα χωρίς να αλλάξει η γνώριμη θέση οδήγησης μιας σπορ μοτοσυκλέτας. Ο αγωγός ξεκινά κάτω από το μπροστινό ρύγχος και καταλήγει κάτω από τη σέλα, καταλαμβάνοντας χώρο όπου συνήθως θα βρίσκονταν τμήματα του κινητήρα ή του συστήματος καυσίμου.

Από τα 693 στα 449 cc

Για να δημιουργηθεί χώρος για αυτή τη διάταξη, ο αρχικός μονοκύλινδρος KTM-derived κινητήρας των 693 cc αφαιρέθηκε. Στη θέση του τοποθετήθηκε ένας μικρότερος μονοκύλινδρος 449 cc, προερχόμενος από τη Yamaha YZ450F. Η επιλογή δεν έγινε μόνο λόγω κυβισμού, αλλά και εξαιτίας της ανεστραμμένης κυλινδροκεφαλής: η εισαγωγή βρίσκεται μπροστά και η εξαγωγή πίσω. Έτσι, η WMC μπορεί να διαχωρίσει καλύτερα τον ψυχρότερο αέρα εισαγωγής από τα θερμά καυσαέρια, ενώ κερδίζει ελευθερία στη συσκευασία του κεντρικού αγωγού.

Η μικρότερη μονάδα δεν έμεινε σε εργοστασιακή μορφή. Η WMC πρόσθεσε υπερσυμπιεστή Rotrex C15-20, ο οποίος κινείται από τον στρόφαλο, μαζί με intercooler και αναθεωρημένο hardware ψεκασμού. Το intercooler τοποθετείται στον χώρο όπου θα περίμενε κανείς ένα συμβατικό ρεζερβουάρ, ενώ ένα ειδικά διαμορφωμένο, οβάλ plenum περνά πάνω από την κυλινδροκεφαλή και μέσα από την περιοχή του αγωγού, οδηγώντας αέρα προς τον θάλαμο καύσης. Ο ίδιος ο υπερσυμπιεστής βρίσκεται στη δεξιά πλευρά του κινητήρα και τροφοδοτεί το intercooler μέσω στενού σωλήνα.

Ο κινητήρας χρειάστηκε επίσης εκτεταμένη εσωτερική ανακατασκευή, μεταξύ άλλων με νέο έμβολο και στρόφαλο. Η ομάδα έπρεπε να χωρέσει και τα εξωτερικά βοηθητικά συστήματα, όπως το υγρό κίνησης του υπερσυμπιεστή, μέσα στο στάνταρ χωροδικτύωμα του Krämer. Στόχος είναι περίπου 75 hp, δηλαδή ισχύς κοντά στα 76 hp της αρχικής μοτοσυκλέτας, ενώ η μακροπρόθεσμη επιδίωξη της WMC είναι να πλησιάσει τα 100 hp. Πρόκειται για στόχους εξέλιξης και όχι για δημοσιευμένες μετρήσεις δυναμομέτρου.

Αντίστοιχα, η εταιρεία στοχεύει να μειώσει το βάρος από τα 125 kg της μοτοσυκλέτας-δότη στα 100 kg. Η μείωση αυτή παραμένει στόχος του project και δεν παρουσιάζεται ως ήδη επιτευγμένο αποτέλεσμα.

Ο αέρας περνά μέσα από τη μοτοσυκλέτα

Η κατασκευή του κεντρικού duct απαίτησε αλλαγές στο μπροστινό φτερό, στα καλύμματα των πιρουνιών και στο φέρινγκ. Η κεντρική εισαγωγή στο μπροστινό μέρος τροφοδοτεί τη ροή προς το εσωτερικό, ενώ δύο πλευρικά ανοίγματα τύπου nostril κατευθύνουν αέρα προς το intercooler. Στα πλαϊνά προστέθηκαν carbon προεκτάσεις, ώστε να περιορίζεται ο αέρας που συναντά τα πόδια και τα γόνατα του αναβάτη.

Η ανάγκη για αυτά τα πλευρικά στοιχεία προέκυψε επειδή η καθαρότερη ροή στο κέντρο της μοτοσυκλέτας παραμένει προσκολλημένη στο φέρινγκ και στη συνέχεια καταλήγει πάνω στα γόνατα. Ο Robert White, ιδρυτής και CEO της White Motorcycle Concepts, εξήγησε ότι στην αρχική μοτοσυκλέτα η διαταραγμένη ροή απομακρύνεται νωρίτερα, ενώ στο Mono RR χρειάστηκε πρόσθετη προστασία γύρω από τον αναβάτη. Η WMC υπολογίζει ότι οι επεμβάσεις μειώνουν την αντίσταση του αναβάτη κατά 30,4 N σε σχέση με τη βασική μοτοσυκλέτα.

Υπάρχουν και άλλες παρεμβάσεις που δεν είναι τόσο εμφανείς με την πρώτη ματιά. Το μπροστινό δισκόφρενο καλύπτεται από carbon shroud, το πίσω hugger είναι μεγαλύτερο και έχουν προστεθεί αεροδυναμικές επιφάνειες κάτω από το belly pan και γύρω από το ψαλίδι. Ο στόχος είναι να μειωθούν οι αναταράξεις στην περιοχή του πίσω τροχού, χωρίς να καταφύγει η κατασκευή σε εξωτερικά winglets.

Παρά την αλλαγή στη ροή του αέρα, η WMC διατηρεί το ύψος της σέλας, τη θέση οδήγησης, το μεταξόνιο και τη γεωμετρία του πλαισίου του Krämer. Το αρχικό πλαίσιο, οι αναρτήσεις και τα φρένα παραμένουν στη βάση της κατασκευής, με τις απαραίτητες τροποποιήσεις για τον νέο κινητήρα και τον αγωγό. Το καύσιμο βρίσκεται μπροστά από τον αναβάτη, κάτω από κάλυμμα, αντί για την πιο συμβατική θέση στο πίσω τμήμα της σέλας.

Το πίσω τμήμα του αγωγού συνδυάζεται με δομή από ανθρακονήματα ενισχυμένα με Kevlar και πυρήνα αλουμινίου. Τα τμήματα αυτά δεν λειτουργούν μόνο ως κάλυμμα: εντάσσονται στη συνολική δομή της μοτοσυκλέτας. Η λογική είναι να ενσωματωθεί η ροή μέσα στη συσκευασία από την αρχή, αντί να προστεθούν αργότερα εξωτερικά εξαρτήματα πάνω σε ένα συμβατικό πλαίσιο.

Τι δείχνουν οι υπολογισμοί και τι μένει να δοκιμαστεί

Στις υπολογιστικές προσομοιώσεις ρευστοδυναμικής της WMC, το Mono RR εμφανίζει μείωση 16,4% στον συντελεστή CdA, σε σύγκριση με τον συμβατικό Krämer. Η εταιρεία εκτιμά επίσης περιορισμό της άντωσης κατά 77%, βελτίωση της αποδοτικότητας καυσίμου κατά 7% και πιθανή αύξηση της τελικής ταχύτητας κατά 3%. Οι συγκεκριμένες τιμές προέρχονται από CFD και προβολές εξέλιξης· δεν αποτελούν αποτελέσματα ολοκληρωμένου κύκλου δοκιμών σε πίστα ή αεροδυναμική σήραγγα.

Η εξέλιξη ξεκίνησε με εκτεταμένη εργασία σε CAD, όπου δοκιμάστηκαν πολλαπλές μορφές αγωγών και αμαξώματος πριν κατασκευαστούν τα φυσικά εξαρτήματα. Η WMC χρησιμοποίησε επίσης τρισδιάστατα σαρωμένη γεωμετρία αναβάτη, ώστε τα μοντέλα να εξετάζουν τη συμπεριφορά της μοτοσυκλέτας στην επιτάχυνση, στο φρενάρισμα και στις στροφές. Με αυτόν τον τρόπο, ο αναβάτης και η αναστάτωση του αέρα γύρω από το σώμα του δεν αντιμετωπίστηκαν ως λεπτομέρεια της τελευταίας στιγμής.

Το Mono RR είναι ήδη λειτουργικό: ο κινητήρας δουλεύει, η εξάτμιση βγαίνει από τη δεξιά πλευρά και ο υπερσυμπιεστής έχει τη χαρακτηριστική του οξεία ηχητική παρουσία. Η επόμενη φάση είναι η επικύρωση των ψηφιακών προβλέψεων με δοκιμές σε αεροδυναμική σήραγγα και σε πίστα. Εκεί θα φανεί πόσο από το θεωρητικό κέρδος σε αντίσταση, άντωση, κατανάλωση και ταχύτητα μεταφέρεται σε πραγματικές συνθήκες.

Ο Robert White περιγράφει το project ως επίδειξη μιας συνολικής προσέγγισης, όπου κάθε σύστημα της μοτοσυκλέτας βελτιστοποιείται μαζί με τα υπόλοιπα. Η WMC εξετάζει ακόμη το ενδεχόμενο λειτουργίας του κινητήρα με συνθετικό ή ανθρακικά ουδέτερο καύσιμο, χωρίς όμως να παρουσιάζει αυτή τη λύση ως ήδη υλοποιημένη. Το σκεπτικό της είναι να διατηρηθούν ο κινητήρας εσωτερικής καύσης, το κιβώτιο, ο συμπλέκτης, οι κραδασμοί και η αίσθηση του υπερσυμπιεστή, ενώ θα μειώνεται το περιβαλλοντικό αποτύπωμα του καυσίμου.

Η White Motorcycle Concepts είναι εταιρεία μηχανολογίας και τεχνολογίας, όχι κατασκευαστής μοτοσυκλετών. Το Mono RR δεν προορίζεται για παραγωγή ή πώληση σε showroom. Η αξία του βρίσκεται στο ότι δείχνει πώς ένας κεντρικός αεραγωγός, ένας μικρότερος αλλά υπερτροφοδοτούμενος κινητήρας και η διατήρηση της υπάρχουσας εργονομίας μπορούν να συνδυαστούν σε μία υπάρχουσα πλατφόρμα. Αν τα επόμενα τεστ επιβεβαιώσουν τους υπολογισμούς, η τεχνολογία θα μπορούσε να αδειοδοτηθεί σε κατασκευαστές για μελλοντικές μοτοσυκλέτες δρόμου ή αγωνιστικές εφαρμογές.