Ścigacz.pl

Za kilka lat będziemy łączyli się przez Bluetooth z ECU naszego motocykla, z aplikacji producenta wybierali gotową mapę na mokre kamienie i bezprzewodowo wgrywali ją bezpośrednio do naszej świeżutkiej endurówki.

Dzisiaj przyjrzymy się drażliwemu tematowi elektroniki w motocyklach offroadowych - od wszelkiego rodzaju czujników, przez bezpośrednie wtryski paliwa po systemy kontroli trakcji. Te ostatnie całkiem niedawno będące domeną hiperturystyków (Multistrada, Adventure), szybko podbiły kolejne segmenty. Po debiucie na rynku S1000RR, które pozamiatało w wielu testach, elektroniczne wspomagacze stały się standardem w motocyklach supersportowych. Za każdym razem kiedy duży producent prezentuje swoje nowe elektroniczne rozwiązania, debata zwolenników i przeciwników rozgrzewa się do czerwoności.

O ile rozbudowane systemy kontroli trakcji w motocyklach szosowych można wytłumaczyć chęcią poprawienia bezpieczeństwa (na drodze) i poprawienia wyników (na torze), o tyle zastosowanie dla nich w offroadzie ciężko uzasadnić. Czy to oznacza, że się przed nimi obronimy? Wszystko wskazuje na to, że nie. Motocykle, które producenci wstawiają każdej wiosny do swoich salonów sprzedaży są coraz mocniejsze, coraz bardziej skomplikowane i aby nad tym wszystkim zapanować potrzeba dodatkowych narzędzi kontroli. Dodajmy do tego wymogi rynków na których sprzedawane są jednoślady. UE zażyczyła sobie, aby każdy motocykl o pojemności powyżej 125cc był wyposażony w ABS. Chciałbyś mieć rasowe enduro bez zbędnych kilogramów (które dokłada zabudowany układ), w którym chciałbyś zachować możliwość blokowania kół? Zapomnij…

Jak to wszystko się zaczęło?

Rozwój elektroniki w motocyklach terenowych łączy się bezpośrednio z popularyzacją silników czterosuwowych w offroadówkach. Oczywiście już we wczesnych latach ‘90 w niezniszczalnych sprzętach, jak chociażby Suzuki DR 350 czy Honda XR 400, czterotakty radziły sobie świetnie. Były to jednak silniki o niskim zaawansowaniu technologicznym i motocykle dedykowane przede wszystkim hobbystom-amatorom. W świecie sportu jeszcze do początku XXI wieku dominowały dwusuwy, które zresztą do dziś nie zostały całkowicie wyparte, czego świetnym przykładem są dyscypliny endurowe - od Mistrzostw Świata Enduro, przez lokalne cross country, na endurocrossie kończąc.

Zmiana musiała jednak przyjść, głównie podyktowana kolejnymi ograniczeniami dotyczącymi emisji spalin. Pierwsze zwycięstwa w profesjonalnym sporcie na maszynach czterosuwowych datuje się na rok 1997, kiedy to niezniszczalny Doug Henry na prototypowej, czerpiącej z wyścigów szosowych Yamasze YZ400M wygrał pierwszy wyścig dla czterosuwa. Rok później Henry zdobył mistrzostwo w amerykańskim motocrossie, z automatu angażując kolejne koncerny by przyłączyć się do wyścigu zbrojeń.

Gwoździem do trumny dla offroadowych dwusuwów było przejście w Motocrossowych Mistrzostwach Świata w 2003 roku z systemu trzech klas (500, 250 i 125, który istniał od lat ‘50!), na dwie główne klasy, które znamy dziś - MX1 i MX2. Mimo zaawansowania technologicznego crossówek z tamtych czasów (5-ciozaworowe głowice, tytanowe popychacze, wysokie stopnie sprężania), nadal były to relatywnie proste w budowie konstrukcje gaźnikowe. Wszystko zmieniło się całkiem niedawno, w 2007 roku, kiedy to Suzuki wraz z modelem RMZ 450 wprowadziło pierwszy masowo produkowany offroadowy motocykl wyposażony we wtrysk.

Czym jest ECU i dlaczego wcześniej go nie było?

Z pojawieniem się wtrysku przyszła potrzeba zastosowania systemu aby nim zarządzać. Taki komputer nazywamy ECU (Engine Controle Unit). O wyjaśnienie jego działania prosimy inżyniera KTM odpowiedzialnego za przygotowywanie softwaru, Patricka Kuhleitnera: "ECU zbiera informacje ze wszystkich czujników w motocyklu - czujnika położenia wału, temperatury silnika, dostarczanego powietrza itp. Najważniejsze są jednak obroty i stopień otwarcia przepustnicy. Na podstawie tych danych system korzystając z mapy zapłonu zarządza dostarczaniem paliwa do silnika. Bazowa mapa to w uproszczeniu nic innego, jak tabela przypominająca te w excelu, w której na jednej z osi są obroty, a na drugiej wyrażone w procentach otwarcie przepustnicy. Na podstawie takiej tabeli i danych dostarczonych z czujników system podejmuje decyzję, ile paliwa podać. Oczywiście, mapy są przestrzenne ponieważ pojawia się tam więcej czynników, ale zasada działania jest taka sama."

Wydaje się to błahe i nieskomplikowane. Komputer ocenia ile silnik otrzymuje powietrza, ile kierowca chce otrzymać mocy na tylnym kole (poprzez stopień otwarcia przepustnicy) i w ten sposób przygotowuje mieszankę powietrza z benzyną wtryskiwaną pośrednio bądź bezpośrednio do komory spalania. Ale to przecież nie wszystko - ECU musi także brać po uwagę temperaturę silnika - gdy silnik jest zimny trzeba podawać więcej benzyny. Musi brać pod uwagę chociażby wysokość nad poziomem morza (w górach powietrze jest rzadsze), czy w końcu z niesamowitą precyzją znać obroty. Dlatego oprócz bazowej mapy wprowadza się także zmienne: Zrobienie nowej, bazowej mapy jaką mamy teraz np. w EXC-F 250 (musieliśmy przygotować nową ponieważ korzystamy z nowego ECU) zajmuje około pół roku. Po zrobieniu bazowej mapy, korzystamy z komory ciśnieniowej, żeby przygotować zmienne dla różnych wysokości. To strasznie dużo pracy.

Jeśli kilku inżynierów musi przez pół roku przygotowywać ECU do "zrozumienia" jednostki napędowej i jeżeli ECU musi polegać na co najmniej kilku czujnikach podających informacje z motocyklach, to w jaki sposób taki system ma być niezawodny w ciężkim terenie? "W motocyklach offroadowych z wtryskiem stosuje się bardzo wysokiej jakości systemy. Tak naprawdę, jeśli właściciel nie utopi motocykla i korzysta z specjalnych zatyczek podczas mycia, system nie wymaga żadnego serwisu" - dodaje Kuhleitner.

Wiemy, że reakcja na gaz w offroadówkach z wtryskiem paliwa jest niesamowita. Kilka lat temu posiadałem SX-Fa 250 z pierwszych lat produkcji. W tamtej chwili był to świetny, mocny motocykl, zwłaszcza w porównaniu do dwususwowych setek. Nie zmieniało to faktu, że w odróżnieniu od współczesnych czterotaktów, nie wybaczał żadnego błędu. Źle dobrany bieg czy zbyt mocne otwarcie przepustnicy w zakręcie kończyło się najczęściej zaduszeniem motocykla, a powtórne odpalenie trwało nawet kilka minut. Dziś czterosuwy mają niesamowicie czułą reakcję na gaz, są łatwe w użytkowaniu i wielokrotnie bardziej bezawaryjne. Chcąc czy nie chcąc, wszystko zawdzięczamy elektronice.

Smartbike w przyszłości?

Producenci mogliby nam wciskać kontrole trakcji, ABSy (Husqvarna próbowała), ride-by-wire i kto wie co jeszcze. Ale wbrew pozorom oni sami jeżdżą na motocyklach i wiedzą, że teraz takie rozwiązania w motocyklu offroadowym są po prostu niepotrzebne. Potwierdzają to zresztą słowa naszego rozmówcy: "Myślę, że na chwilę obecną doszliśmy do odpowiedniej granicy rozwoju motocykli offroadowych. W szosówkach mamy np. ride-by-wire, ale w przypadku offroadówki byłoby to zbyt kosztowe i zbyt skomplikowane. W przyszłości na pewno będziemy chcieli dodawać funkcje do ECU - takie możliwości daje nam teraz nowe ECU w EXC-Fie 250. Już teraz zapisuje ono styl jazdy w pamięci, dealer może podpiąć specjalne urządzenie, które pokaże czy jeździło się po motocrossowym torze czy spokojnie po górach"

Rywalizacja odbywa się więc na innych frontach, chociażby na płaszczyźnie centralizacji mas, jak w nowej Yamasze YZ, optymalizacji dostarczania mocy, jak w KXach od Kawasaki, czy lepszych rozwiązaniach w kwestii zawieszeń (coraz popularniejsze air forki używają już prawie wszyscy). Możemy spekulować na temat większej dowolności w elektronicznym ustawianiu motocykla. W Kawasaki można zmieniać gotowe kostki, dostosowując motocykl do warunków i swoich preferencji. Husaberg w serii proponuje podobne rozwiązanie już od kilku lat, z możliwością programowania (poprzez opcjonalne User Setting Tool) własnych map.

Nasze telefony dziś oferują czterordzeniowe procesory i po kilka gigabajtów RAMu (z pewnością więcej, niż komputer na którym powstaje ten tekst). Nic nie stoi na przeszkodzie, żebyśmy za kilka lat łączyli się przez Bluetooth z ECU naszego motocykla, z aplikacji producenta wybierali gotową mapę na mokre kamienie, albo kopny piasek i bezprzewodowo wgrywali ją bezpośrednio do świeżutkiej endurówki. Nic nie stoi na przeszkodzie, żeby przez tą samą aplikacje zobaczyć wykres ze swojej jazdy z ostatnich kilku kilometrów, czasy okrążeń zapisywane poprzez GPS, czy w końcu sprawdzić stan oleju lub podzielić się ze znajomymi na portalu społecznościowym najwyższą prędkością lub wysokim skokiem.

Jak myślicie: to dobry pomysł czy zły?

Foto: Archiwum