Nowoczesne rozwiązania i technologie stosowane w motocyklach

Jeszcze kilka lat temu motocykle były dość prostymi (z dzisiejszego punktu widzenia) maszynami, pozbawionymi elektronicznych cudów techniki znanych z samochodów. Z elektroniki był na pokładzie wtrysk paliwa, wyświetlacz LCD, ewentualnie układ ride-by-wire. Prace rozwojowe koncentrowały się na osiągach, komforcie czy własnościach prowadzenia.

Rozbudowana elektronika, taka jak np. kontrola trakcji, ABS czy elektronicznie sterowane zawieszenia – pojawiały się tylko w topowych maszynach takich marek, jak Yamaha, BMW, Aprilia czy Ducati. Aby nadążyć w wyścigu zbrojeń, producenci zaczęli prześcigać się w opracowywaniu kolejnych nowinek technicznych. Pomogły w tym rosnąca wydajność oraz miniaturyzacja układów elektronicznych.

Oto 14 patentów, które w ciągu ostatniej dekady zmieniły branżę motocyklową. Przy większości z nich pracowali giganci branży elektronicznych systemów bezpieczeństwa – Bosch oraz Continental. Niektóre z rozwiązań poprawiły bezpieczeństwo, inne wygodę czy obsługę motocykla, a wiele miało swój początek w MotoGP. Czy wszystkie były potrzebne? Pewnie nie.

01 ABS NA ZAKRĘTY – CORNERING ABS

bosch

Motocyklowy ABS przeszedł długą drogę – od ważącego ponad 10 kg układu z BMW K 100 (1988 r.) do superlekkiego (około 600 g) systemu działającego również w głębokich złożeniach.

To rozwiązanie po raz pierwszy pojawiło się w 2014 roku w KTM-ie 1190 Adventure. Nosiło nazwę MSC. ABS na zakręty – to miano przyjęło się w Polsce, a w oryginale jest to cornering ABS. Ta zaawansowana forma ABS-u, dzięki informacjom płynącym z modułu IMU, pozwala dokładnie ocenić sytuację i regulować siłę hamowania nawet podczas głębokich złożeń w zakrętach.

Zwykły ABS, którego działanie było oparte na porównaniu prędkości obrotowej obu kół, w każdej sytuacji – nawet podczas jazdy w mocnym złożeniu – reagował tak, jakby motocykl jechał w pozycji pionowej, dlatego ciśnienie w układzie hamulcowym nie zawsze było adekwatne do sytuacji. Ten system sprawdzał się w czasie awaryjnego hamowania na ulicy, ale podczas sportowej jazdy stawał się zbędny, bo mógł wywołać spore zamieszanie. Dzięki pomiarom i informacjom płynącym z IMU, cornering ABS dopasowuje siłę hamowania i ciśnienie w układzie hamulcowym do pozycji i sytuacji, w jakiej znajduje się motocykl, maksymalnie skracając drogę hamowania przy jednoczesnym zachowaniu przyczepności opon oraz sterowności motocykla.

Zobacz również: Świat oszalał na punkcie wyciskania jak największych wartości mocy i momentu obrotowego przy jak najniższych obrotach. Dlaczego? Bo taka charakterystyka silnika oznacza, że motocykl jest łatwiejszy do opanowania i daje więcej frajdy z jazdy. Wyjaśniamy w jaki sposób można 

02 IMU (INERTIAL MEASUREMENT UNIT)

bosch

Ta mała czarna skrzynka połączona z komputerem motocykla to układ, który niedawno był zarezerwowany dla topowych maszyn, a dziś można go spotkać nawet w małym KTM-ie RC 390. IMU to moduł składający się z czujników bezwładnościowych, które mierzą siły działające na motocykl, kąty złożenia, przyspieszenia poziome i pionowe itp. W uproszczeniu: jest to forma żyroskopu, dzięki któremu komputer potrafi rozpoznać, w jakiej pozycji, z jaką prędkością, w jakim złożeniu oraz w jakiej fazie aktualnie znajduje się motocykl (np. hamowanie, przyspieszanie).

W najnowszych maszynach montuje się moduł sześcioosiowy, który mierzy parametry we wszystkich płaszczyznach, w maszynach niższej klasy pojawiają się układy 5-, a nawet 3-osiowe. Do czego służy IMU? Moduł komunikuje się z komputerem motocykla i podaje mu wspomniane parametry, a ECU maszyny przelicza je i dopasowuje działanie kontroli trakcji, ABS-u oraz np. kontroli wheelie do danej sytuacji. Dzięki temu mamy dziś takie systemy, jak ABS na zakręty czy sportowa kontrola trakcji. Ponadto IMU mierzy maksymalne kąty złożenia w zakrętach i umożliwia zaprezentowanie ich na ekranie wyświetlacza, karmiąc ego motocyklisty.

03 KONTROLA TRAKCJI

motor-presee polska

Można się spierać, który motocykl seryjny jako pierwszy był wyposażony w kontrolę trakcji. Jednym z pierwszych masowo produkowanych motocykli z kontrolą trakcji była Yamaha YZF-R1 z 2008 roku. Wprowadzenie Traction Control System (TCS) było podyktowane wciąż rosnącymi osiągami motocykli sportowych, dopiero później ten system bezpieczeństwa stał się powszechny w innych maszynach. Od prostego układu odcinającego zapłon po wykryciu potencjalnego uślizgu, opartego na pomiarze prędkości obu kół kontrola trakcji ewoluowała w bardziej skomplikowany układ. Najpierw pojawiły się tryby pracy pozwalające regulować wrażliwość jego działania, później poprawiano wrażliwość i reakcję elektroniki (łagodne opóźnienie zapłonu, redukcja mocy itp.). Dużym krokiem naprzód okazało się wprowadzenie modułu bezwładnościowego IMU, który pozwolił regulować działanie kontroli trakcji z uwzględnieniem kąta złożenia motocykla. Dziś TCS dba o to, by nawet jazda motocyklami o mocy ponad 200 KM była stosunkowo łatwa i bezpieczna.

04 DWUSPRZĘGŁOWA SKRZYNIA BIEGÓW (DCT)

Honda

Patent ten opracowano w Hondzie. Po raz pierwszy trafił do modelu VFR 1200 w 2010 roku jako usprawnienie, które miało poprawić komfort podróżowania. Wprawdzie jego działanie przypomina znaną z samochodów osobowych automatyczną skrzynię biegów, ale w rzeczywistości działa nieco inaczej. Wcześniej dwusprzęgłową skrzynię w samochodach zaprezentował koncern VW pod nazwą DSG. Oba systemy działają na podobnej zasadzie: dwa osobno funkcjonujące układy sprzęgła zapinają naprzemiennie kolejne biegi w skrzyni, tak aby przejście pomiędzy przełożeniami było jak najłagodniejsze i najszybsze. Jeśli jedziesz na pierwszym biegu, drugie sprzęgło ma już zazębione kolejne przełożenie, a po osiągnięciu odpowiednich obrotów (lub naciśnięciu przycisku zmiany) specjalny bęben wybierający przełącza się między zestawami trybów. Dźwignię zmiany biegów zastąpił silniczek elektryczny, nie ma też klamki sprzęgła. Początkowo taką skrzynię miały tylko dwa modele w ofercie Hondy – VFR 1200 i NC 700. Później system ten zaczął pojawiać się w kolejnych modelach: VFR 800, Africa Twin, Integra, CrossTourer, CrossRunner itd. Coraz więcej motocyklistów decyduje się na to rozwiązanie łączące komfort korzystania z automatycznej skrzyni biegów z możliwością manualnej zmiany. System jest bardziej dopracowany niż na początku, a w kwestii trwałości nie ma żadnych zastrzeżeń. Jedyną wadą skrzyni DCT jest dodatkowa masa – zależnie od motocykla wynosi ona nawet 10 kg.

05 RADAR I CZUJNIKI MARTWEGO POLA

BMW

Radar w motocyklu to ostatni krzyk mody. Praca nad tym systemem trwa od kilku lat, ale dopiero w 2021 roku trzy marki: BMW, Ducati i KTM zaprezentowały ten system działający w motocyklu. Choć jego wprowadzenie jako pierwsze zapowiedziało Ducati, ostatecznie Włochów wyprzedziło BMW. Radary w samochodach to żadna nowość – są montowane od blisko 15 lat. Specyfika motocykli wymagała dopracowania działania radaru pod kątem techniki jazdy jednośladem. Na razie radar zastosowany w motocyklach BMW, Ducati, KTM, Kawasaki, a w Triumphie odpowiada za działanie adaptacyjnego tempomatu – reguluje prędkość na autostradzie, mierząc odległość do pojazdu jadącego z przodu. Jeśli motocykl jest wyposażony również w radar tylny, dodatkową funkcją jest monitorowanie martwego pola w lusterkach ostrzegające np. o nadjeżdżających z większą prędkością pojazdach. System monitorowania martwego pola oparty na czujnikach już 7 lat temu zaprezentowało BMW w swoim maksiskuterze C 600 GT. Wtedy to rozwiązanie nie przyjęło się w innych maszynach. Dziś adaptacyjny tempomat i radary to domena topowych maszyn, ale zapewne już niedługo pojawią się w motocyklach z niższych półek cenowych.

06 KOKPIT TFT

motor-presee polska

Kolorowe wyświetlacze TFT mają niemal nieograniczone możliwości. To właściwie tablety i smartfony na pokładzie motocykla.

Na początku tego wieku nowością były pojawiające się w motocyklach wskaźniki oparte częściowo na klasycznych zegarach analogowych, a częściowo na skromnych wyświetlaczach ciekłokrystalicznych (LCD – Liquid Crystal Display). Z czasem klasyczne zegary zostały wyparte przez duże wyświetlacze LCD, a około dekady temu w topowych maszynach pojawiły się kolorowe ekrany wykorzystujące technologię TFT (Thin Film Transistor), które umożliwiały uzyskanie lepszej rozdzielczości i większej palety kolorów w wyświetlaczach LCD. Takie wyświetlacze w połączeniu z coraz bardziej zaawansowaną elektroniką motocykla pozwalały umieścić większą ilość informacji na ekranie oraz zastosować bardziej rozbudowane menu. Dziś TFT to żaden cymes – ma go wiele motocykli nie tylko w najwyższej, ale też średniej i niższej kategorii cenowej, a powoli są one wypierane przez przypominające tablety wyświetlacze dotykowe (np. Indian FTR 1200 S). Pojawiają się też informacje na temat badań nad wyświetlaczami sterowanymi gestami (BMW).

Zobacz również: Któż z nas nie kocha muzyki silnika motocykla wkręcającego się na najwyższe obroty... Ale co dzieje się wtedy w jego wnętrzu? W bardzo dużym uproszczeniu wyjaśniamy, jak ogromnym obciążeniom są poddawane jego elementy.

07 ŚWIATŁA LED I DOŚWIETLANIE ZAKRĘTÓW

Ducati

Światła Full LED odchudziły motocykle, uprościły skomplikowane systemy doświetlania zakrętów oraz poprawiły skuteczność świateł mijania i drogowych. A przy tym jak wyglądają!

Oświetlenie LED czy też full LED to również rozwiązanie przeszczepione z samochodów. Dzięki zastosowaniu mocnych diod LED w tylnych lampach, kierunkowskazach i światłach mijania/drogowych nowoczesne motocykle oszczędzają na masie oraz energię, co zmniejsza obciążenie alternatora (który przez zastosowanie rozbudowanej elektroniki i tak nieźle dostaje w kość). Efektywność i trwałość LED-ów jest nieporównanie większa od klasycznych żarówek H7 lub H4. Ponadto niewielkie rozmiary i możliwość programowania LED-owego oświetlenia, a także zastosowanie czujników pochylenia (IMU) pozwoliło opracować tani w produkcji i skuteczny system doświetlania zakrętów podczas jazdy w złożeniach oraz świateł do jazdy dziennej DRL. Dodatkowe światła lub diody zapalają się, doświetlając zakręty, gdy tylko system wykryje jazdę w złożeniu. Wcześniej nad znacznie bardziej skomplikowanym rozwiązaniem (biksenon z obrotowym lustrem) pracowało BMW, ale okazało się ono znacznie droższe w produkcji i pojawiało się tylko w serii K 1600 jako wyposażenie dodatkowe.

08 BEZOBSŁUGOWY ŁAŃCUCH REGINA/BMW

BMW

To jedno z niewielu rozwiązań, które nie wiąże się z zastosowaniem nowoczesnej elektroniki, a jest przykładem typowego hardware’u – fizycznej części motocykla. Bezobsługowy łańcuch M Endurance, dostępny od 2020 roku w maszynach BMW, został opracowany wspólnie z włoskim producentem napędów Regina i charakteryzuje się tym, że w ogóle nie wymaga obsługi, mimo to jego żywotność ma być dłuższa niż zwykłego łańcucha motocyklowego. Jego konstrukcja jest bliźniaczo podobna do typowego łańcucha X-ring, z tą różnicą, że tulejki ślizgowe są pokryte specjalną super­twardą i trwałą powłoką ta-C (teraedryczny amorficzny węgiel – przemysłowa, wyjątkowo twarda powłoka – pochodna diamentu przemysłowego i DLC – diamond-like carbon). Dzięki temu ma zniknąć konieczność czyszczenia i smarowania, a podobno nawet naciągania łańcucha. Można go kupić nie tylko w salonach BMW – Regina oferuje go pod nazwą HPE.

09 ELEKTRONICZNIE STEROWANE/PÓŁAKTYWNE ZAWIESZENIA

Ducati

Elektronicznie regulowane zawieszenia na rynek wprowadziło właściwie BMW, oferując go swoim klientom jako wyposażenie dodatkowe – ESA (później ESA II i Dynamic ESA). Jest oczywiście oparte na elektronice i pracy specjalnych siłowników, które umożliwiają dostosowanie wartości tłumienia w zawieszeniach do obciążenia (np. jazda z pasażerem/bagażem) lub stylu jazdy (sport/turystyka/miasto/teren). Nieco później, między innymi w Ducati Multistradzie 1200, pojawiła się opcja elektronicznych zawieszeń, które w oparciu o dane pochodzące z czujników monitorują, przeliczają i na bieżąco dopasowują wartości tłumienia do sytuacji, w jakiej się znajdujemy. Choć zasada działania w nowszych konstrukcjach właściwie się nie zmieniła (Skyhook Ducati ma już ponad 10 lat), parametry, czułość i czas reakcji są wciąż poprawiane, tak by zawieszenia były równie precyzyjne, jak te konwencjonalne np. w maszynach sportowych. W początkowych latach produkcji półaktywne zawieszenia stosowane w takich maszynach wyścigowych, jak Yamaha R1M, BMW S 1000 RR czy Ducati Panigale pozostawiały sporo do życzenia. Dziś te systemy działają nienagannie. Ich początku również można doszukiwać się w wyścigach klasy MotoGP, które na pewnym etapie pozwalały programować elektroniczne zawieszenia pod kątem każdego toru wyścigowego, a nawet jego poszczególnych sekcji. To rozwiązanie zostało wycofane z wyścigów najwyższej klasy, ale zadomowiło się w motocyklach drogowych.

10 SYSTEM WZYWANIA POMOCY - SOS

BMW

BMW

System SOS w motocyklach to rozwiązanie, które już dziś stosuje BMW, a przymierza się do niego Suzuki. Chodzi o specjalny przycisk, który w razie wypadku pozwala skontaktować się bezpośrednio z centralą ratunkową BMW. To również patent przeniesiony z samochodów. W najnowszej wersji system jest połączony z czujnikami, które w razie wykrycia wypadku automatycznie powiadamiają centralę, ta zaś próbuje skontaktować się z motocyklistą, a nawet umożliwia zlokalizowanie motocykla, tak by przyspieszyć udzielenie pomocy. To część pakietu systemów bezpieczeństwa, nad którymi pracuje BMW – w planach jest system ostrzegania przed zagrożeniami, a nawet unikania ich, np. poprzez awaryjne hamowanie lub omijanie przeszkody.

11 SKRZYDEŁKA

HONDA

Winglety aerodynamiczne przyjmują różną formę. W Ducati oraz BMW są po prostu dodatkowymi bocznymi spojlerami/skrzydłami, a np. w Hondzie (na zdj. powyżej) przyjęły kształt obszernych skrzeli.

Nie, nie chodzi tu o skrzydełka z kurczaka w sosie barbecue, lecz o sprawę, która początkowo podzieliła fanów wyścigów i środowisko motocyklowe, a na koniec przyjęła się i jest stosowana w coraz większej liczbie motocykli. Chodzi o skrzydełka, które zwiększają docisk aerodynamiczny, poprawiając stabilność oraz trakcję motocykla przy wysokich prędkościach. Zasada działania została przeszczepiona z samochodów Formuły 1 i wprowadzona do motocykli MotoGP. Z czasem skrzydełka zaczęły się pojawiać również w takich motocyklach seryjnych, jak Ducati Panigale V4, Honda FireBlade, Aprilia RSV4 czy BMW S 1000 RR. Chodzi więc o mocne motocykle, zdolne rozwinąć prędkości rzędu 300 km/h, przy których dodatkowy docisk przedniego koła może wynosić nawet 60 kg! Skrzydełka w różnej formie pojawiają się również w maszynach niższych klas (np. Aprilia RS 660), a nawet w nakedach (Suzuki GSX-S 1000). Tam mają one jednak charakter raczej stylistyczny niż funkcjonalny.

12 KOMUNIKACJA BLUETOOTH

ktm

Duże możliwości elektroniki w motocyklach przyniosły kolejne udogodnienia poprawiające komfort jazdy. To, co w samochodach było możliwe już 20 lat temu, dziś staje się normą również w motocyklach. Mowa tu o komunikacji Bluetooth między smartfonem a kokpitem motocykla. Coraz więcej maszyn jest wyposażonych w moduły Bluetooth, które za pośrednictwem specjalnych aplikacji umożliwiają obsługę wielu funkcji telefonu z poziomu motocykla i odwrotnie. Odbieranie wiadomości, telefonów, sterowanie muzyką, nawigacja, zapisywanie tras czy parametrów motocykla, lokalizacja, regulacja ustawień maszyny czy sterowanie np. kamerą GoPro to tylko niektóre z funkcji wspomnianych aplikacji. Jeśli uzbroisz się w interkom Bluetooth, możesz jednocześnie jechać, rozmawiać, słuchać muzyki i korzystać z nawigacji w telefonie!

Zobacz również: Tylna opona o szerokości 190 mm silnik o mocy 200 KM. Rezultat łatwo przewidzieć, ale współczesne opony coraz lepiej znoszą ostre traktowanie. Odpowiedź znajdziesz w naszym teście opon. 

13 SYSTEM BEZKLUCZYKOWY / KEYLESS

HONDA

System Keyless funkcjonuje w motocyklach dopiero od kilku lat, ale wciąż zdarzają się problemy z zasięgiem/komunikacją między kluczem a motocyklem. Mimo wszystko to przyszłość motocykli.

System bezkluczykowy to również przeszczep rozwiązania stosowanego w samochodach. Daje on możliwość odpalenia motocykla bez konieczności wkładania kluczyka do stacyjki. W przypadku motocykli to rozwiązanie wydaje się niegłupie – ułatwia odpalenie maszyny, kiedy jesteś w pełnym rynsztunku, a kluczyk masz schowany w kieszeni. Praktyka pokazała jednak, że system Keyless ma wciąż sporo wad – od awarii i problemów ze skomunikowaniem motocykla z kluczykiem, przez klasyczne wyfrunięcie kluczyka z kieszeni, aż po najbardziej błahe padnięcie baterii w trakcie podróży. Mimo to rozwiązanie jest poprawiane i rozwijane, więc być może już niedługo docenimy ten patent, tak jak doceniamy go w samochodach.

14 DWUKIERUNKOWY QUICKSHIFTER / BLIPPER

Triumph

To cudo techniki jest rozwinięciem układu, który był stosowany już wcześniej, czyli klasycznego quickshiftera. Asystent zmiany biegów, bo tak można nazwać go w języku polskim, to układ, który za sprawą krótkiego odcięcia zapłonu umożliwiał szybką zmianę biegów (tylko do góry) bez konieczności używania sprzęgła i odejmowania gazu. Każdy średnio doświadczony motocyklista wie, że w niezsynchronizowanych skrzyniach motocyklowych da się zmieniać biegi do góry bez użycia sprzęgła, ale wymaga to odrobiny praktyki i jest wolniejsze niż zmiana za pośrednictwem quickshiftera (wymaga przymknięcia gazu na ułamek sekundy). Prawdziwe czary zaczęły się, kiedy w maszynach sportowych pojawiły się quickshiftery działające w obu kierunkach, czyli zarówno podczas przebijania do góry, jak i redukcji. System sterujący robi krótką przegazówkę i wyrównuje obroty, umożliwiając płynne redukcje bez konieczności użycia klamki sprzęgła. To jeden z naszych ulubionych nowoczesnych systemów w motocyklach i cieszy nas, że pojawia się w coraz większej liczbie motocykli jako wyposażenie standardowe!