Itaalia spordimärk üllatas uue lähenemisega mootori konstruktsioonile. Ferrari patenteeris lahenduse, kus traditsioonilised ümmargused kolvid asendati elementidega, mille kuju meenutab speedway rada – ristkülik poolringidega otstes. Millised sellise lahenduse eelised motiveerisid Ferrari insenereid?

Uue geomeetria otsingul

Kuigi Ferrari ei ole esimene tootja, kes eksperimenteerib mittestandardsete kujudega kolvitega, eristub tema ettepanek ebatavalise kombinatsiooniga testitud ideedest ja julgetest modifikatsioonidest. Uus patent näeb ette kolvide kasutamist, millel on geomeetriline kuju, mis on tuntud katsete põhjal, mida võttis ette näiteks Honda 90ndate aastate võidusõidu mootorrataste NR puhul. Klassikalise ringi asemel pakub Ferrari speedway rajaga sarnast kuju – lamedat ristkülikut poolümmarguste lõppudega, mis meenutab kapslit.

Tehnilisest vaatevinklist on sellel muutusel olulised tagajärjed. Traditsiooniline mootori mahutavuse arvutamise valem (mis põhineb kolvi läbimõõdul ja tema käigul) lakkab olemast kasulik. Uus geomeetria nõuab silindri mahu jagamist lihtsakujulisteks kehadeks – risttahukas ja kaks poolsilindrit –, et määrata tegelik töömaht.

Allikas: European Patent Office, EP4517043A1

Lühendamine ilma kompromissideta

Uue lahenduse suurim eelis on kompaktsus. Võrreldes kahte silindrit – üht ümmarguse kolviga, teist ovaalsega – selgub, et mõlemal võib olla peaaegu identne maht, kuid teine on mõnekümne protsendi võrra lühem. V8 või V12 agrekaatide puhul tähendab see märgatavat kogu mootori lühenemist, mis sportlikus autos esimootori korral kajastub soodsamal massi jaotumises.

Kuid Ferrari ei peatunud sellel. Järgmine samm oli uue ühendavate vardade konstruktsiooni väljatöötamine. Kahe eraldi varda asemel, mis on ühendatud ühe kammitipu külgedega – mis põhjustab väikese nihke silindrite ridade vahel – rakendati ühendatud “siami” tüüpi süsteemi. Üks ühendav vars on peamine, teine liigendev, ja koos moodustavad nad sõlme, mis lühendab kammvõlli, parandab selle jäikust ja kõrvaldab silindrite vastastikused nihked. See omakorda kajastub värinat põhjustavate jõudude vähendamises.

Allikas: European Patent Office, EP4517043A1

Väljakutsed ja kompromissid

Muidugi toob iga uuenduslik lahendus kaasa uusi väljakutseid. Ebatavalisel kolvikujul tähendab raskemalt põlemiskambri tihendamist, suuremat ebaühtlase kulumise riski, samuti võimalikke probleeme segu ühtlase põlemisega. Probleemiks võib olla ka asjaolu, et kolviaks on stabiliseeritud ainult lühema kolviaksa suhtes, mis suurendab silindris kõikumise riski.

Ferrari väidab siiski, et tänapäevased töötlemistehnoloogiad, kerged materjalid ja teiste tootjate (nt Honda) kogemused võimaldavad neid puudusi minimeerida. Tootja rõhutab ka, et tema hinnangul on uus lahendus “majanduslikult kasulik” – kuigi mida see Ferrari kontekstis tähendab, jääb avatud tõlgendamisele.

Samm uue standardi suunas?

Ei saa märkamata jätta, et Ferrari määratleb patendi sisus oma uut agregaati korduvalt kui “drive engine” ehk veomootor, nagu tahaks selgelt rõhutada, et tegemist ei ole igava, standardiseeritud energia generaatoriga hübriidajamiks, vaid täisväärtuslik spordiautomobile südamega. Kõik viitab sellele, et uus süsteem leiab rakendust eelkõige sõidukites esimootoritega – seal, kus veomiagregaati lühendamine mõjutab otseselt massi jaotumist ja auto juhtimist.

Kuigi ei peaks ootama, et see tehnoloogia jõuaks peagi populaarsete C-segmendi mudeliteni, võib see määrata tulevaste mootorite arengu suuna premium-klassis ja superautodes. Eriti maailmas, kus ruum katte all muutub üha väärtuslikumaks ressursiks.

Ferrari tõestab, et oskab ikka veel üllatada insenerilise loomingulisusega. Selle asemel, et järgida tallatud downsizing’u ja elektrifikatsiooni radu, panustab läbimõeldud mehaanilisele revolutsioonile – speedway raja kujuga kolvitega inseneerliku julguse ja söakuse sümbolina.