کاوازاکی نینجا سوپرشارژ چطور دنیای سوپربایک‌ها را متحول کرد؟

پیشرانهٔ ۹۹۸ سی‌سی چهار سیلندر کاوازاکی نینجا H2 با تولید ۳۱۰ اسب بخار قدرت، استاندارد جدیدی را در زمینهٔ نسبت قدرت به حجم پیشرانه‌ها ایجاد کرد.

در بین چهار سازندهٔ موتورسیکلت بزرگ ژاپنی، کاوازاکی مثل یک بچه شر و وحشی است. این شرکت ایده‌هایی که از دید همه دیوانه‌وار هستند را به واقعیت تبدیل می‌کند دقیقاً برعکس هوندا که معمولاً به‌آرامی و با حداقل ریسک جلو می‌رود. به خاطر همین رویکرد است که کاوازاکی مدل‌های شگفت‌انگیزی مثل اولین موتورسیکلت سوپرشارژ جهان را تولید کرده است. هرچند در اوایل دههٔ ۸۰ در برخی موتورسیکلت‌ها از توربوشارژر استفاده شد اما کاوازاکی تنها سازنده‌ای است که در دوران موتور، موتورسیکلتی جاده‌ای با القای اجباری ارائه کرد. در ادامه بررسی خواهیم کرد که چرا این حرکت بسیار مهم و انقلابی بود.

القای اجباری در موتورسیکلت‌ها

اولین سوپرشارژر در سال ۱۸۷۸ روی یک پیشرانهٔ پیستونی نصب شد. در دههٔ ۱۹۱۰ نیز هواپیماها به قدرت بیشتری نیاز داشتند و چون در ارتفاع بالا کمبود هوا باعث کاهش قدرت پیشرانه‌های پیستونی می‌شد، القای اجباری به صنعت هوانوردی راه پیدا کرد. خیلی طول نکشید که این تکنولوژی به صنعت خودروسازی هم وارد شد و اولین خودروهای سوپرشارژ تولیدی در دههٔ ۲۰ پدیدار شدند. سپس نوبت به موتورسیکلت‌ها رسید و در دههٔ ۳۰ همهٔ موتورسیکلت‌های مسابقه‌ای موفق به سوپرشارژر مجهز بودند؛ اما پس از جنگ جهانی دوم، FIM (فدراسیون بین‌المللی موتورسواری) استفاده از القای اجباری را در مسابقات ممنوع کرد و به همین دلیل، سازندگان برای دستیابی به قدرت بیشتر به افزایش حجم موتور روی آوردند.

بااین‌حال، در دههٔ ۸۰ چهار موتورسیکلت‌ساز بزرگ ژاپن یعنی یاماها، سوزوکی، هوندا و کاوازاکی همگی اقدام به ساخت موتورسیکلت‌های توربوشارژ کردند اما پس‌ازاینکه شرکت‌های بیمهٔ آمریکایی این موتورهای توربو را در لیست سیاه قرار دادند، استفاده از القای اجباری در موتورسیکلت‌ها منسوخ شد. موتورسیکلت‌ها به لطف وزن پایین، مصرف سوخت و آلایندگی بسیار کمتری نسبت به خودروها داشتند و درنتیجه موتورسازان توانستند با همان پیشرانه‌های تنفس طبیعی پرفورمنس مناسبی را ارائه کنند. علاوه بر این، استفاده از توربوشارژر یا سوپرشارژر وزن و هزینه‌ای اضافی را به دنبال داشت. در خودروها فضای کافی برای نصب این قطعات وجود دارد اما قطعات فنی موتورسیکلت‌ها بشدت در شاسی فشرده هستند و درنتیجه یافتن فضایی برای نصب توربوشارژر یا سوپرشارژر در موتورسیکلت نیازمند تحقیق و توسعهٔ بیشتر و صرف هزینهٔ بیشتر خواهد بود.

مشکلات استفاده از سوپرشارژر در موتورسیکلت

سوپرشارژر برای اینکه هوای بیشتری به پیشرانه برساند، توسط میل‌لنگ به چرخش درمی‌آید درحالی‌که توربوشارژر از گازهای خروجی اگزوز برای چرخاندن توربین استفاده می‌کند؛ بنابراین، توربوشارژر راه‌حل بهتری برای افزایش راندمان موتور است زیرا انرژی خود را از ضایعات فرایند احتراق می‌گیرد. علاوه بر این، برای استفاده از سوپرشارژر، پیشرانه باید آن‌قدر قوی باشد که بتواند کمپرسور را به چرخش درآورد و بنابراین، این شیوهٔ القای اجباری در پیشرانه‌های کوچک جواب نمی‌دهد. مشکل بعدی اینترکولر است. وقتی هوا فشرده می‌شود، دمای آن بالا می‌رود و به همین دلیل به اینترکولر نیاز خواهد بود تا هوا را قبل از ورود به موتور خنک کند زیرا هوا هرچه خنک‌تر باشد متراکم‌تر است و اکسیژن بیشتری دارد. در یک موتورسیکلت پرفورمنس، یک رادیاتور برای خنک کردن پیشرانه و شاید یک رادیاتور کوچک‌تر برای خنک کردن روغن وجود دارد و بنابراین فضایی برای نصب اینترکولر وجود نخواهد داشت. درنتیجه، کاوازاکی به راه‌حل متفاوتی برای پیشرانهٔ سوپرشارژ خود نیاز داشت.

پیشرانه کاوازاکی نینجا H2

کاوازاکی با القای اجباری در موتورسیکلت‌ها غریبه نیست. این شرکت اولین موتورسیکلت توربوشارژ تولیدی جهان را ساخت و با نینجا H2 اولین موتورسیکلت سوپرشارژ جاده‌ای جهان را هم خلق کرد. برای توسعهٔ این پیشرانه، همهٔ مهندسان کاوازاکی معتقد بودند که تنها راهکار استفاده از یک اینترکولر بزرگ است ولی شرکت ژاپنی با این موضوع موافق نبود و به همین دلیل، از طریق همکاری با شرکت صنایع سنگین کاوازاکی که در زمینهٔ ساخت قطعات هوافضا فعال است، اقدام به توسعهٔ یک سوپرشارژر و پیشرانهٔ اختصاصی برای موتورسیکلت خود کرد.

هرچند شاید این پیشرانه شبیه یک موتور چهار سیلندر خطی معمولی به نظر برسد اما توجه دیوانه‌واری به جزئیات در آن دیده می‌شود. در این موتور از متریال مورداستفاده گرفته تا ترتیب شلیک سیلندرها با دیگر پیشرانه‌های چهار سیلندر متفاوت است. از این طریق، کاوازاکی به هدف خود یک دستیابی به قدرت بیشتر از طریق القای اجباری بدون استفاده از اینترکولر رسید. نتیجه خلق پیشرانه‌ای با ۳۱۰ اسب بخار قدرت از یک لیتر حجم بود یعنی نسبت قدرت به حجمی که تا آن زمان فقط در خودروهای مسابقه‌ای دیده شده بود.

آینده چه خواهد شد؟

کاوازاکی نشان داد که القای اجباری در موتورسیکلت‌های مدرن خیلی خوب کار می‌کند. علاوه بر این، سریع‌ترین موتورسیکلت درگ جهان و همین‌طور موتورسیکلت GSX-1100 «گای مارتین» که در مسابقهٔ پایکس پیک پیروز شد هم از القای اجباری استفاده کردند. نسبت تراکم پایین‌تر و همپوشانی کمتر سوپاپ‌ها در پیشرانه‌های پرخوران موتورسیکلت باعث کاهش آلایندگی می‌شود و بنابراین، زمانی که قوانین آلایندگی سخت‌گیرانه‌تر شود، سازندگان مجبور به استفاده از القای اجباری خواهند شد؛ بنابراین، احتمالاً در آینده پیشرانه‌های پرخوران در موتورسیکلت‌ها با حجم کمتری نسبت به نمونه‌های تنفس طبیعی، معیار جدیدی را برای پرفورمنس ایجاد خواهند کرد، درست مثل موتورسیکلت‌های توربوشارژ ژاپنی در دههٔ ۸۰ اما با آلایندگی بسیار کمتر، حداقل تا زمانی که نیروی الکتریسیته در موتورسیکلت‌ها قدرت را در دست گیرد.