Nhẹ và bền: ổ trục nhựa trong xe máy đua

Thể thao mô tô trên hai bánh xe được đặc trưng bởi một loạt các loại xe khác nhau - cho đến tận máy một xi-lanh. Công suất động cơ hạn chế của những chiếc xe đạp này không phải là bất lợi nếu trọng lượng - tức là khối lượng cần tăng tốc - cũng được giảm đáng kể. Các lựa chọn thay thế bằng nhựa thay vì kim loại đóng góp quan trọng ở đây. Và chúng mang lại nhiều lợi thế hơn nữa trong điều kiện đua xe khắc nghiệt hàng ngày.
 
Tại Krämer Motorcycles (KMC), chỉ có một sản phẩm để mua: Niềm vui lái xe trên hai bánh xe. Nói chính xác hơn: một chiếc xe đạp đua siêu đơn được đặc trưng bởi các đặc điểm lái cực đỉnh và do đó không chỉ có thể giành được danh hiệu trong giải vô địch xi-lanh đơn mà còn có thể theo kịp các cuộc đua Supertwin trong mùa giải hiện tại. Chiếc máy này, được cung cấp dưới tên gọi mẫu xe HKR-EVO2, đạt tốc độ tối đa lên tới 230 km/h. Tại cuộc đua đường trường Tandragee 100 ở Bắc Ireland, Shaun Anderson đã đạt được tốc độ trung bình là 100,485 dặm/giờ (161,715 km/giờ), khiến anh trở thành tay đua đầu tiên và duy nhất từng phá vỡ rào cản kỳ diệu 100 dặm/giờ trên một chiếc mô tô xi-lanh đơn.
 
Mặc dù công ty vẫn còn tương đối trẻ, nhưng rất nhiều công việc phát triển đã được thực hiện đối với chiếc máy. Những gì bắt đầu vào năm 2009 như một dự án riêng của ba người bạn Christof Henco, Markus Krämer và Nico Rothe - những chữ cái viết tắt (HKR) của họ được sử dụng trong tên loại xe - để phát triển chiếc mô tô của riêng họ hoàn toàn cho mục đích đua xe thể thao, đã dẫn đến việc thành lập Krämer Motorcycles vào năm 2014 bởi Markus Krämer, người trước đây từng làm kỹ sư phát triển tại KTM. Theo đó, quyết định về thành phần trung tâm không khó: động cơ KTM 690 LC4 xi-lanh đơn đã đóng vai trò là bộ phận truyền động ngay từ đầu. Phần còn lại của chiếc xe đạp được thiết kế theo hướng này, một phần sử dụng các bộ phận tiêu chuẩn và một phần sử dụng các thành phần do công ty tự phát triển.

Trong đua xe thể thao, mỗi gram đều có giá trị. Vòng bi kim loại làm tăng trọng lượng của xe và do đó ảnh hưởng đến hiệu suất chung của xe. Các điểm vòng bi thường phải chịu tải trọng lớn do điều kiện đua khắc nghiệt và do đó phải được bôi trơn đầy đủ. Điều này đảm bảo rằng bụi bẩn tích tụ tại các điểm vòng bi, có thể làm hỏng các thành phần.

Krämer Motorcycles tin tưởng vào ổ trục trơn iglidur Q và J và đầu thanh truyền igubal, vì chúng cung cấp giải pháp bôi trơn và không cần bảo trì. Chúng đảm bảo chức năng liên tục vì không có bụi bẩn tích tụ tại các điểm ổ trục. Vì ổ trục trơn được làm bằng nhựa, trọng lượng của chúng chỉ bằng khoảng một phần ba so với ổ trục kim loại được sử dụng trước đây. Krämer Motorcycles sử dụng ổ trục iglidur trong hệ thống liên kết, phanh và sang số cũng như trong chỗ để chân. Ngoài ra, hai đầu thanh truyền igubal được sử dụng trong cần phanh chân. Một lợi thế khác của tất cả các thành phần igus: Tuổi thọ của chúng có thể được tính toán chính xác bằng cách sử dụng một công cụ trực tuyến miễn phí.

KMC lấy từng thành phần một và nỗ lực phát triển các sản phẩm của riêng mình đáp ứng các yêu cầu của riêng mình thay vì các sản phẩm tiêu chuẩn. Giảm trọng lượng là ưu tiên hàng đầu ở đây - càng ít càng tốt. Vì công suất tối đa của động cơ một xi-lanh bị hạn chế, nên cách duy nhất để đạt được lợi thế là giảm khối lượng.
 
Nhưng tính đơn giản của thiết kế cũng là một vấn đề, vì nó cũng quyết định mức độ dễ dàng - và do đó là tốc độ - của việc sửa chữa. Trong cuộc đua hàng ngày, điều này có thể quyết định liệu bạn có thể quay lại đường đua kịp thời cho lần xuất phát tiếp theo hay không. Và cũng cần có một mức độ linh hoạt nhất định. Krämer lấy hệ thống treo bánh xe làm ví dụ: "Nếu bạn muốn thay đổi phân bổ trọng lượng, bạn phải sử dụng chiều dài khác. Các tùy chọn cấu hình như vậy phải được tính đến ngay từ đầu."
 
Một vấn đề khác là giá cả. Krämer muốn thu hút một nhóm khách hàng dưới phân khúc hoàn toàn chuyên nghiệp. Tùy thuộc vào cấu hình, những chiếc xe đạp được sử dụng riêng cho đua xe có giá từ 15.000 đến 25.000 euro. Do đó, nhà sản xuất cũng phải đảm bảo rằng các thành phần chất lượng cao có sẵn với mức giá ưu đãi.

Phát triển mới nhất từ các nhà phát triển KMC là hệ thống liên kết mới cho tay đòn sau, kết nối bánh sau với khung thông qua bộ giảm chấn. Trục của hệ thống liên kết trước đó chứa một bộ phận hoạt động bên trong gồm chín bộ phận kim loại, phải được lắp ráp và bôi trơn một cách tỉ mỉ. Thiết kế mới, hiện sẽ được lắp đặt trong các máy móc trong tương lai sau một năm phát triển, chỉ cần hai ổ trục nhựa không cần bôi trơn, được ép chặt và sau đó vận hành không cần bảo trì. Ngoài ra, trọng lượng giảm khoảng một phần ba: từ 535 xuống 355 gram. Và cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, giá của các bộ phận - bao gồm ổ trục iglidur Q có mặt bích - thấp hơn đáng kể so với thiết kế trước đó.
 
Ứng dụng này được định sẵn để sử dụng ổ trục từ igus, vì lực lớn xảy ra, nhưng chỉ có góc quay nhỏ lên đến 10°. Đây là nơi mà thực tế là nhựa không cần bôi trơn được đền đáp. Với thiết kế kim loại đơn giản tương tự, bạn sẽ phải đảm bảo đạt được vòng quay hoàn chỉnh, nếu không sẽ không có sự bôi trơn bề mặt hoàn chỉnh. Việc sử dụng các sản phẩm igus cũng tương ứng với nguyên tắc đơn giản: "Đôi khi bạn chỉ cần ấn vào một ống lót bằng nhựa trong khi nhiều bộ phận sẽ phải được ghép lại với nhau trong phiên bản kim loại", ông chủ KMC giải thích.

Markus Krämer đã có lần đầu tiên tiếp xúc với igus ® tại công ty cũ KTM. Tại đó, các sản phẩm được sử dụng trong một số lĩnh vực ngách, trong cần số và hệ thống lái. Quyết định cuối cùng ủng hộ việc sử dụng các thành phần nhựa được đưa ra theo gợi ý của nhà thiết kế, người đã làm việc chuyên sâu với igus ® trong lĩnh vực chế tạo xe đạp. Rõ ràng là các ứng dụng đã lên kế hoạch có thể được bao phủ bởi phạm vi tiêu chuẩn igus ® Điều này khiến việc tìm kiếm nhà cung cấp thay thế trở nên không cần thiết.
 
Thật dễ dàng để bắt đầu sử dụng ổ trục nhựa vì công ty không phụ thuộc vào các sản phẩm tùy chỉnh. Tuy nhiên, Krämer báo cáo rằng quá trình phát triển hệ thống liên kết hiện đã được hoàn thiện rất tốn thời gian vì phải thực hiện toàn bộ một loạt các thử nghiệm. Ông chủ KMC giải thích: "Các thông số kỹ thuật dung sai tiêu chuẩn từ igus ® không phù hợp với ứng dụng của chúng tôi. Biên độ một phần mười milimét nhân lên ở đây, và sau đó bạn đột nhiên cảm thấy chuyển động từ một đến hai milimét trên bánh sau - không thể chấp nhận được đối với một chiếc xe đua." Trong quá trình tìm kiếm dung sai phù hợp giữa lỗ và trục, các thử nghiệm đã được thực hiện để tìm ra sự kết hợp phù hợp. Sự hợp tác với igus ® rất tốt.

Tất nhiên, trọng lượng của máy có thể được giảm hơn nữa, ví dụ như bằng cách sử dụng các bộ phận sợi carbon. Tuy nhiên, KMC tránh những điều cực đoan như vậy trong sản xuất hàng loạt nhỏ: "Điều đó sẽ khiến máy đắt gần gấp đôi", Krämer giải thích. Các đội đua khác không phải tính đến điều này khi lắp ráp các nguyên mẫu. Tuy nhiên, KMC không chỉ quan tâm đến việc đua xe mà còn quan tâm đến việc bán máy. Và để làm được điều này, phải đạt được mức giá hấp dẫn. Ngay cả khi không có những thủ thuật thiết kế này, anh ấy vẫn thấy mình vượt trội hơn hẳn so với các đối thủ về mặt trọng lượng: "Chắc chắn nằm trong top 3". Krämer thích tập trung vào những cải tiến nhỏ hơn nhưng vẫn đáng chú ý về tổng thể. Và một phần của những cải tiến này, ngoài khung thép tự chế tạo và hệ thống phanh mạnh mẽ bằng nhôm, là các thành phần từ igus ®
 
Hiệu ứng của sự kết hợp giữa trọng lượng thấp và lực phanh cực mạnh này khiến người lái ngạc nhiên và thích thú không kém. Trong khi những cỗ máy 80 mã lực khác được coi là khá yếu, HKR-EVO2, chỉ nặng 125 kg, lại có một hình dáng đẹp với hệ dẫn động này ngay cả trong một lĩnh vực có nhiều xe máy mạnh hơn nhưng nặng hơn đáng kể. Giảm tốc phanh mạnh mẽ và theo dõi chính xác mặc dù tốc độ vào cua cao với góc nghiêng cực lớn đưa cỗ máy đua này lên phía trước, đặc biệt là trên các đường đua có bán kính vào cua hẹp. Kết quả có thể thấy ở Töging: nhiều cúp của người chiến thắng được trang trí trên các kệ trong hội trường sản xuất.