Wywiad z Tomkiem „Jogim” Witowskim i Krzysztofem Kołodziejkiem z Techno-Fly

Poprosiłem o wywiad chłopaków z Techno-Fly.  Od razu powiem, że nie jest to  artykuł sponsorowany. A jeśli zabrzmi jak reklama, to będzie mi miło. Od początku śledzę rozwój Ventora i wciąż nie dawał mi on spokoju. Ucieszyłem się, gdy  Tomek i Krzysztof  z Techno-Fly zgodzili się na ten wywiad – nawet gdy zapowiedziałem, że pytania mogą być niewygodne, bo opracowywałem je także na podstawie sugestii  pilotów sceptycznie nastawionych do “szlifierek”.

Na polskim rynku od wielu lat jest jeden znaczący silnik – SOLO210. Ma swoje wady, ale jest niezawodny i długowieczny i za to ceniony. Wszyscy go znają. Jedni lubią, inni nie. Dlaczego więc w Techno-Fly postawiliście na wysokoobrotówki?

Zanim omówimy silniki, kilka słów wyjaśnienia. Pojęcia „szlifierki” czy „wolnoobrotówki” są umowne i używane tylko w paralotniarstwie. Dla potrzeb tego artykułu przyjmijmy, że silniki PPG o „małych” pojemnościach to silniki 80-150cm3 a „duże” pojemności to 150-300cm3. Przyjmijmy też, że „wysokoobrotowe” to silniki osiągające 8500-11000 obr/min a „niskoobrotowe” to takie o obrotach maksymalnych 6000-8500obr/min.

Silnik solo210 jest już legendą. Całe pokolenia paralotniarzy latało, lata i latać będzie na „solówkach”. Solo 210, jako 14-konny niskoobrotowy silnik produkowany masowo, ma niezaprzeczalnie najlepszy stosunek cena/waga/moc dla pilotów do 70-80kg latających na skrzydłach klasycznych. Można na nim zbudować napęd o wadze nawet poniżej 22kg, części są powszechnie dostępne, chociaż nieproporcjonalnie drogie.

Solo210 jest silnikiem prostym, co jest jego ogromną zaletą, lecz oferującym ograniczoną moc i funkcjonalność a przy tym niedającym się w prosty sposób modyfikować. Najtańszym i najefektowniejszym sposobem jest modyfikacja wydechu na wzór „półrezonansu Kajana”, co podnosi ciąg „solówki” z 40-44 do 48-50kg. Jednak każdy tuning niesie za sobą konsekwencje w postaci wzrostu hałasu oraz ograniczenia „legendarnej” niezawodności i trwałości.

Wymagania rynku rosną. Rozwój skrzydeł samostatecznych rozbudził apetyt na lekkie silniki większej mocy, a każdy, kto stracił przy starcie linki lub posiekał skrzydło, doceni zalety sprzęgła odśrodkowego, którego do solo210 czy innych „niskoobrotówek” zamontować się nie opłaca, ze względu na nieproporcjonalnie duży ciężar. Przy silnikach o dużych pojemnościach i niskich obrotach występuje duży moment obrotowy. Sprzęgło przenoszące taki moment musi mieć dużą średnicę oraz dużą powierzchnię, a więc musi być ciężkie. Dlatego sprzęgła stosuje się praktycznie tylko w silnikach wysokoobrotowych o pojemnościach do 130cm3 gdzie moment obrotowy jest mniejszy.

Kolejną cechą silników o dużej pojemności, są znaczne wibracje i zwykle dość duży ciężar. Dlatego jedynym rozsądnym kierunkiem uzyskania dużych mocy przy niskich wibracjach i wadze są silniki wysokoobrotowe. Rozwój technologii materiałowych, w tym nowe pokrycia ceramiczne, umożliwiają budowę silników, w których moc uzyskuje się przez pomnożenie niewielkiego momentu przez duże obroty. Dzisiejsze „wysokoobrotówki” uzyskują 17-27KM przy obrotach rzędu 9000-10000 i przy wadze 10-14kg. Odpowiadające mocą silniki niskoobrotowe są od 4 do 7kg cięższe. To w liczbach bezwzględnych niewiele, ale średnio różnica 50%…

Niską wagę doceni każdy, kto zepsuł kilka startów lub ma kłopoty z kolanami, czy z kręgosłupem. Ciężki napęd to trudniejszy start, większe ryzyko wywrotki, konieczność zabierania większej ilości paliwa żeby odbyć ten sam lot i… koło się zamyka.

Z wibracjami silników o dużych pojemnościach można walczyć tylko w ograniczonym zakresie. Dobra uprząż, odseparowanie pleców pilota od ramy silnika, przeróżne gąbkowe „poduszki” od strony pleców. Ale wibracje to nie tylko kwestia komfortu pilota. Duże amplitudy drgań, towarzyszące pracy „niskoobrotówek” to również konieczność stosowania specjalnie wzmocnionych wydechów. Układy wydechowe są piętą achillesową większości napędów. Po co więc walczyć z ograniczeniami, skoro w silnikach wysokoobrotowych są one mniejsze?

Nie zdziwiłbym się gdyby w najbliższym czasie powstał 20-konny silnik o 14000 obrotów /min, pojemności 60cm3 i wadze 6-7kg. Nie ukrywam, że przymiarki do takiego projektu trwają.  Warto zauważyć, że w miarę zmniejszania pojemności zmniejszają się również gabaryty, a wiec i ciężar rezonansowych układów wydechowych, sprzęgieł i wałów korbowych. Jest oczywiście kres miniaturyzacji wynikający z sił przenoszonych przez przekładnię i śmigło, jednak ostatnie słowo nie zostało jeszcze powiedziane…

Dlaczego „wysokoobrotówki” są tak drogie? Przecież ich zaletą są tanie części… Skąd więc te ceny? Z czego one wynikają?

Różnica w cenie silników nisko i wysokoobrotowych o podobnej mocy nie jest wcale duża i wynika głównie z różnic w kosztach wyprodukowania przekładni i sprzęgła. Przekładnia pasowa, czyli dwa koła plus podstawa to ok. ¼ kosztów przekładni zębatej. Przekładni zębatej nie da się zaadoptować z istniejących masowo produkowanych urządzeń. W silnikach wysokoobrotowych stosunkowo tanie są tylko takie części jak cylinder, tłok i łożyska, gdyż w większości zostały adaptowane od skuterów czy motocykli. Nie wiem, dlaczego do silnika solo te części są prawie dwukrotnie droższe. Być może jest to polityka cenowa, „tani silnik- drogie części”?

Na pewno zapytasz, w jakim celu robić drogie sprzęgło i przekładnię zębatą?

Sprzęgło dla komfortu i bezpieczeństwa, przekładnię zębatą dla najniższych strat mechanicznych oraz ograniczenia obciążania łożysk wału korbowego silnika niepotrzebną siłą pochodzącą od napięcia paska. Wiele silników ma z tym poważne problemy.

Przy silnikach dużej mocy, moment reakcyjny zwany też „odśmigłowym” oraz efekt żyroskopowy są czynnikami wpływającymi na bezpieczeństwo.

Przekładnia zębata zmienia kierunek obrotów śmigła, dzięki czemu silnik i śmigło obracają się przeciwnie, co znacząco neutralizuje moment reakcyjny. Latając na napędach z przekładnią pasową i zębatą, wyraźnie odczujemy różnicę na korzyść tej drugiej. Oczywiście różnica jest duża, gdy porównamy 25 konnego Ventora do innego 25 konnego silnika niskoobrotowego z przekładnia pasową. Porównanie do 14-konnej „solówki” nie ma sensu, ponieważ moment „odśmigłowy” jest tym większy im większe są moce silników.

Do przekładni zębatej dochodzą zalety sprzęgła. Napędu bez sprzęgła, po odpaleniu nie można puścić nawet na chwilę, a każdy moment nieuwagi może nas drogo kosztować. Gdy śmigło się NIE obraca (sprzęgło), nawet przypadkowa wywrotka pracującego napędu nie skończy się tragicznie. Warto wspomnieć, że sprzęgło wpływa również na bezpieczeństwo osób postronnych.

Koszt wymiany linek w posiekanym przez śmigło skrzydle, natychmiast wyrównuje różnicę cen między napędem ze sprzęgłem i bez. O kosztach zdrowia i nerwów nawet nie chcę dyskutować.

Na koniec warto zauważyć, że w silnikach wysokoobrotowych obecność sprzęgła i przekładni nie wpływa znacząco na wagę. 25-konny Ventor waży jedynie 10.9 kg, podczas gdy najlżejszy niskoobrotowy konkurent z przekładnią pasową, ponad 15 kg.

Silnik Ventor V-125 i V-120

Nie chciałbym jednak demonizować. Rozważny pilot z odpowiednią techniką, przygotowaniem i doświadczeniem można całe lata bezpiecznie latać na silniku bez sprzęgła i przekładni zębatej. Jeśli jednak jako firma możemy wyeliminować nawet drobny procent ryzyka – to robimy to. Przecież nikt nie dyskutuje z zasadnością stosowania pasów czy poduszek powietrznych w samochodach, a są to elementy niewpływające na szybkość czy sprawność auta.

Ile wynosi średnia żywotność napędu wysokoobrotowego na przykładzie np. Ventora i od czego owa żywotność zależy?

Silniki lotnicze w tym również paralotniowe, (chociaż nie mają dopisku „lotnicze”) mają pewne wspólne cechy. Mianowicie są budowane, jako silniki o stosunkowo dużej mocy nazwijmy to „szczytowej”. Chodzi o uzyskanie choćby na krótki czas mocy ponadprzeciętnej. Ten krótki czas to faza startu czy awaryjnego wznoszenia np. przed przeszkodą.

Normalny lot poziomy jest realizowany w przypadku Ventora na ¼ do 1/3 manetki, ale ma on ogromny zapas mocy, który w lotnictwie nigdy nie jest „za duży”

W instrukcjach silników lotniczych podaje się moc maksymalną i dopuszczalny czas jej używania (np. 3-5 minut) Natomiast moc obciążenia ciągłego jest w większości od 30 do 40% mniejsza. Mając to na uwadze nie należy się spodziewać po silnikach „lotniczych” trwałości równej samochodowym. Z resztą i samochodowe eksploatowane w wyścigach bywają dużo mniej trwałe…

Ventor i silniki hiszpańskie, których używaliśmy do niedawna, są oparte o podobne cylindry pokryte warstwą Nicasil i mają trwałość od 250 do 450 motogodzin. Tak duży rozrzut wynika z warunków, w jakich pracują, a więc ciężaru pilota, doskonałości skrzydła, a generalnie od obciążeń, jakim poddaje się silnik w sposób ciągły.

Po tym czasie, gdy spadnie moc i kompresja, należy wykonać wymianę cylindra, tłoka i ewentualnie łożysk wału korbowego, co w przypadku Ventora stanowi koszt ok. 1000zł w częściach. Warto zauważyć, że nalot 300h uzyskuje pilot rekreacyjny w trakcie 5-6 sezonów! Fundusz remontowy wynosi więc ok. 200zł/sezon. To chyba niewiele?  Oczywiście w międzyczasie są zalecane wymiany pierścieni, membran w gaźniku czy przewodów paliwowych i filtrów, ale nie jest to drogie i dotyczy wszystkich silników, również tych „legendarnych”.

Dlaczego nie skorzystaliście z bogatych doświadczeń firm produkujących silniki i nie wykorzystaliście silnika będącego już na rynku? Tworzenie własnego silnika od podstaw jest zadaniem ambitnym, lecz wiąże się z ogromnymi kosztami: projektowania, przygotowania produkcji, ludzi i udzieleniem gwarancji…

Korzystaliśmy i to wielokrotnie. Od 10 lat Krzysztof Kołodziejek, szef Techno-Fly konstruuje napędy na chyba wszystkich silnikach dostępnych na rynku. Począwszy od przeróbek silnika WSK , przez solo210, Radne Raket, Vittorazi, ROSmotor czy ostatnio H&E Paramotores. To właśnie suma doświadczeń skłoniła go do projektu własnego silnika.

Jak mówią inżynierowie, „najważniejsze jest wiedzieć jak NIE budować silnika…”

Poza tym nie zawsze silniki PPG budują piloci, a to zmienia podejście do wielu istotnych detali niewidocznych na pierwszy rzut oka, ale ważnych dla ostatecznego kształtu produktu.

Wiara we własne siły, niesamowity upór i ciężka praca sprawiły, że Ventor w tej chwili niema konkurencji porównując parametr waga/cena/moc i biorąc pod uwagę zalety funkcjonalne takie jak: sprzęgło odśrodkowe, bardzo lekką przekładnię zębatą, niewielką głębokość silnika czy kompaktowe gabaryty, zdecydowanie polepszające opływ powietrza.

Jako przykład „detalu” niech posłuży gaźnik w Ventorze. Został ustawiony pod kątem ok. 20°od pionu ze śrubami regulacyjnymi skierowanymi do góry i w stronę stojącego pilota. Dzięki temu można go bezpiecznie regulować i „zalewać” przed rozruchem.

Gaźnik nachylony pod kątem 20° w stronę pilota ułatwia regulację i kontrolę dźwigni przepustnicy

Jest wygodny dostęp do dźwigni gazu, a linka ma przebieg prostoliniowy, co wpływa na niezawodność, bo zakleszczenie linki w pancerzu to bardzo niebezpieczna sytuacja. Tego typu dbałość o drobiazgi towarzyszyła nam na każdym etapie projektu.

Poszerzona dziura do naciskania membrany przy zalewaniu gaźnika.

Kupując gotowy silnik niema się wpływu, na jakość części i na szczegóły, które z naszego, paralotniowego punktu widzenia były kluczowe. Częste problemy techniczne z zagranicznymi silnikami, brak woli doskonalenia produktu przez producentów to nie wszystkie bolączki, z jakimi mieliśmy do czynienia. Dochodziła do tego ograniczona dostępność części zamiennych, które trzeba było nie bez trudności sprowadzać, duży nakład pracy w „poprawki” i jednocześnie pełna odpowiedzialność serwisowa za nie nasze błędy.

Jak ze śmiechem podkreśla Krzysztof, bliski jest czas, gdy na Ventorze będziemy mogli wygrawerować napis ”nie zawiera żadnych zagranicznych części” a określenie „Polish Engineering” będzie brzmiało dumnie. Do tej chwili pozostał tylko zagraniczny cylinder, natomiast własna forma jest już w 50% zaawansowana…

Wiem, że to niepopularny temat, ale jak wygląda awaryjność napędu? Na grupie czytamy  zachwyty nie tylko napędem, ale i profesjonalnym serwisem…

Gdy 3 lata temu pojawiły się pierwsze seryjne Ventory, zdawaliśmy sobie sprawę, że prototypy, które latały już rok wcześniej nie dały jeszcze odpowiedzi na wszystkie pytania i problemy „wieku młodzieńczego”. Co prawda nie wydarzyło się w międzyczasie nic, co zagrażałoby bezpośrednio bezpieczeństwu, ale i tak traktowaliśmy pierwsze egzemplarze, jako „pilotażowe”

Dlatego pierwsi klienci oprócz zachęty cenowej dostawali od nas specjalną gwarancję modernizacyjną. Mieli pewność, że jeśli konstrukcja się nie sprawdzi to dostaną nowe zmodernizowane podzespoły, albo otrzymają silniki H&E Paramotores o podobnych osiągach.

Zawsze prowadziliśmy „przezroczystą” politykę informacyjną. Nigdy nie ukrywaliśmy błędów i “wpadek” okresu młodzieńczego Ventora.

Trudno oceniać awaryjność silnika nie mając porównania do konkurencji. A jest to ściśle strzeżona tajemnica. Trudno też mówić o niezawodności w przypadku awaryjnych lądowań spowodowanych zapchaniem filtra w gaźniku Walbro, gdzie przyczyną było zanieczyszczone paliwo. Taki sam gaźnik pracuje i w innych silnikach, „z założenia” bezawaryjnych…

Odpowiem inaczej. Nikt nie lądował z powodu urwanego tłumika, „odjechanego” śmigła, pękniętego karteru czy rozsypującej się  przekładni. Nikomu nie zakleszczyła się manetka, nie spadła fajka, nie rozłączył się układ elektryczny. Nie było awarii uprzęży, ramy czy kosza spowodowanej czymś innym niż uderzeniem w ziemię z powodu błędów przy starcie czy lądowaniu. Zdarzały się przecieki wadliwie założonego uszczelniacza czy zaworu odpowietrzającego przekładnię. Obecnie jest nowy doskonale pracujący zawór, uszczelniacze przechodzą podwójną kontrolę.

Serwis to nie tylko naprawy i przeglądy, to również „opieka” nad nowymi pilotami, to wsparcie telefoniczne również w weekendy, gdy z powodu wilgotności lub „przelania” silnik oporniej odpalał. Nie ukrywam, że nie bez satysfakcji regulowaliśmy też napędy konkurencji. Trudno było odmówić, gdy kolega – pilot, od miesięcy nie mógł się doprosić pomocy… Być może, dlatego mamy dobrą opinię, chociaż niema rzeczy, której nie dałoby się udoskonalić.

A propos gwarancji – jak wygląda sprawa dziurek w tłokach? Ten problem jest znany i myślę, że warto poruszyć go publicznie. Czy zostało to rozwiązane? Jeśli tak, to w jaki sposób?

Dziura w tłoku to efekt przegrzania silnika spowodowany najczęściej nadmiernym zubożeniem mieszanki. Jest to przypadłość każdego dwusuwowego silnika PPG na rynku. Nie ma na świecie producenta silników, który podejmowałby się napraw gwarancyjnych spowodowanych zatarciem lub innym uszkodzeniem związanym z przegrzaniem silnika. Zły skład mieszanki czy zanieczyszczenie paliwa, brak czy nieodpowiedni olej to elementy, na które producent niema wpływu. Problem przegrzania może wystąpić po 2, 100 lub 200h nalotu i to bez względu na to czy to jest Ventor, czy jakikolwiek inny silnik paralotniowy.

Są jednak środki zaradcze. Prawdziwą rewolucją może okazać się nasze najnowsze usprawnienie. Aby zabezpieczyć silnik, przed konsekwencjami przypadkowego i niezamierzonego przegrzania, postanowiliśmy zastosować ceramikę. Aktualnie wszystkie seryjne Ventory wyposażane są w elementy ceramiczne.

Cylinder pokryty metodą plazmową.

Przegrzany silnik zacznie słabnąć, będzie też strzelał i przerywał, dając tym samym pilotowi bardzo wyraźne sygnały. Dzięki ceramice zmniejszy się prawdopodobieństwo wypalenia dziury w tłoku, czy zatarcia. Jeśli mimo wyraźnych objawów przegrzania pilot będzie kontynuował lot to zniszczeniu ulegnie jedynie stosunkowo tani i łatwy do wymiany tłok.

Tłok nowego Ventora pokryty ceramiką.

Każdy nasz silnik przechodzi ponad 1.5h próby na stanowisku kontrolnym. Po wstępnym docieraniu jest przygotowany do lotu i wyregulowany fabrycznie. Jedyne zalecenie dla pilota to wykonanie pierwszego 15min. lotu kontrolnego w celu sprawdzenia koloru świecy a więc prawidłowości spalania. Tylko kontrola w locie jest miarodajna.

Czasami gaźnik wymaga kolejnej regulacji, po 4-5h gdy silnik się „ułoży”, czyli dotrze i rozluźni. Regulacja ta jest niezwykle prosta i może być wykonana pod „telefonicznym” nadzorem serwisu.

Kolejna sprawa to przekładnia. Co ulepszyliście, aby wyciszyć jej pracę i wyeliminować wycieki?

Ocena, że przekładnia zębata jest głośniejsza od pasowej jest bardzo subiektywna. Dzięki zastosowaniu skośnych zębów, metaliczny odgłos przekładni jest ledwie słyszalny na wolnych obrotach. Jednak już w zakresie obrotów użytkowych (w trakcie lotu) ten dźwięk jest niewyczuwalny. Nie jest to cecha przekładni Ventora, ale większości przekładni zębatych, a odczucia pilotów są skrajnie różne. Na tle konkurencji przekładnia Ventora funkcjonuje doskonale. Jeśli zaś chodzi o wycieki to problem dotyczył starszych wersji, obecnie kontrola jakości i staranny montaż wystarczą. Już od dłuższego czasu stosujemy tylko najlepsze uszczelniacze z Vitonu.

Piloci narzekali na duże wibracje napędu. Co poczyniliście w tym kierunku?

Szczerze mówiąc słyszeliśmy wprost przeciwne opinie. Niewątpliwie, jeśli ktoś przesiada się np. z napędu na silniku 80cm3 -15KM na Ventora 125cm3-25KM być może odczuje większe wibracje, szczególnie na średnich obrotach gdzie występuje „dziura” w charakterystyce gaźnika WB-37. W locie poziomym i na wznoszeniu, czyli na obrotach powyżej 6500 silnik pracuje bardzo równo. Natomiast porównując go do napędów niskoobrotowych o podobnej mocy, to jestem przekonany, że Ventor ma najmniejsze wibracje.

Badania wibracji na wydziale mechanicznym Politechniki Warszawskiej

Problem wibracji, sposobu wyrównoważenia silnika został wnikliwie przeanalizowany już na etapie projektu, oraz pierwszych prototypów Ventora. Przy współudziale naukowców i studentów Politechniki Warszawskiej wykonaliśmy szereg bardzo ciekawych badań. Rejestrowaliśmy amplitudę drgań i przyśpieszenia przy pomocy akcelerometrów zamontowanych na silniku i ramie napędu. Wyniki ogromnie ułatwiły znalezienie najlepszych rozwiązań wyważenia wału korbowego i wytłumienia drgań.

Badania wibracji za pomocą specjalnego urządzenia – akcelerometru, czyli przyspieszeniomierza.

Widoczny czujnik akcelerometr (miernik przyśpieszeń) przymocowany do korpusu silnika.

Sprawdzaliśmy 4 warianty wyważenia wału korbowego – wybrano wał dający najmniejsze przyśpieszenia w określonym zakresie obrotów użytecznych. Poniżej widoczny czujnik mocowany  do ramy silnika od strony pleców pilota (sprawdzenie skuteczności amortyzatorów głównych).  Dane z czujników były analizowane przez program komputerowy i wyświetlane w postaci wykresów przyśpieszeń/opóźnień w funkcji obrotów.

Czujnik mocowany do ramy silnika od strony pleców pilota.

Nie znam przytaczanego w pytaniu przypadku, jednak na zbyt duże wibracje może mieć wpływ nawet drobne uszkodzenie łopaty śmigła, jak również inne czynniki. W tym konkretnym przypadku prosimy o kontakt klienta z serwisem. Być może problem rozwiążemy telefonicznie.

Dlaczego gwarancja na silniki kupowane osobno, bez dedykowanego do napędu śmigła wynosi tylko 6 miesięcy, podczas gdy na gotowe napędy 1 rok?

Śmigło jest najważniejszym elementem wpływającym na sprawność zamiany energii paliwa na ciąg. Dopasowanie śmigła do charakterystyki silnika ma kluczowe znaczenie dla jego trwałości. Śmigło za „ciężkie”, czyli o kształcie, oporach lub kącie nachylenia łopaty zbyt dużym dla danego silnika, spowoduje ze nie osiągnie on obrotów maksymalnej mocy i będzie się wyraźnie przegrzewał.

Z kolei śmigło zbyt „lekkie” spowoduje wejście silnika na obroty przekraczające jego obroty maksymalne i może wywołać natychmiastową awarię mechaniczną. Ventor pracuje w zakresie do 9700 obr/min bezpiecznie, a krótkotrwale może przekroczyć 10200 obr/min. Piloci z Francji używali Ventora z własnym śmigłem, osiągając 11000obr/min, bez świadomości, że robią źle, po prostu nie mierzyli obrotów. W tym wypadku nic się nie stało, jednak w razie awarii wolelibyśmy nie ponosić odpowiedzialności.

Kolejny powód, to gwarantowana przez nas jakość śmigła. Śmigło słabej jakości, np. źle wyważone lub o wadliwej geometrii może spowodować nadmierne obciążenie łożysk przekładni i ich szybkie zużycie, pomijając inne zagrożenia jak wzrost wibracji całego napędu.

Jaki kierunek rozwoju wyznaczyliście dla Ventora?

Liczymy, że nowe pokrycia ceramiczne umożliwią bezpieczne zwiększenie dopuszczalnej temperatury, co podniesie sprawność silnika. Pozwoli to na wykonanie „ekstremalnej” wersji Ventora o powiększonym stopniu sprężania i mocy, kto wie może nawet  28-30KM?

W przypadku cylindrów, zamierzamy odejść od Nicasilu na rzecz pokryć plazmowych. Jak zwykle wszelkie nowości testujemy na silnikach dla zawodników naszej Kadry, które właśnie w tej chwili są w przygotowaniu.

Pokrycia plazmowe cylindrów to tak jak Nicasil pokrycia ceramiczne tyle, że zamiast metody elektrolitycznej i użycia „miękkiego” niklu, jako osnowy, stosuje się plazmowy „natrysk” bardzo drobnych węglików.

Są to warstwy o niezwykle wysokiej twardości wynoszącej 900-1400HV, mające bardzo niski współczynnik tarcia, przy czym są odporne na lokalne zatarcia, bruzdy i „zaciągnięcia” na powierzchni cylindra. Mają przy tym dużo lepsze własności odprowadzania ciepła.

Testujemy intensywnie stany graniczne silnika w nowej „ceramizowanej” wersji, aż do zniszczenia. Wymusiliśmy zubożenie mieszanki przez stopniowe zakręcanie śruby składu mieszanki wysokich obrotów. Czujniki rejestrowały temperaturę i obroty. Dopiero przy temperaturze 660°C (EGT) nastąpił gwałtowny spadek obrotów, podczas gdy powszechnie za graniczną w zwykłych silnikach uważa się temperaturę 550°C.

Pokryty ceramiką tłok po "przejściach" w temperaturze ponad 660°C(EGT). Denko uległo lekkiemu zapadnięciu, ale bez perforacji i nadtopienia

Należy podkreślić, że w konsekwencji zniszczeniu uległ tylko tłok. Nastąpiła erozja denka, bez perforacji! Ma to ogromne znaczenie, ponieważ wytopione aluminium ze zwykłego tłoka potrafi doprowadzić do zniszczenia pierścienie, gładź cylindra, łożyska wału, a więc praktycznie cały silnik. Po wymianie tłoka (15 min) silnik pracuje dalej!

Ponieważ bardzo zaawansowane są prace nad przyrządem kontrolnym temperatury spalin wylotowych (EGT) nasze badania to okazja do wyskalowania i określenia wartości temperatur krytycznych. Wiemy, że środowisko PPG czeka na taki produkt.

Miejsce na wpięcie termopary czujnika EGT jest od dawna w każdym wydechu, ze względów diagnostycznych. Żeby go użyć należy  przewiercić wiertłem fi 4 otwór w nagwintowanym kominku i wkręcić czujnik. Po badaniach zaślepiamy nakrętką z kulką. Dzięki  temu mamy możliwość sprawdzenia silnika który sprawia kłopoty.

Kolektor wylotowy spalin z widocznym króćcem do podłaczenia sondy EGT

Nasz miernik będzie na początek bardzo prosty i tani. Czujnik (termopara), procesor i czerwona migająca dioda sygnalizująca przegrzanie w obudowie wielkości pudełka zapałek z baterią litową zapewniająca 2 lata pracy ciągłej. W wersji droższej będzie wyświetlacz z odczytem temperatury i obrotomierz. Chcielibyśmy by te innowacje nie wpłynęły znacząco na cenę końcową napędu a jedynie poprawiły komfort i bezpieczeństwo użytkowania.

Mamy już egzemplarz testowy programowalnego czujnika EGT z diodą sygnalizacyjną i wygląda na to że działa świetnie. W tej chwili czujnik skalujemy to znaczy robiliśmy testy zniszczeniowe tłoka i mierzyliśmy temperatury. Do innych silników trzeba tylko przeprogramować procesor na inna temperaturę krytyczną (zapalającą diodę). Jest to  stosunkowo łatwa czynność, jednak trzeba dowiedzieć się od producenta jaka temperatura EGT jest dla danego silnika krytyczna. Czujnik robi dla nas zaprzyjaźniony  elektronik. W tej chwili trwają prace na profesjonalną zminiaturyzowaną obudową i niebawem (3-4 tygodnie) będziemy to mieli w ofercie. Na początek za dopłatą ok 170zł + koszt termopary (50-110zł w zależności od długości) Na czujniku nie zamierzamy zarabiać, chcemy ceną zachęcić do jego używania co znacząco wpłynie na bezpieczeństwo latania.

Jak kształtują się ceny części? Może inaczej, jak wygląda polityka cenowa Techno-Fly w tej dziedzinie. Wiemy, że cena napędu jest dość wysoka. Ale czy na “osłodę” Techno-Fly zapewnia tanie części i serwis pogwarancyjny?

Cena napędu Ventor jest nieznacznie wyższa od cen napędów podobnej mocy ze zwykłą przekładnią pasową i bez sprzęgła. W Ventorze za tę cenę otrzymuje się najlepszą obecnie na rynku uprząż „El Comfort” firmy SupAir, śmigło węglowe i zbiornik 13l.

Nie sposób obecnie znaleźć na rynku napęd o podobnej mocy i wyposażeniu, a wadze jedynie 21.7kg. Bez względu na cenę. Powiem więcej, niezwykle trudno znaleźć napęd o tak niskiej wadze bez względu na moc!

Ventora stawiamy na wadze bez obaw. Ostatnio na Paragiełdzie był on ważony wielokrotnie. Dodam, że 21.7kg to waga napędu gotowego do lotu, z uprzężą, śmigłem i stalowymi karabinkami. Pod tym względem konkurencja „wyprzedza” nas aż o 6-8kg!

Jak większości producentów bardzo zależy nam na zaufaniu klientów do marki, dlatego stosujemy preferencyjne ceny na części zamienne, ograniczając marże. Jest to dla nas naturalne tym bardziej, że wielu naszych klientów to koledzy ze startowiska!  Dotyczy to również cen kolejnych śmigieł czy koszy… Każdy pilot, któremu „przydarzy” się kraksa, zatarcie silnika z powodu paliwa, złej mieszanki czy błędnej regulacji, może liczyć, że zostanie potraktowany ulgowo i dostanie u nas części po niskich cenach.

Dlaczego podjęliście decyzję o zmianie głowicy z “oryginalnej” włoskiej na Techno-Fly i którą  głowicę mamy nazywać oryginałem?

Jak zauważyłeś “stara” włoska głowica zaadaptowana od motocykla (była w komplecie z cylindrem). Ma skośne (45st) żeberka utrudniające przepływ powietrza od wentylatora który jest zamontowany z tyłu silnika. Nowa głowica ma prostoliniowe żebra – mniejsze opory przepływu a dodatkowo powierzchniowo powiększone użebrowanie – co lepiej odprowadza ciepło. Dzięki własnemu projektowi mamy wpływ na kształt komory spalania, miejsce na świecę (w motocyklu świeca jest po skosie ze względu na dostęp serwisowy). U nas świeca jest wkręcona prosto, co polepsza rozkład płomienia przy spalaniu. Trzeci powód to cena i dostępność. Własna głowica jest tańsza i umożliwia pewne “tuningowanie” indywidualne, np. dla zawodników. Inny powód to sposób mocowania karbonowej  “czapeczki”  czyli prowadnicy powietrza. W nowej  “kanciastej” głowicy mamy specjalne miejsce na żeberkach na spinki do blachowkrętów. W starej włoskiej mocowaliśmy do dwóch szpilek cylindra co powodowało wpadanie czapeczki w wibracje i “klekotanie”.  Ostatni powód to waga. Nasza głowica jest lżejsza. W motocyklach nikt nie zwraca uwagi na wagę.

Nowa (Techno-Fly) i stara (włoska) głowica.

Zdjęcia projektu głowicy – symulacja rozkładu temperatur w celu oceny kształtu i temperatur żeberek.

Ile dodatkowej mocy daje rezonans w silnikach paralotniowych?

W przypadku silników PPG 30 do max40%. Różnice wynikają z wiedzy projektanta, i technologii np. tłoczone kolana (Technofly) wierniej oddają kształt “rezonansu idealnego” niż spawane z osobnych pierścieni.

Nie pytam czy, ale po jakim czasie wasze rezonansy pękają?

Na szczęście nie mieliśmy takiego przypadku, ale nie mogę przysiąc, że się nie zdarzy. Najstarsze Ventory “dobijają” dopiero do 350h. Krzysztof zaprojektował już wiele rur rezonansowych i wydechów  i znany jest z tego, że jego nie sprawiają kłopotów.

Rura rezonansowa z aluminiowym dotłumiaczem

Dlaczego nie zastosowaliście gaźnika pływakowego?

Ze względu na 3 krotnie większy ciężar,3 krotnie większe gabaryty, wyższą cenę , konieczność zastosowania osobnej pompki (gaźnik membranowy jest sam w sobie pompką paliwa) a więc ze względu na komplikację układu paliwowego. Gaźniki pływakowe są poza tym wrażliwe na przechyły. Mimo to zrobiliśmy adaptację gaźnika pływakowego DellOrto dla zawodników, ze względu na mniejsze spalanie. W zawodach, w konkurencjach ekonomicznych to bardzo ważne, w normalnym lataniu wady pływakowych przeważają, a większe o 0.2-0.3l/h spalanie membranowych jest drugorzędne.

Zalety zaworu membranowego są bezdyskusyjne ale co dają “karbonowe lamelki”?

Karbonowe lamelki stosują niemalże wszyscy producenci (plastikowe  potrafiły się strzępić) wiec nie jest to nasza przewaga, po prostu ciekawostka.

Zawór membranowy z karbonowymi lamelkami

Symulacja obciążenia podstawy szarpaczki jest efektowna, ale czy warto “bawić się” w symulacje zamiast zastosować po prostu grubszą podstawę? Znany producent, gdy jego podstawy się rozlatywały, po prostu wzmocnił je w nowej wersji i po problemie. Czy wszystko w ten sposób sprawdzacie?

Proces projektowania ma dwie fazy. Najpierw projektuje się element o wymaganej wytrzymałości (tu pomaga MES) a potem się go testuje i przeciąża, aż do zniszczenia, sprawdzając gdzie jest granica. Przewymiarowanie (zaprojektowanie z góry z zapasem) nie  pozwala określić granicy, więc wtedy siedzi się “na beczce prochu” 🙂

Można do tego dojść również dzięki doświadczeniu i “na oko” wykonać wytrzymujący element, ale wtedy z reguły jest on grubszy i  cięższy niż naprawdę potrzeba. A my walczymy z wagą. Tak więc wszystkie elementy są projektowane u nas w systemie CAD, ponieważ daje to od razu możliwość wyfrezowania formy do odlewu na maszynie numerycznej lub do wycięcia laserem lub wodą. Po prostu jest łatwiej. Sprawdzenie (symulacja) naprężeń w elemencie to podstawa profesjonalnego projektowania. Zdjęcia kamerą termowizyjną czy przykłady projektowania wspomaganego komputerem mają pokazać jak złożony a jednocześnie ciekawy to proces i jakie jest nasze podejście jako producenta.

Oczywiście są wizjonerzy i mistrzowie jak Kajan i wielu innych, ale zapytaj ich ile życia poświęcili, ile silników “zepsuli” aby do czegoś dojść. Profesjonalne narzędzia projektowe nie zastąpią wiedzy i doświadczenia, ale znacząco przyśpieszają proces prototypowania.

Na animacji poniżej widać symulację obciążenia. Sprawdzana część to aluminiowa podstawa do której mocuje się zapadki mechanizmu startowego (szarpaczki). Rozkład naprężeń jest sprawdzany (symulowany)  metodą elementów skończonych.

Symulowany rozkład naprężeń metodą "elementów skończonych".

Powyżej widać obrazy termowizyjne z badań silnika. Skala kolorystyczna po prawej ma pokazać rozpiętość temperaturową ale nie bezwzględną temperaturę elementów. Kamerą termowizyjna badaliśmy prototypy w celu ujawnienia elementów przegrzewających się i sprawdzenia takich elementów newralgicznych jak głowica czy kolektor wylotowy spalin.

Przedstawiamy dwa obrazy humorystycznych ujęć z latania nad zalewem Zegrzyńskim przy temperaturach -10 i -15st.

Ujęcia z latania nad zalewem Zegrzyńskim przy temperaturach -10 i -15st.

Ujęcie z "testów" nad zalewem Zegrzyńskim 🙂

Jak przebiega etap produkcji napędu i ilu ludzi bierze udział w  konstruowaniu każdego egzemplarza?

Na sukces Ventora pracuje stała 6-cio osobowa załoga oraz wielu partnerów – współpracowników. Wszystkie części zostały zaprojektowane przez TechnoFly, natomiast część czynności takich jak komputerowe gięcie rur, spawanie, odlewy aluminiowe, obróbki skrawaniem na maszynach CNC, czy procesy obróbki cieplno-chemicznej metali zlecamy zaprzyjaźnionym i doświadczonym firmom.


Krótki film poglądowy ukazujący proces projektowania i produkcji Ventora

Kontrola jakości, montaż i testy każdego silnika są wykonywane w siedzibie w Piastowie i na stanowisku testowym w Pruszkowie k. Warszawy.

Innowacje? Pomysły? Plany?

Konkurencja na rynku jest duża i musimy stale być o krok do przodu, dlatego mamy na ten sezon kilka nowości i wiele planów.

Już w tej chwili oferujemy oprócz 25-konnego Ventora V125, nową łagodniejszą wersję 21-konną , V120. Jest to odpowiedź na zapotrzebowanie na lekki i mocny silnik dla pilotów o wadze do 90-100kg, dla których napęd o ciągu ponad 65kg byłby zbyt męczący. Ventor V120 ma mniejsze wibracje i jest cichszy, zapewnia bardzo precyzyjne operowanie mocą przy zwiększonej trwałości. Na najmocniejszym Ventorze lekki pilot mógł czuć dyskomfort przy wejściu w rezonans (dynamiczny przyrost mocy) i mieć trudności z precyzyjnym utrzymaniem lotu poziomego. Wersja 21-konna zapewnia doskonałe wznoszenie ponad 2.2m/s dla pilota 90kg na skrzydle klasycznym.

Kolejną nowością dostępną od końca maja 2010 w obu wersjach Ventora jest elektrostarter, który tylko nieznacznie, o 500g dociąża silnik. Wykonany na zamówienie rynku francuskiego i kanadyjskiego, będzie zapewne chętnie stosowany do tandemów i trajek jednoosobowych również w Polsce.

Mamy też nowe projekty. Naszym największym wyzwaniem jest projekt Bi-Ventora. Będzie to silnik dwucylindrowy, czterosuwowy chłodzony wodą, przeznaczony do trajek dwuosobowych, motolotni i ultralajtów. Chcemy zejść z wagą do 20-25kg przy mocy ponad 50KM. Jak zwykle w TechnoFly ma to być silnik „ najlżejszy z najmocniejszych”
Inne plany to nowa odporniejsza i lżejsza rama i kosz dzielony na 2 i 4 części (premiera w ciągu najbliższych tygodni), karbonowa manetka zaprojektowana przez naszego nowego współpracownika Mariusza Bielca, oraz na koniec sezonu napęd „termiczny” o składanym w locie śmigle i koszu o roboczej nazwie „Para-Sol”.

Czy napęd z silnikiem Ventor będzie tańszy?

W miarę wzrostu produkcji będziemy ograniczać koszty i wprowadzać promocje. Należy się spodziewać, że w ramach oferowanej ceny będzie można otrzymać napęd coraz lepiej wyposażony, w którym większość elementów opcjonalnych znajdzie się w standardzie np. uprząż El Comfort, karbonowa manetka, czy czujnik temperatury EGT

Co z elektrycznym Ventorem? Jakie Macie ograniczenia z nim związane?

Projekt Ventora elektrycznego ulegnie sporej modyfikacji. Współpraca z firmą Komel dotyczyła prototypu, który obecnie jest wdrażany do niedużej produkcji. Nasze doświadczenia oraz ciągłe monitorowanie rynku baterii wpłynęły na zmianę filozofii budowania napędu elektrycznego. Prace trwają. Najważniejszym elementem jest własny falownik (przetwornik prądu stałego na przemienny trójfazowy), którym będziemy mogli napędzać dowolny silnik. Liczymy, że sprzedaż Ventora spalinowego pozwoli nam okrzepnąć jako firmie i przyśpieszy rozwój innych projektów w tym również E-Ventora.


Pierwszy lot prototypowego napędu elektrycznego E-Ventor zbudowanego przez firmy TechnoFly , Komel oraz Impact Automotive.

Jak wygląda rozwój firmy TechnoFly? Wiem, że zaczynacie działać na zagranicznych rynkach. Jak odbierane są za granicą napędy TechnoFly?

Nasze silniki nie są już nowością za granicą, chociaż lata ich tylko kilkadziesiąt, w większości w środowiskach zawodniczych Francji, Kanady i Australii gdzie cieszą się ogromnym uznaniem. Francuzi chętnie wykorzystują Ventora do lotów w tandemie jak i do lotów na ekstremalnie małych skrzydłach.

W tej chwili realizujemy zamówienie na kilkanaście silników do Kanady oraz kilkadziesiąt do Francji gdzie znaleźliśmy strategicznego partnera. W zależności od rozwoju sytuacji i dostępności komponentów, nasze możliwości produkcyjne mogą przekroczyć 1000 silników rocznie jeszcze w tym roku. Szybkość rozwoju limitowana jest jednak rozwojem sieci dealerskiej i serwisu, który musimy sukcesywnie rozbudowywać, aby uniknąć błędu znanej czeskiej firmy produkującej silniki paralotniowe.


“Produkt końcowy” wygląda tak

Wzorem firmy Dudek Paragliding chcemy w najbliższym czasie śmiało wejść w konkurencję z gigantami na rynku światowym. Silniki i napędy PPG to ciągle jeszcze nisza, w której bardziej liczy się innowacyjność, umiejętność szybkiego reagowania na potrzeby rynku, oraz dobór właściwych partnerów niż „brutalna” siła kapitału i korporacji.

Poza tym, my to lubimy robić!

Tomek „Jogi” Witowski i Krzysztof Kołodziejek

marzec 2010

Tagi , , .Dodaj do zakładek Link.

Możliwość komentowania została wyłączona.