Pasti Mungkin: Lengan ayun serat karbon di MotoGP

Musim dingin ini, Honda bergabung dengan Ducati untuk memasang swingarm serat karbon ke prototipe MotoGP-nya, menggantikan aluminium biasa.

Setelah menjaga kartu mereka tetap dekat selama pengujian, Marc Marquez dan Dani Pedrosa balapan dengan desain komposit baru di pembukaan musim MotoGP Qatar.

Kontes itu berakhir dengan swingarm serat karbon pertama dan kedua, karena pembalap Ducati Andrea Dovizioso menang tipis atas Marquez.

Sementara Aprilia, yang menggunakan swingarm serat karbon 250cc, juga hampir menggunakan teknologi itu di MotoGP dengan tes debut yang direncanakan untuk Jerez minggu ini .

Lantas apa manfaat membuat swingarm dari serat karbon dan mengapa tidak semua orang melakukannya?

Untuk mengetahui lebih lanjut, Crash.net berbicara dengan Direktur Teknologi MotoGP, Corrado Cecchinelli, selama balapan akhir pekan Qatar.

Sebelum perannya saat ini, Cecchinelli bekerja untuk Piaggio dan kemudian Ducati.

Dan saat Wakil Direktur Jenderal Ducati Corse, dari 2006 hingga 2010, pabrik memperkenalkan swingarm MotoGP serat karbon, yang dipertahankan Desmosedici sejak akhir 2009.

Tetapi meskipun serat karbon jelas merupakan keunggulan di atas kertas, di dunia nyata ini lebih dari mungkin ...

Crash.net:

Corrado, Anda berada di Ducati saat memulai proyek swingarm serat karbon?

Corrado Cecchinelli:

Iya. Saya berada di Ducati saat kami memulai dengan swingarm serat karbon. Ini bukan yang pertama kali dilakukan, karena sudah ada di Aprilias 250cc misalnya.

Serat karbon adalah bahan yang tepat jika Anda menggunakan permukaan kulit yang besar, tetapi tidak berbentuk kecil. Jadi, bagi saya, ini adalah aplikasi yang tepat untuk lengan ayun, juga karena lengan ayun dirancang untuk kekakuan.

Itu tidak berarti itu dirancang untuk sekaku mungkin, tapi itu dirancang untuk kekakuan target.

Plus Anda menginginkan kekakuan '3D'. Misalnya, Anda ingin swingarm menekuk saat sepeda miring, tetapi tidak untuk melintir. Dengan serat karbon, Anda dapat bermain dengan orientasi serat untuk mendapatkan kekakuan tiga dimensi yang Anda inginkan.

Selain itu, secara umum, untuk kekakuan target tertentu dan dengan mempertimbangkan kekuatan yang dibutuhkan, swingarm kemungkinan besar akan lebih ringan jika dibuat dari serat karbon daripada aluminium.

Tapi saya dapat memberitahu Anda bahwa ketika saya masih di Ducati, MSMA mencoba menghentikan swingarm serat karbon karena khawatir biayanya tinggi. Yang benar jika Anda hanya mempertimbangkan biaya satu potong, tetapi bukan satu musim lengan ayun.

Kami adalah lelucon dari MSMA karena kami berpendapat itu menghemat! Tapi itu benar karena ketika Anda mendesain swingarm aluminium untuk kekakuan target, itu bisa menjadi sangat tipis sehingga retak dalam penggunaan normal.

Dan inilah yang terjadi, bahkan sampai hari ini! Jadi serat karbon tidak otomatis lebih mahal.

Namun, pasti lebih sulit membuat swingarm dengan serat karbon dan satu potong lebih mahal daripada satu potong aluminium.

Ditambah ada kekhawatiran tentang keamanan. Ini bukan karena serat karbon kurang aman, tetapi karena hasil tabrakan dalam hal kemungkinan kerusakan pada lengan ayun lebih sulit untuk diselidiki dengan serat karbon.

Setelah kecelakaan besar Anda harus mengirim swingarm kembali ke pabrik untuk pemeriksaan sinar-X dan pemeriksaan rumit lainnya. Ini bukanlah sesuatu yang dapat Anda lakukan di trek.

Ini satu lagi alasan mengapa serat karbon menjadi bagian yang mahal, karena Anda harus memiliki lebih banyak suku cadang, sehingga Anda bisa mengganti swingarm setelah kecelakaan besar untuk memastikannya.

Jadi ada masalah tentang penggunaan serat karbon. Tapi tetap saja, jika Anda bertanya kepada saya, itu adalah teknologi yang tepat untuk membuat lengan ayun. Karena kelebihan yang sudah saya sebutkan.

Crash.net:

Kalau begitu, mengapa tidak semua orang di MotoGP menggunakannya?

Corrado Cecchinelli:

Pertama-tama, jika Anda tidak mendorong batas [ketebalan] aluminium dalam desain lengan ayun Anda, maka Anda tidak akan memiliki masalah kekuatan yang tidak cukup dengan kekakuan target Anda.

Dan dalam hal ini, contoh yang saya berikan kepada Anda tentang biaya serat karbon yang lebih murah selama satu musim penuh tidak berlaku. Karena jika aluminium tidak didesain secara ekstrim maka tidak perlu terlalu sering diganti.

Dan kemudian ada alasan lain yang saya katakan: Sulit untuk mendesain, sulit untuk diproduksi, dicurigai jika terjadi tabrakan besar. Untuk semua alasan ini, teknologi konvensional adalah aluminium dan tentu saja memberikan hasil yang lebih dari yang dapat diterima, karena ini adalah teknologi yang paling umum digunakan saat ini.

Tapi tetap saja serat karbon lebih baik bagi saya, dengan kekurangan.

Swingarm Ducati Andrea Dovizioso, MotoGP Qatar 2018 (foto: Gold & Goose).

Crash.net:

Jadi dari segi performa, Anda bisa lebih lentur dengan serat karbon karena tidak kesulitan membuat aluminiumnya terlalu tipis?

Corrado Cecchinelli:

Dalam mendesain swingarm untuk balapan, Anda mencari sesuatu yang bersifat anisotropik, artinya memiliki sifat kekakuan yang berbeda di setiap arah.

Serat karbon membantu Anda dengan itu karena Anda dapat meletakkan lebih banyak atau lebih sedikit lapisan serat karbon di area tertentu dan Anda dapat memiliki orientasi serat yang berbeda. Mengubah orientasi serat mengubah kekakuan.

Lengan ayun mungkin juga akan menjadi lebih ringan dengan serat karbon, tetapi Anda tidak boleh lupa bahwa serat karbon memiliki redaman alami yang berbeda dari aluminium.

Jadi jika Anda memiliki masalah seperti gemeretak, atau getaran secara umum, Anda mungkin ingin beralih dari satu ke yang lain [serat karbon ke aluminium atau sebaliknya] hanya karena lengan ayun yang lain akan memiliki bobot yang berbeda dan redaman yang berbeda. .

Ini adalah alasan lain untuk memilih salah satu. Ini sangat rumit, tetapi perbedaan kecil dalam berat dan redaman bagian dalam dapat mempengaruhi banyak obrolan dan getaran secara umum.

Crash.net:

Salah satu konsep yang populer adalah serat karbon terlalu kaku untuk balap motor…

Corrado Cecchinelli:

Itu tidak benar! Kekakuan hanyalah target desain.

Secara umum, saat mendesain suku cadang mekanis, Anda mungkin pertama-tama mencari kekakuan target atau resistensi [kekuatan] target.

Mereka tidak selalu berjalan bersama. Jika Anda mendesain pengait untuk mengangkat beban besar, target desain utama Anda adalah kekuatan, yang umumnya memberikan kekakuan setinggi mungkin.

Tetapi jika Anda mendesain swingarm atau sasis, Anda merancang kekakuan target. Dan, dalam mencapai target kekakuan itu, Anda mungkin gagal memiliki kekuatan yang cukup. Ini mungkin terjadi dengan swingarm aluminium.

Misalnya, Anda mungkin menginginkannya begitu fleksibel sehingga berisiko retak. Atau - bahkan jika tidak terlalu ekstrim, yang terjadi - lembaran logam menjadi sangat tipis sehingga pengelasan menjadi masalah. Hal seperti ini.

Jadi, bagian yang dirancang untuk kekakuan target belum tentu cukup kuat untuk dibuat dari aluminium.

Crash.net:

Itu menarik, karena persepsinya adalah ketika orang menggunakan serat karbon, mereka menginginkan sesuatu yang lebih kaku…

Corrado Cecchinelli:

Tidak! Mereka mencari kekakuan yang ideal, tetapi dengan bobot lebih sedikit dan lebih banyak kekuatan. Atau mereka mencari pemisahan kekakuan yang lebih baik di setiap arah.

Karena pada umumnya untuk swingarm Anda menginginkannya dapat bertindak seperti suspensi di lean, tetapi tidak mengarahkan dan tidak memelintir.

Jika Anda ahli dengan serat karbon, Anda pasti memiliki lebih banyak peluang untuk mencapainya.

Crash.net:

Apakah Anda pernah mempertimbangkan untuk kembali ke aluminium setelah mencoba serat karbon?

Corrado Cecchinelli:

Ya, kami melakukannya. Di waktu saya, kami mempertimbangkan berkali-kali untuk kembali dan melakukan banyak tes berturut-turut. Tapi tentu saja pembaruan terakhir saya adalah sepuluh tahun yang lalu!

Crash.net:

Ketika Anda melakukan tes back-to-back, apakah Anda selalu menemukan bahwa Anda lebih baik dengan serat karbon?

Corrado Cecchinelli:

Tidak. Tidak, menurut pengetahuan saya, selalu lebih baik sebagai pilihan umum. Lebih baik di atas kertas dan terkadang lebih baik di trek. Tetapi ini bukanlah hasil yang umum.

Pertama-tama Anda membuat daftar target Anda dan itu tergantung pada apa target utama Anda.

Misalnya, jika saya membuat sepeda jalan raya, serat karbon tidak dapat digunakan karena harganya yang mahal dan karena apa yang saya ceritakan tentang kemungkinan kerusakan dalam kecelakaan.

Crash.net:

Tapi dalam balapan, di mana performa menjadi faktor terpenting, harus lebih baik?

Corrado Cecchinelli:

Jika Anda sangat pandai memahami apa yang Anda butuhkan dalam hal kekakuan dan Anda sangat ahli dalam teknologi komposit, mungkin sebaiknya Anda menggunakan serat karbon.

Tapi itu tidak semua. Maksud saya, jika saya dan Anda membuat sepeda balap, akan lebih baik jika kita membuatnya dengan pipa baja.

Karena jika Anda tidak memiliki gambaran yang jelas tentang apa yang sebenarnya Anda butuhkan dan Anda tidak menangani teknologi pada tingkat yang sangat tinggi, Anda mungkin akan mendapatkan bagian yang lebih buruk yang terbuat dari serat karbon daripada aluminium.

Ada teknologi yang terlibat sehingga Anda harus mendominasi dan jika Anda tidak dapat mendominasi teknologi serat karbon, lebih baik menjauh.

Tetapi bahkan sebelum komplikasi manufaktur tersebut muncul kebutuhan untuk memahami dengan jelas masalahnya, agar percaya bahwa serat karbon akan membantu.

Salah satu alasan terpenting untuk serat karbon adalah memisahkan kekakuan di berbagai arah - tetapi jika Anda tidak tahu persis seperti apa kekakuan yang Anda inginkan di masing-masing arah tersebut, untuk setiap skenario beban, mengapa melakukannya?

Jika Anda hanya menggunakan lapisan serat karbon seperti Anda akan menggunakan aluminium, dengan semua serat berjalan ke arah yang sama dan tanpa pengetahuan yang benar tentang kekakuan yang Anda butuhkan di setiap arah, bagi saya Anda mungkin akan mendapatkan potongan yang lebih berat atau hanya sesuatu yang jauh lebih mahal tanpa manfaat nyata.

Jadi tidak selalu lebih baik.

Jika Anda ingat yang dari Aprilia di tahun 250, pasti mereka mencari rasio kekakuan-terhadap-berat terbaik dan itu menggabungkan pelindung lumpur, untuk bekerja dengan kulit besar seperti yang saya katakan di awal. Tapi tentu saja ini adalah desain yang tidak mengutamakan biaya tinggi, karena jika Anda memecahkan spatbor Anda harus mengganti seluruh lengan ayun!

[[{"fid": "1275982", "view_mode": "teaser", "fields": {"format": "teaser", "field_file_image_title_text [und] [0] [nilai]": "Aprilia Lorenzo, Jerez Tes IRTA 250 2007 "," field_file_image_alt_text [und] [0] [value] ": false," field_image_description [und] [0] [value] ":" "," field_search_text [und] [0] [value] ": ""}, "link_text": null, "type": "media", "field_deltas": {"2": {"format": "teaser", "field_file_image_title_text [und] [0] [nilai]": " Aprilia, Tes IRTA 250 Jerez Jerez 2007 "," field_file_image_alt_text [und] [0] [nilai] ": salah," field_image_description [und] [0] [value] ":" "," field_search_text [und] [0] [ nilai] ":" "}}," atribut ": {" title ":" Aprilia Lorenzo, Tes IRTA 250 Jerez 2007 "," class ":" media-element file-teaser "," data-delta ":" 2 "}}]]

Aprilia Jorge Lorenzo, Jerez Test, 2007 (foto: Gold & Goose)

Jadi, ada sejumlah faktor yang membuat pabrikan bisa mendapatkan material desain yang paling memuaskan, yang belum tentu sama untuk semua.

Misalnya, mari beralih ke sasis, bagi saya tidak ada satu pun bahan terbaik.

Jadi jika Anda terbiasa dengan pipa baja [KTM], Anda akan mendapatkan kerangka yang lebih baik untuk keperluan Anda dengan menggunakan teknologi tersebut daripada menggunakan serat karbon monocoque. Padahal serat karbon adalah teknologi yang lebih mulia di atas kertas.

Crash.net:

Kunci dari itu semua adalah mengetahui dengan tepat apa yang Anda inginkan?

Corrado Cecchinelli:

Jika Anda tidak tahu apa yang Anda inginkan, maka Anda tidak akan pernah tahu bagaimana mencapainya.

Dan kemudian, bahkan jika Anda tahu apa yang Anda inginkan, jika Anda tidak tahu cara membuat karya yang Anda rancang, lebih baik Anda tetap menggunakan apa yang Anda yakini.

Serat karbon adalah bahan yang tepat di atas kertas karena kekakuannya yang tidak simetris dan karena paling cocok untuk potongan kulit besar seperti lengan ayun. Tetapi untuk membuat, di dunia nyata, swingarm yang lebih baik dari serat karbon daripada aluminium adalah cerita yang berbeda.

Crash.net:

Apakah menurut Anda ini hanya kebetulan bahwa Honda dan Aprilia mulai menggunakan teknologi tersebut pada motor MotoGP mereka tahun ini?

Corrado Cecchinelli:

Entahlah, itu bisa saja sesuatu yang tidak teridentifikasi dengan jelas tapi mungkin didorong oleh ban baru.

Ini mungkin generasi selubung ban yang membuat serat karbon tiba-tiba lebih baik daripada aluminium, karena sifat peredaman material. Tapi saya hanya menebak-nebak.

Bayangkan Anda adalah departemen R&D dan Anda merancang swingarm serat karbon terbaik Anda dan swingarm aluminium terbaik Anda. Anda memiliki perbedaan setengah kilo, jadi Anda coba serat karbonnya dan ternyata lebih baik untuk mengobrol.

Itu tergantung bannya, tapi itu bukan target utama Anda.

Crash.net:

Anda bilang setengah kilo, apakah kira-kira itu penghematan berat?

Corrado Cecchinelli:

Saya pikir kami berada di taman bola itu, tetapi saya tidak tahu pasti. Saya akan terkejut jika Anda dapat menghemat lebih dari 1kg pada swingarm serat karbon.

Crash.net:

Marquez mengatakan dalam pengujian bahwa 'sepertinya cengkeramannya sedikit lebih baik dengan serat karbon, tapi kemudian dengan ban bekas itu terlalu bergetar' ...

Corrado Cecchinelli:

Jika kita ingin menemukan jawaban untuk kasus itu, kita dapat menganggap bahwa versi serat karbon yang dia gunakan lebih kaku daripada aluminium, jadi lebih baik jika Anda memiliki pegangan tetapi lebih buruk jika tidak.

Crash.net:

Bukankah serat karbon paling berguna untuk mengurangi kekakuan, dibandingkan dengan aluminium?

Corrado Cecchinelli:

Saya tidak mengatakan itu. Serat karbon memberi Anda lebih banyak peluang untuk mencapai kekakuan target yang tepat, apa pun itu.

Crash.net:

Tetapi Anda tidak memiliki masalah logam menjadi terlalu tipis untuk mencapai target itu?

Corrado Cecchinelli:

Biasanya tidak, tidak. Karena Anda dapat misalnya menggunakan arah lapisan untuk memiliki ketebalan yang wajar tanpa terlalu kaku. Anda bisa bermain lebih banyak.

Tapi itu seperti segala sesuatu yang lebih canggih dalam hidup, hanya pemain bagus yang diuntungkan darinya. Seperti jika saya berkendara di trek, bagi saya sepeda jalan raya 600cc jauh lebih baik daripada 1000cc.

Dan dengan begitu banyak pilihan dalam hal kekakuan, dengan serat karbon Anda benar-benar harus mendominasi teknologinya. Anda harus memahami apa yang Anda butuhkan, bagaimana merancang sebuah karya untuk mendapatkan apa yang Anda butuhkan dan kemudian memproduksinya.

Itu tidak dapat dijangkau semua orang.

Crash.net:

Berapa lama untuk menguasainya?

Corrado Cecchinelli:

Saya tidak ingat persis, tapi saya akan menganggap bahwa memperkenalkan swingarm serat karbon adalah proyek satu musim. Tetapi kemudian Anda mungkin berakhir dengan bagian yang sepenuhnya salah, jadi ini menjadi proyek dua musim atau tidak sama sekali!