Lehká a odolná: plastová ložiska v závodních motocyklech

Motoristický sport na dvou kolech se vyznačuje celou řadou různých tříd vozidel - až po jednoválcové stroje. Omezený výkon motoru těchto motocyklů není nevýhodou, pokud se zároveň výrazně sníží hmotnost - tedy hmotnost, kterou je třeba urychlit. k tomu významně přispívají alternativy s plastovými ložisky namísto kovových. A v náročných každodenních závodních podmínkách nabízejí ještě více výhod.
 
U společnosti Krämer Motorcycles (KMC) je ke koupi přesně jeden produkt: Zábava z jízdy na dvou kolech. Přesněji řečeno: závodní motocykl typu supermono, který se vyznačuje extrémními jízdními vlastnostmi, a proto dokázal nejen získat tituly v šampionátu jednoválců, ale v aktuální sezóně dokáže dobře držet krok i v závodech Supertwin. Stroj, který je nabízen pod modelovým označením HKR-EVO2, dosahuje maximální rychlosti až 230 km/h. Na silničním závodě Tandragee 100 v Severním Irsku dosáhl Shaun Anderson průměrné rychlosti 100,485 mil/hod (161,715 km/h), čímž se stal prvním a jediným závodníkem, který kdy překonal magickou hranici 100 mil/hod na jednoválcovém motocyklu.
 
Přestože je společnost stále relativně mladá, na stroji již bylo odvedeno mnoho vývojové práce. To, co začalo v roce 2009 jako soukromý projekt tří přátel Christofa Henca, Markuse Krämera a Nica Rotheho - jejichž iniciály (HKR) byly použity v typovém označení - na vývoj vlastního motocyklu čistě pro účely motorsportu, vedlo v roce 2014 k založení společnosti Krämer Motorcycles Markusem Krämerem, který dříve pracoval jako vývojový inženýr u KTM. Rozhodnutí o ústředním komponentu proto nebylo těžké: jako pohonná jednotka sloužil od samého počátku jednoválcový motor KTM 690 LC4. Kolem něj byl navržen zbytek motocyklu, zčásti s použitím standardních dílů a zčásti s komponenty vyvinutými ve vlastní režii.

V motorsportu se počítá každý gram. Kovová ložiska zvyšují hmotnost vozidla, a tím ovlivňují celkový výkon vozidla. Ložisková místa jsou často vystavena velkému zatížení v důsledku náročných závodních podmínek, a proto musí být dostatečně mazána. To následně zajišťuje, že se v ložiskových bodech shromažďují nečistoty, které mohou zhoršit vlastnosti součástí.

Společnost Krämer Motorcycles sází na kluzná ložiska iglidur® Q a J a ojniční čepy igubal®, protože nabízejí řešení, které nevyžaduje mazání a údržbu. Zajišťují stálou funkčnost, protože se v místech ložisek nehromadí žádné nečistoty. Vzhledem k tomu, že kluzná ložiska jsou vyrobena z plastu, je jejich hmotnost jen asi třetinová oproti dříve používaným kovovým ložiskům. Společnost Krämer Motorcycles používá ložiska iglidur® ve spojovacích, brzdových a řadicích systémech a v stupačkách. Kromě toho jsou v páce nožní brzdy použity dvě táhla z iglidura®. Další výhoda všech komponentů igus®: Jejich životnost lze přesně vypočítat pomocí bezplatného online nástroje.

Společnost KMC odebírá součástku po součástce a snaží se vyvíjet vlastní výrobky, které splňují její vlastní požadavky, namísto standardních výrobků. Snížení hmotnosti je zde nejvyšší prioritou - čím méně, tím lépe. Vzhledem k tomu, že maximální výkon jednoválcového motoru je omezený, jediným způsobem, jak získat výhodu, je snížení hmotnosti.
 
Důležitá je však také jednoduchost konstrukce, protože ta také určuje, jak snadno - a tedy jak rychle - lze provést opravu. Při každodenním závodění to může rozhodovat o tom, zda se vám podaří vrátit se na trať včas na další start. A také je zapotřebí určitá míra flexibility. Krämer uvádí jako příklad zavěšení kol: "Pokud chcete změnit rozložení hmotnosti, musíte použít jinou délku. S takovými možnostmi konfigurace je třeba počítat od samého počátku."
 
Další otázkou je cena. Krämer chce oslovit klientelu pod úrovní plně profesionálního segmentu. V závislosti na konfiguraci stojí kola, která se používají výhradně pro závodění, od 15 000 do 25 000 eur. Výrobce proto musí zajistit, aby byly k dispozici také kvalitní komponenty za příznivou cenu.

Nejnovějším počinem vývojářů KMC je nový systém spojů zadní kyvné vidlice, který spojuje zadní kolo s rámem prostřednictvím tlumiče. Hřídel předchozího spojovacího systému obsahuje vnitřní díly sestávající z devíti kovových částí, které bylo nutné pracně montovat a mazat. Nová konstrukce, která se nyní po roce vývoje bude montovat do budoucích strojů, vyžaduje pouze dvě bezmazná plastová ložiska, která se zalisují a následně provozují bez údržby. Kromě toho se hmotnost snížila přibližně o třetinu: z 535 na 355 gramů. A v neposlední řadě je cena komponent - včetně ložisek iglidur® Q s přírubou - výrazně nižší než u předchozího provedení.
 
Tato aplikace je předurčena pro použití ložisek iglidur®, protože se v ní vyskytují velké síly, ale jen malé úhly natočení do 10°. Zde se vyplatí skutečnost, že plast nevyžaduje mazání. U podobně jednoduché kovové konstrukce byste museli zajistit úplné pootočení, protože jinak by nedošlo k úplnému promazání povrchu. Použití výrobků igus® odpovídá také zásadě jednoduchosti: "Někdy stačí zalisovat plastové pouzdro tam, kde by se v kovovém provedení muselo spojit několik dílů," vysvětluje šéf KMC.

Markus Krämer přišel do styku se společností igus® již u svého předchozího zaměstnavatele KTM. Tam se tyto produkty používaly v několika specifických oblastech, v řadicí páce a v systémech řízení. Konečné rozhodnutí ve prospěch použití plastových komponentů padlo na popud konstruktéra, který již dříve intenzivně pracoval s igus® při konstrukci jízdních kol. Brzy se ukázalo, že plánované aplikace lze pokrýt standardní řadou igus®. Hledání alternativního dodavatele se tak stalo zbytečným.
 
Bylo snadné začít používat plastová ložiska, protože společnost nebyla závislá na výrobcích na míru. Společnost Krämer však uvádí, že vývoj systému propojení, který byl nyní dokončen, byl časově náročný, protože bylo nutné provést celou řadu testů. Šéf společnosti KMC vysvětluje: "Klíčové je, že se v tomto případě jedná o velmi náročný proces: "Standardní toleranční specifikace společnosti igus® nebyly pro naši aplikaci vhodné. Zde se násobí odchylka desetiny milimetru, a pak najednou pocítíte pohyb zadního kola o jeden až dva milimetry - což je pro závodní stroj nepřijatelné." Při hledání správných tolerancí mezi dírou a hřídelí bylo nutné provést testy, aby se našla správná kombinace. Spolupráce se společností igus® byla velmi dobrá.

Hmotnost stroje lze samozřejmě ještě snížit, například použitím dílů z uhlíkových vláken. Společnost KMC však od takových extrémů v malosériové výrobě upouští: "To by stroje prodražilo téměř dvojnásobně," vysvětluje Krämer. Jiné závodní týmy s tím při sestavování prototypů nemusí počítat. KMC však nejde jen o samotné závodění, ale také o prodej strojů. A k tomu je třeba dosáhnout atraktivní ceny. I bez těchto konstrukčních vychytávek se vidí ve své třídě z hlediska hmotnosti daleko vpředu: "Rozhodně v první trojce". Krämer se raději zaměřuje na menší vylepšení, která jsou však celkově znatelná. A součástí těchto vylepšení jsou kromě vlastního ocelového rámu a výkonného brzdového systému na bázi hliníku také komponenty od firmy igus®.
 
Účinek této kombinace nízké hmotnosti a extrémního brzdného výkonu jezdce stejnou měrou překvapí i potěší. Zatímco jiné stroje s výkonem 80 k jsou považovány za spíše slaboduché, HKR-EVO2, který váží pouhých 125 kg, se s tímto pohonem skvěle prosadí i v poli podstatně výkonnějších, ale těžších motocyklů. Silné zpomalení při brzdění a přesné vedení stopy navzdory vysokým rychlostem v zatáčkách s extrémními úhly náklonu posouvají závodní stroj vpřed, zejména na tratích s malými poloměry zatáček. Výsledek je vidět v Tögingu: police ve výrobní hale zdobí četné trofeje vítězů.