MOTOCOLUMN MrGPS Hans Vaessen

Hans Vaessen is MrGPS. Meer dan 10 jaar professionele ervaring met GPS op de motor. Bekend van vele cursussen, youtubevideo’s en tienduizenden GPS-gerelateerde berichten op diverse internet-fora.

Als MrGPS richt Hans zich momenteel volledig op instructie en ondersteuning bij GPS navigatie en software. Hij verzorgt tevens trainingen in samenwerking met MotoPort en realiseerde de vier uur durende videocursus ‘Basecamp voor motorrijders’.

Nieuwe TomTom Rider, nieuwe discussie.

Het ene jaar komt TomTom met een nieuw GPS systeem voor op de motor, het andere jaar Garmin. En elk jaar weer brandt de discussie los welke van de twee merken nu beter is. Dat zal met de komst van de nieuwe TomTom Rider400 niet anders zijn...

Het antwoord op die vraag is eigenlijk niet te geven. Vaak is sprake van een fanatieke ‘geloofsdiscussie’ met felle voor- en tegenstanders van beide merken. De Garmin-aanhangers roemen vooral de routemogelijkheden van de Zumo, maar erkennen dat het wat complexer is. De TomTom fanaten onderstrepen juist het gebruiksgemak van de Rider en nemen het nu en dan verkeerd rijden voor lief.

Technisch gezien is het onderscheid vooral dat beide merken anders omgaan met het overzetten van routes. Bij de Garmin kun je een route zodanig overzetten dat hij gegarandeerd onveranderd in het toestel komt. Wil je voorkomen dat de route onderweg verandert dan moet je het automatisch herberekenen wel even uitschakelen.

De TomTom werkt anders. Daar wordt geen route overgezet, maar alleen een set routepunten. De route van punt naar punt wordt in het toestel zelf berekend. Nadeel is dat de route daardoor, zelfs vóór vertrek, anders kan zijn dan het origineel. Op dat moment ga je terug naar de computer en plaats je extra viapunten. Voordeel van deze techniek is dat, als er onderweg aan de route gerekend zou worden, de route gewoon intact blijft. Dat rekenen gebeurt dan immers met dezelfde kaart en instellingen als tijdens de import van de route. Overigens kun je ook bij de Garmin op een dergelijke manier werken, maar dat doet bijna niemand.

Er is echter ook een heel andere manier van route-export die binnen de Garmin-wereld steeds meer gebruikt wordt. De route op basis van de tracklog; feitelijk een ‘broodkruimelspoor’ van de route. Hierbij blijft de route bij import gegarandeerd intact, zelfs als je offroad zou gaan. Ook bij de bestaande breedbeeld-rider is het mogelijk een track te importeren. Maar niemand die het gebruikt, want het werkt technisch niet goed. TomTom weet echter precies wat daarvan de oorzaak is en ik verwacht dan ook dat dat probleem in de Rider400 opgelost zal zijn. Dat is in ieder geval wat ik, zodra ik de 400 in handen heb, als eerste ga testen. Als het inderdaad goed werkt dan brengt dat beide merken een stuk dichter bij elkaar en wordt onderlinge routeuitwisseling ineens een stuk eenvoudiger. En komt er misschien ook een einde aan de ‘geloofsdiscussie’... Het zal tijd worden!

Hans Vaessen, MrGPS www.youtube.com/mrgpsnl

SUPERBIKES MET

2OO PK De magische grens....

In 1978 doorbrak de Honda CBX1OOO als eerste productiemotor de 1OO pk- grens. Nu hebben Supersportmotoren al meer dan 2OO pk. Peter Wilmink vertelt waar ze het vandaan halen...

Vermogen is een kwestie van benzine verbranden. Want de verbranding zorgt voor een temperatuurstijging van het gas in de cilinder. Dat gas zet uit en duwt de zuigers naar beneden. Hoe groter de temperatuurstijging, hoe hoger de drukstijging, hoe meer kracht. Nu is benzine het probleem niet, maar lucht. Voor het verbranden van 1 kg benzine is 14,7 kg lucht nodig. Maar lucht is een gas en dat neemt enorm veel ruimte in. Je moet er dus een groot volume van aanzuigen. Hoeveel vermogen een motor levert, wordt voornamelijk bepaald door de hoeveelheid lucht je die de motor kan inademen.

Grotere cilinders

Een manier om veel lucht aan te zuigen is grote cilinders te kiezen. Maar grote cilinders hebben grote zuigers. Die gaan op en neer en dat geeft grote massatraagheidskrachten. Hoe groter de zuigers, hoe meer krachten. Die kun je verminderen door lichte materialen te gebruiken. Gesmeed aluminium is sterker dan gegoten aluminium, dus kun je met minder materiaal een even sterke, maar lichtere zuiger maken. Hetzelfde geldt voor titanium drijfstangen ten opzichte van smeedstalen exemplaren. Dat is de keuze die Ducati bijvoorbeeld maakte met de nieuwe Panigale: een tweecilinder “L-twin” met een boring van 116 mm en een slag van 60,8 mm, met gesmede zuigers en titanium drijfstangen. Uit 1.285 cc haalt deze motor maar liefst 205 pk bij 10.500 tpm!

Dwarsdoorsnede van de Yamaha YZF 1000 R1 krachtbron.

Meer cilinders

De tweede methode om meer lucht aan te zuigen is om meer cilinders te gebruiken. Dat deed Honda met de CBX1000. Die had zes cilinders, met een boring van 64,5 mm en een slag van 53,4 mm: dezelfde boring als een CB900 viercilinder, maar met een kortere slag waardoor de motor in theorie zelfs meer toeren zou kunnen draaien. Het nadeel van een zescilindermotor is echter de grotere breedte en het extra gewicht van de langere krukas en de extra onderdelen. Zaken die zowel de gasrespons als de acceleratie en het stuurgedrag negatief beïnvloeden. Daarom zie je geen superbikes met zes cilinders meer. Ze hebben nu maximaal vier cilinders.

Meer toeren

Als meer of grotere cilinders geen optie zijn, is er nog een andere manier om meer mengsel te verbranden: meer toeren draaien. Want een groot aantal kleine verbrandingen levert net zoveel vermogen als een klein aantal grote. Maar ook daar loop je tegen grenzen aan, want zuigers en drijfstangen moeten steeds op en neer stampen. Als ze dat sneller doen gaat dat gepaard met steeds meer geweld. Zelfs met titanium drijfstangen en gesmede zuigers zijn er grenzen aan de materiaalsterktes. De gemiddelde zuigersnelheid mag dus niet te groot worden. Daarom zie je dat motoren een steeds grotere boring en een kleinere slag krijgen. Daardoor kunnen er grotere kleppen worden gebruikt en hoeven zuigers minder ver op en neer. Zo had de eerste Yamaha R1 in 1998 een boring x slag van 74 x 58 mm. Hij haalde 150 pk @ 10.000 tpm en had een maximum toerental van 11.700 tpm. Bij dat toerental was de gemiddelde zuigersnelheid 0,058 x 2 x 11.700 = 1357 meter/minuut, oftewel 22,6 m/s. Het nieuwe 2015-model van de R1 haalt 200 pk @ 13.500 tpm, met een boring x slag van 79 x 50,9 mm. Door de kortere slag is een hoger toerental mogelijk. Het maximum toegestaan toerental is nu 14.500 tpm. Bij dat toerental is de gemiddelde zuigersnelheid 24,6 m/s!

Lichtere componenten

De gemiddelde zuigersnelheid van moderne motoren is dus ondanks de kleinere slag toegenomen, dicht tegen de 25 m/s die algemeen als maximaal wordt beschouwd. Maar dat getal schuift steeds op. Dat komt door de betere productiemethoden, exactere spelingen en lichtere onderdelen, die zorgen dat de materiaalspanningen ondanks die hogere snelheden niet worden overschreden. Zo heeft de nieuwe R1 een nieuwe crossplane krukas met 20% minder massatraagheid, superlichte, titanium drijfstangen en gesmede zuigers met “Formule 1”- Bridge Box constructie. Ook het kleppenmechanisme is gewijzigd. De eerste R1 had een zogenaamd “bucket & shim” systeem, waarbij er een stalen bus met stelplaatje boven op de klepsteel, over de klepveer zat. Die bus moest met de kleppen op en neer en dat kostte kracht. Mede daardoor moesten er sterke, dubbele klepveren worden gebruikt om klepzweving te voorkomen. Bij de nieuwe R1 worden geen bussen, maar lichte tuimelaars gebruikt, die dankzij een harde DLC-coating toch behoorlijk slijtvast zijn. De inlaatkleppen zijn van het superlichte titanium gemaakt. Door de gewichtsbesparingen kunnen er weer enkele zuigerveren worden gebruikt, waardoor er ook weer minder wrijvingsverliezen in de klepbediening optreden.

Betere vulling

Moderne superbikes kunnen meer lucht aanzuigen. Maar die lucht moet via aanzuigbuizen, luchtfilters, gasklephuizen en inlaatkleppen. Dat levert allemaal stromingsweerstand op. Die weerstand is afhankelijk van de luchtsnelheid en neemt dus ook toe als de stromingssnelheid toeneemt. Dat ondervangen motorfabrikanten door een aantal maatregelen. Zo wordt de lucht vaak rechtstreeks van de neus van de motorfiets gehaald, waar het door de rijwind vanzelf naar binnen wordt geblazen, als een soort drukvulling. Dit systeem wordt “ram air” genoemd. Een grote luchtfilterkast of “airbox” zorgt dat er een grote luchtbuffer is, waaruit de motor direct kan aanzuigen. Vandaar stroomt de lucht via een kaarsrecht “valstroomkanaal” direct de cilinder in, als de inlaatklep open staat. Bij het sluiten van de klep kaatst die lucht echter op de inlaatklep terug. Dat geeft een drukgolf in dat inlaatkanaal, die ook weer weerkaatst in het open uiteinde van de inlaatkelk. Daardoor ontstaat een zogenaamde “staande golf” een trilling waarbij er vaste over- en onderdrukgebieden zijn. Waar die gebieden liggen is afhankelijk van het toerental en de lengte van het inlaatkanaal. Is er net een overdrukgebied bij de inlaatklep als die sluit, dan kan er net iets meer mengsel de cilinder in. Vandaar dat de Yamaha R1 variabele inlaatkelken heeft: bij lage toeren wordt een lang traject gebruikt, bij hoge toerentallen worden de bovenste delen van de inlaatkelken omhoog getrokken, waardoor ze loskomen en er korte inlaatkelken overblijven. Zo krijgt de motor bij elk toerengebied een optimale vulling. Dan is het nog de kunst om daarbij genoeg benzine in te spuiten en op tijd te verdampen. Daarom hebben moderne sportmotoren twee injectoren per cilinder: een in het gasklephuis voor het lage- en middentoerengebied en een “douche” injector boven de inlaatkelken voor hoge toerentallen.

Drukvulling

Er is natuurlijk nog een manier om extra lucht in de motor te krijgen: met een compressor. In het verleden werden er wel eens turbo’s gebruikt, zoals op de beroemde Honda CX500 Turbo. Een turbo is een compressor, die wordt aangedreven door het uitlaatgas, dat langs een turbinewiel stroomt. Dat heeft een nadeel. Een turbo gaat pas goed werken als de motor een grote uitlaatgasstroom levert. Maar dat gebeurt pas als de motor veel koppel levert, dus als de turbo goed blaast. Het gevolg is dat het altijd even duurt voor de turbo op gang komt als je het gas open zet. Er is dus een vertraging voordat de motor oppakt. Die vertraging staat bekend als de “turbo lag”. Dat is de reden dat Kawasaki op de nieuwe H2 geen turbo, maar een mechanisch aangedreven compressor gebruikt. Deze wordt aangedreven door de krukas, via een planetair tandwielstelsel dat het toerental met een factor 9,2 vergroot. Het pompwiel draait maximaal 130.000 tpm! EE

Voordeel is dat deze compressor bij lage toerentallen minder hard blaast en dat deze gestaag harder gaat werken als de motor meer toeren draait. Hij past zijn prestatie dus automatisch aan het toerental aan en levert daardoor een mooie, egale trekkracht. In de race-uitvoering levert het 998cc-blok zelfs 310 pk! De straatversie is “wat milder” getuned en levert 200 pk bij 11.000 tpm, met een maximum koppel van 140,4 Nm bij 10.000 tpm, ten opzichte van 112,4 Nm bij 11.500 tpm van de natuurlijk aangezogen Yamaha R1. Een groot verschil! Het maximum toerental is 14.130 tpm bij een boring x slag van 76 x 55 mm, dat betekent dat de maximale gemiddelde zuigersnelheid 25,9 m/s is, een recordsnelheid!

Meer efficiency

Het vermogen dat een motor uiteindelijk levert is niet alleen een kwestie van verbranding, maar ook van rendement. Het is dus belangrijk de verliezen in het blok zoveel mogelijk te beperken. Daarin gaan fabrikanten van superbikes enorm ver. Dat begint al met de compressie. Vroeger was 9:1 heel gewoon, de nieuwe Yamaha R1 haalt 13,1:1, wat voor een hoger thermodynamisch rendement zorgt. Leuk detail is dat de Kawasaki H2 een compressieverhouding van maar 8,5 : 1 heeft. Dat komt omdat de compressor voor extra druk zorgt. Dan zijn er nog mechanische maatregelen. Cilinderwanden zijn voorzien van keramische coatingen, die slijtvast en wrijvingsarm zijn. Zuigers hebben korte hemden voor minder contactvlak. De zuigerveren krijgen een minimale voorspanning, zodat ze weinig wrijving veroorzaken. Ventilatiepoorten onderin de cilinderwanden zorgen dat overdruk onder de zuiger gemakkelijk weg kan. De krukas wordt vaak een paar millimeter uit het midden gezet, zodat de drijfstang tijdens de verbrandingsslag minder schuin staat en de zuiger minder hard tegen de cilinderwand duwt. En dan is er natuurlijk de computergestuurde mengselbereiding, die ervoor zorgt dat de motor in alle omstandigheden een optimaal mengsel krijgt. Vanwege de korte verdampingstijd bij hoge toerentallen worden er steeds hogere inspuitdrukken en steeds fijner vernevelende injectoren gebruikt. De Yamaha R1 heeft nu zelfs injectoren met twaalf gaatjes!

Assistentiesystemen

Het koppel en vermogen van moderne superbikes is indrukwekkend. Maar de vraag is of je het nog in de hand kunt houden als je geen Guintoli of Rossi heet? Gelukkig wel, want dankzij de elektronica zijn er talloze assistentiesystemen die voor optimale controle zorgen. De nieuwe BMW S1000RR, die met 199 pk heel dicht op de magische grens zit, heeft bijvoorbeeld Dynamic Traction Control, (DTC), een hellingshoekafhankelijk tractiecontrolesysteem. Bochtafhankelijk ABS zorgt zelfs in bochten voor gecontroleerde remkracht. Er zijn twee rijmodi, een voor gewoon gebruik en een met beperkt vermogen, voor in de regen. Aprilia heeft op de 200pk sterke RSV4 een “aPRC” assistentiesysteem, met diverse motormappingen, tractiecontrole, launch control, een quickshifter, wheelie-control en race-ABS, De Ducati Panigale voegt daar nog engine brake control aan toe, terwijl de Panigale S zelfs “event based” vering heeft, vering die zich dus elektronisch aanpast aan het rijgedrag en de wegkwaliteit. Ook de Yamaha R1 zit boordevol assistentiesystemen. Hierbij worden de bewegingen van het rijwielgedeelte in de gaten gehouden door een zes-assige “Internal Measurement Unit” (IMU). Die levert de data voor de hellingshoekafhankelijke tractiecontrole, de slide controle, de wheelie control, de quickshifter, de launch control, het ABS en het Unified Brake System. Dankzij al deze systemen kun je op een gecontroleerde manier genieten van fantastische techniek en indrukwekkende prestaties!

De krukas en 4 cilinders van de Kawasaki H2R.

Evenals de Yamaha YZF 1000 R1 & de Aprilia RVS4 RF op de vorige pagina, heeft ook deze Kawasaki H2R meer dan 200pk aan boord.