Techniek: Actief aanpasbare geometrie

Naar een hoger/lager niveau

Nadat vleugels en andere aerodynamische oplossingen hun intrede maakten in de racerij, zien we ook op straatmotoren steeds vaker vleugelvormige uitmonsteringen verschijnen. In de Grands Prix dient zich nu een nieuw wapen aan, mogelijk met toepassingen op de motor van de gewone man.

Natuurlijk reageert een Grand Prix-racemotorfiets op manieren die wij stervelingen zelden zullen ervaren. Desondanks zijn diezelfde reacties simpelweg extreme versies van die van onze straatmotoren. Zodoende zijn die extremen perfecte scenario’s om techniek te ontwikkelen voor diezelfde straatmotoren. Het nieuwste wapenfeit in motorontwerp is dan ook niet aerodynamische downforce, maar hoe de motorfietsgeometrie actief aan te passen aan en te laten reageren op wisselende situaties. Downforce is daarbij slechts een bijzaak.

Balans ondermijnend

Te beginnen met hoe een motorfiets op hoge snelheid neigt achterover te rollen. Het drukpunt tegen de voorzijde van de motor is op tempo veelal hoger dan het zwaartepunt, waardoor er vroeg of laat ‘lift’ ontstaat. Mugello is wat dat betreft het toppunt. De motoren razen daar op het rechte stuk op topsnelheid over een heuveltje, waardoor het effect versterkt wordt. Met ruim 300 kilometer per uur verdwijnt de druk van het voorwiel, veert de voorvork volledig uit en rekt de band zo ver hij kan, maar het verlies van contact met het asfalt is onvermijdelijk. Zie hier zo’n extreem voorbeeld; een wheelie met spinnend achterwiel bij driehonderd plus. Een probleem als dit ondermijnt de balans waar elke motorontwerper naar zoekt. Wil je een motorfiets die rap is rechtuit, dan riskeer je gevoel en grip in het bochtenwerk. Ergens tussenbeide ligt de gulden middenweg, maar hoe kan het rijwielgedeelte de motor aan de grond houden zonder de stuureigenschappen te degraderen tot het niveau van een olietanker?

Gebed zonder eind?

Logica gebiedt dat meer druk op de voorkant het probleem van het lichte voorwiel verhelpt. Zodoende verschijnen er almaar meer en almaar grotere vleugelpartijen op GP-machines – met de eerste straatmotoren inmiddels in het kielzog. Opvallend als de vleugels zijn, valt de vorm van de kuip rondom de radiateurs minder op, terwijl die zo mogelijk nog meer veranderd is sinds de definitieve intrede van aerodynamica voor motoren. Die opening leidt enkel die lucht langs de radiateurs die nodig is om het blok op acceptabele bedrijfstemperaturen te houden, terwijl alle overige – en dus niet noodzakelijke – lucht wordt weggewuifd. De druk op het frontaal oppervlak van de motor is hiermee verlaagd; het kan simpel zijn. Alleen of het genoeg is? Fabrikanten kunnen moeilijk met elke paardenkracht die er meer geproduceerd wordt grotere vleugels op de motor plakken. Dat zou een gebed zonder end zijn.

Nadruk op mechanische grip

In plaats daarvan wordt geëxperimenteerd met oplossingen die meer nadruk leggen op mechanische grip. Zeker in de afgelopen jaren is het zwaartepunt van motorfietsen steeds verder naar voren verplaatst. Bandentechniek en de werking en effecten van vering zijn immens verbeterd. Zo toveren motorontwerpers meer gevoel van je voorwiel uit de hoge hoed. Het verplaatste de nadruk van de remmerij, in navolging van het verhuizende zwaartepunt, decennia lang steeds meer naar voren. Een dikke 25 jaar geleden gebruikte eigenlijk niemand meer de achterrem, zo goed als de remmerij voor was geworden. In een paradoxale wending komt de aandacht nu toch weer terug bij de achterrem – duidelijk bevestigd door de opkomst van de duim bediende achterrem en de rappe doorontwikkeling naar de ‘scooterrem’. Hard remmen verlaagt de motorfiets namelijk, omdat de krachten van het remmen het achterwiel als het ware om het achterbrugscharnierpunt voorover trekt. De schokdemper veert vervolgens in en de motorfiets wordt lager, langer en stabieler. Zou na elektronisch instelbare wielophanging, dynamische rijhoogteverstelling de motorfiets naar een hoger – of toch juist lager? – plan kunnen tillen?

De bovenste hendel is de koppeling. Aangezien ze die enkel met de start gebruiken, zit-ie verder niet in de weg. De onderste radiale rempomp bedient de achterrem. Zoals bij een scooter; vandaar de geuzennaam ‘scooterrem’.

Weggewuifd gerucht

Geheel toevallig was het juist Ducati dat voor de ophanging van de 916 bijna dertig jaar geleden al een elektronische actieve rijhoogteversteller patenteerde. Het systeem zag nooit het daglicht, maar er werd dus al wel over nagedacht. In de Grands Prix zou een dergelijke oplossing geen doorgang vinden, omdat elektronisch gestuurde rijhoogteverstelling reglementair verboden is. Mechanische of handmatige input is een vereiste. Dus zo geschiede, blijkt nu. In Sepang afgelopen winter leek het tijdens de MotoGP-test de vroegste 1-aprilgrap ooit: de Ducati zou verlaagd kunnen worden op het rechte stuk. Het was een gerucht dat weggewuifd werd door mensen die beter hadden moeten weten. Toptechneut Gigi Dall’Igna bepaalt de koers bij Ducati, hé!

Geleend van een mountainbike

Het systeem valt op door een Öhlins-gas- of -oliereservoir in de voorkuip van Danilo Petrucci. Op het reservoir prijkt een sticker met de tekst ‘Kit4’ (zie hoofdafbeelding), wat de indruk wekt dat er al drie varianten aan vooraf zijn gegaan. Zoals het er naar uitziet, werkt het systeem met gasdruk of hydrauliek. Of het reservoir de druk verhoogt of juist aflaat is onduidelijk, maar in beide gevallen maakt het mechanisch bediende rijhoogteverstelling mogelijk. Een simpel hendeltje – geleend van een mountainbike; zo simpel – staat toe de druk aan te passen en zo de achterschokdemper te doen inzakken, met een langere en stabielere motorfiets als resultaat. Het reservoir zal dan ook belast zijn met de taak de achterschokdemper weer terug op volle lengte te brengen wanneer die lengte nodig is, zoals met remmen.

Normaal gesproken bedient een dergelijk hendeltje ook vering, maar dan op een mountainbike. De KISS-methode (Keep it simple, stupid!) is Gigi Dall’Igna niet vreemd.

Aan de bak en even dimmen

Reglementair is de aanpassing door middel van het eenvoudige, mechanische stuurschakelaartje voldoende en nog legaal ook. De MotoGP mag geen elektronische tussenkomst hebben wat de wielophanging betreft, maar jij en ik daarentegen… Een verlagingsfunctie als dit zou weinig serieuze aanpassingen vereisen om toegevoegd te worden aan systemen als het Öhlins Smart EC 2.0 en IECAS van Showa. Voor coureurs blijft voorlopig de horde dat het systeem door menselijke input aangestuurd dient te worden – alsof GP-rijders nog niet druk genoeg zijn. Toch geeft juist evaluatie door de rijders onbetaalbare data voor toepassing op de straatmotorfiets. Menselijke feedback kan worden omgezet in enen en nullen, zodat wij – vroeg of laat – ook over dit nieuwe stukje chassistechniek kunnen beschikken. De coureurs weten straks feilloos wanneer het systeem aan de bak moet en wanneer het even moet dimmen.

Zo’n beetje alle grote veringfabrikanten werken aan semi-actieve vering. Dat de racerij er niet aan mag komen, is doodzonde. Ontwikkeling van actieve geometrieverstelling heeft vooral behoefte aan data; coureurs en races zouden die data moeiteloos kunnen verzorgen.

Eenmaal uitgedistileerd

Zo mag het bijvoorbeeld nooit in werking treden in een bocht; gelukkig kunnen de IMU’s die de hellingshoek afhankelijke ABS en traction control informeren dat prima opmerken. Zou het systeem wel onder helllingshoek worden geactiveerd, dan laat het verlaagde rijwielgedeelte zich niet meer genoeg afschuinen, waardoor er grip wordt verloren. Tegelijkertijd zou het dramatisch zijn als de vering ‘ingeklapt’ is als het op remmen aankomt. Je hebt dan immers minder tot geen serieuze veerweg. Het zou de vering finaal doen uitbodemen, met volledig wegvallen van grip als gevolg. Gemakkelijk is het voor professionele rijders al niet, maar de ontwikkeling is dus in volle gang. Eenmaal uitgedistilleerd kon het wel eens een enorme stap voorwaarts zijn voor de motoren die jij en ik rijden.

Tekst: Neil Spalding en Nick Enghardt
Fotografie: Neil Spalding en anderen