maandag 27 mei 2024

Techniek Kawasaki Ninja 7 Hybrid: het verhaal dat de persmap niet vertelde

Kawasaki introduceert voor 2024 een motorfiets met hybride aandrijving. Daarmee is het de eerste motorfabrikant die via downsizing en elektrische aandrijving een zuiniger verbruik met aansprekende prestaties combineert. We duiken er eens dieper in.

Kawasaki claimt dat het de eerste motorfietsfabrikant is die met een hybride motorfiets komt. Dat is niet helemaal waar: tenminste, wanneer je motorscooters ook tot de motorfietsen rekent. Piaggio had jaren geleden namelijk al een MP3 Hybrid en ook Honda heeft al enkele jaren een SH125i met stop-startsysteem, wat volgens de algemeen geldende normen als een ‘micro-hybride’ te boek staat. En daarmee belanden we dan in een woud van terminologie, want hybrides zijn er in soorten en niveaus.

Bij de presentatie van een nieuwe motor, zijn wij in eerste instantie afhankelijk van de persmap die een fabrikant meestuurt. In eerste instantie, want in tweede instantie schakelen wij Peter Aansorgh in, onze technisch specialist die veel meer ziet, weet en vooral kan uitleggen dan welke persmap ook.

Soorten hybride

Het laagste niveau van hybride is een micro-hybride. Dat is een voertuig met een stop-startsysteem: de motor slaat af voor het stoplicht en start vanzelf weer als je weg rijdt. Je kunt discussiëren over de vraag of dat echt een hybride is, want hij heeft maar één aandrijving: de verbrandingsmotor. Wat dat betreft doet de ‘mild hybrid’ zijn naam meer eer aan. Dat is een voertuig, dat in eerste instantie afremt op een generator, waarvan de energie in een accu wordt opgeslagen. Die energie wordt later hergebruikt als ondersteuning – via van de acceleratie. Daar wordt een motor zuiniger van, vooral in stadsverkeer. En minder verbruik betekent minder CO2-uitstoot.

Ga je nog een stapje verder, zoals Piaggio deed met de MP3 Hybrid, dan kun je de elektromotor niet alleen gebruiken als ondersteuning bij het accelereren. Je kunt er ook puur elektrisch mee rijden, bijvoorbeeld om de ‘last mile’ van een milieuzone in te komen zonder verbrandingsmotor. In het geval van de MP3 kun je zelfs 25 km puur elektrisch rijden, met een maximale snelheid van 30 km/u. Dan heb je dus een ‘full hybrid’. Maar ook daar zijn soorten van.

Je hebt er, zoals de MP3 Hybrid, waarbij je kunt kiezen of je op de verbrandingsmotor of op de elektromotor rijdt. Dat heet een ‘parallelle hybride’. Er zijn ook ‘seriële hybrides’. Dan drijft de verbrandingsmotor een dynamo aan, die vervolgens een elektrisch voertuig van energie voorziet. De Opel Ampera en Chevrolet Volt waren seriële hybrides, want de verbrandingsmotor en de elektrische aandrijving staan ‘in serie’. Je kunt daarmee dus niet puur op de verbrandingsmotor rijden. Zijn we er dan? Nee, want er zijn hybrides, die hun elektrische energie alleen uit de dynamo halen, maar er zijn er ook die je thuis aan de stekker kunt opladen, zoals bovenstaande MP3. Dan heet het een ‘plug-in-hybride’.

Test 2024 Kawasaki Ninja 7 Hybrid: een blik op de toekomst of een imago-kwestie?

Kawasaki

Kawasaki kondigde vorig jaar al aan, dat de noodzaak van de beperking van de CO2-uitstoot ook bij het hoofdkwartier in het Japanse Kobe was doorgedrongen. Er zou zowel een EV als een waterstofmotor en een hybride motorfiets komen. Kawasaki, dat limoen-groen al jaren als huiskleur heeft, gaat dus nu echt ‘groen’! De aangekondigde HEV (hybrid electric Vehicle) komt in 2024 en koppelt een 451cc-paralleltwin aan een elektrische tractiemotor en een accu. Daarmee zijn drie rijmodi mogelijk: ‘sport-hybrid’, ‘eco-hybrid’ en ‘low-speed EV’, waarin je dus ook een stukje puur elektrisch kunt rijden. Dat maakt hem dus een echte full-hybrid van de parallelle soort.

De nieuwe hybride kreeg de naam Ninja 7 Hybrid. Dat betekent dat het om een motorfiets in het sportieve ‘Ninja’-segment gaat en dat hij prestaties levert die vergelijkbaar zijn met een 700cc-machine. Wanneer de ‘E-boost’-functie is ingeschakeld, levert de motor dan ook 70 pk oftewel 51,1kW. Maar dat vertelt niet het hele verhaal, want aangezien de elektromotor bij de acceleratie ondersteunt en een elektromotor vanaf 0 maximale trekkracht kan leveren, is de acceleratie – volgens Kawasaki – vergelijkbaar met die van een 1000cc-supersport terwijl er een verbruik van 1 op 27 mogelijk is.

Paralleltwin

Het conventionele deel van de aandrijving wordt verzorgd door een tweecilinder lijnmotor met dubbele bovenliggende nokkenassen en acht kleppen per cilinder. De cilinderinhoud bedraagt 451 cc uit een boring x slag van 70,0 x 58,6 mm. Zoals de meeste Kawasaki-twins staan de kruktappen in een offset van 90°, waarmee een ontstekingsinterval van 270-450° wordt gerealiseerd, gelijk aan dat van een 90° V-twin. Een enkele balansas elimineert grotendeels de trillingen.

Voor een goede warmteoverdracht naar het koelsysteem koos Kawasaki voor een aluminium motorblok met een open deck-ontwerp. Het blok heeft geen cilinderbussen, maar een slijtvaste coating, die direct op het aluminium van de cilinderwanden is aangebracht.

36mm-Valstroom gasklephuizen zorgen voor de luchttoevoer, waarvan je de gaskleppen via een ride-by-wire-systeem bedient. De twee inlaatkelken hebben een verschillende lengte voor optimale cilindervulling bij hogere toerentallen. De benzine wordt verneveld via injectoren met zeer kleine gaatjes, waar benzinedruppels van slechts 60 μm uitkomen, voor een snelle en volledige verdamping. De injectoren zijn dicht bij de inlaatpoorten geplaatst voor snelle gasreactie. Het mengsel wordt ontstoken door slijtvaste iridium bougies, met direct op de geplaatste Denso bobines. Het resultaat is een krachtbron die 50 pk (43,5 kW) @ 10.500 tpm levert bij een maximum koppel van 43,6 Nm @ 7.500 tpm.

De ISG (Integrated Starter Generator) is aan de linkerzijde achter het motorblok geplaatst, waar normaal de startmotor zat.

ISG

Meeste motoren hebben een aparte generator en een aparte startmotor. Ik zeg bewust generator en niet dynamo, want generatoren maken wisselspanning, dynamo’s gelijkspanning. Moderne motoren hebben meestal generatoren. Kawasaki gebruikt op de hybride Ninja een ‘integrated starter-generator’, afgekort tot ISG. Dat is een generator die ook als elektromotor kan worden gebruikt. De ISG wordt gebruikt als startmotor en om de motorfiets aan te drijven. Daarnaast dient hij als generator om de accu tijdens het rijden via de verbrandingsmotor op te laden of om deze op te laden door de motorfiets op de generator af te remmen. Zo wordt de kinetische energie opgeslagen in een 48V Lithium-ion batterij. Die is onder zadel geplaatst, vlak bij zwaartepunt. Een AC/DC-convertor zorgt ervoor dat de wisselspanning van de ISG wordt omgezet in een gelijkspanning voor de accu en vice versa wanneer de ISG als motor werkt. De Ninja 7 Hybrid heeft ook een DC/DC-convertor, die de 48V van de batterij omzet in 12V voor het boordsysteem. De accu kun je overigens niet via het stopcontact opladen.

De 50,4 V ISG heeft een permanente magneet en is aan de linkerzijde achter de krukas geplaatst. Voor de koeling is er speciaal voor de tractiemotor een extra radiateur voor de gewone koelradiateur geplaatst. Het vermogen van de ISG wordt via een ketting naar de ingaande as van de transmissie overgebracht, het vermogen van de krukas via een primaire tandwieloverbrenging. Een door een ECU gestuurde koppeling zorgt dat de overgang van de ene naar de andere krachtbron naadloos verloopt. De ISG heeft een continue-vermogen van 7 kW bij 2.800 tpm met een koppel 23,9 Nm. Het maximumvermogen is 9 kW @ 2600 tot 4000 tpm, het maximum motorkoppel 36 Nm @ 0-2400 tpm.

Automatische versnellingsbak

Het vermogen van de ISG en de verbrandingsmotor wordt naar het achterwiel gebracht via een gerobottiseerde zestrapstransmissie, waarmee je zowel automatisch als handmatig kunt schakelen. De bak kent een afwijkend schakelpatroon: N-1-2-3-4-5-6, waar een conventionele motor 1-N-2-3-4-5-6 heeft. Er is geen koppelingshendel, de koppeling wordt hydraulisch bediend via een ECU en een servo-klep, die oliedruk doorlaat naar een servo-cilinder op de koppeling. De olie wordt toegevoerd via een separate oliepomp, die op de ingaande as van de transmissie is geplaatst, zodat deze ook werkt als de verbrandingsmotor niet werkt. De ECU bepaalt in de automatische stand wanneer de koppeling koppelt en ontkoppelt en stuurt ook de elektromotor aan, die de verschillende versnellingen in- en uitschakelt. De ECU gebruikt daarbij een algoritme dat prioriteit legt bij een laag brandstofverbruik. In Automatic Transmission kun je wel zelf op- of terugschakelen, de bak gaat dan over in de handmatige MT-stand. De mogelijkheid om voor AT of MT te kiezen hangt af van de modus. In de MT-stand kun je gebruik maken van Automatic Launch Positon Finder, de transmissie schakelt dan automatisch terug naar de eerste versnelling wanneer je stopt. De ALPF kun je desgewenst uitschakelen. De neutraalstand wordt normaal niet gebruikt. Die wordt alleen ingeschakeld als je hier bewust voor kiest wanneer de motor stilstaat.

Rijmodi

De Kawasaki Ninja 7 Hybrid heeft drie rijmodi waaruit je kunt kiezen, zelfs tijdens het rijden. De meest actieve modus is de Sport-Hybrid modus. In die modus geniet je van het maximale vermogen dat de elektromotor en de verbrandingsmotor samen kunnen leveren. De verbrandingsmotor werkt altijd en er is gedurende maximaal 5 seconden een e-boost van 7,6 kW extra beschikbaar. In deze modus moet je altijd zelf schakelen.

De meest spaarzame modus is de Eco-Hybrid modus. In deze modus trekt de motor vanuit stilstand in elektrische modus op en schakelt rond de 2.000 tpm over naar de verbrandingsmotor. De motor beschikt dan ook over een stop-start-functie, verder is er in deze modus geen e-boost beschikbaar. In deze modus kan je wel kiezen tussen handmatig of automatisch schakelen.

De derde modus is de EV-modus. In EV rijdt de motor puur elektrisch en schakelt hij niet verder op dan de 4e versnelling. Deze modus kan je dan ook niet inschakelen wanneer je in de vijfde of zesde versnelling rijdt. De topsnelheid bedraagt 25 km/u. Wat voor actieradius je in deze modus kunt halen, geeft Kawasaki niet op.

Naast de diverse rijmodi heeft de Kawasaki Ninja 7 Hybrid ook nog een zogenaamde ‘Walk modus’. Deze kun je bij stilstand inschakelen, de Kawasaki kruipt dan met maximaal 3 km/u vooruit wanneer je gas geeft en achteruit wanneer je het gas voorbij de nulstand terugdraait.

De ingeschakelde modi en de e-boost zijn af te lezen op een 4,3-inch kleuren TFT-dashboard, dat je via de Kawasaki Rideology app met je smartphone kunt verbinden.

Actieradius

De hybride aandrijflijn van de Ninja 7 hybrid is 25° voorover gekanteld voor een betere gewichtsverdeling en een laag zwaartepunt. Het is opgehangen in een vakwerkframe van stalen buizen, dat aan de voorzijde wordt afgeveerd door een conventionele 41mm-telescoopvoorvork. De achterzijde heeft een monoschokdemper, die via een Uni-Trak linksysteem wordt bediend. De motor weegt 227 kg rijklaar en heeft een 14liter-brandstoftank. Daarmee kan de Ninja 7 Hybrid in Sport-Hybrid mode 350 km halen (4,0 l/100 km), in Eco-hybrid mode 378 km (3,7 l/100 km).

Beeld: Kawasaki

Peter Aansorgh
Peter Aansorgh
In 1993 begon Peter zijn journalistieke loopbaan bij het motormagazine MOTO 73. Ruim tien jaar lang werkte hij bij dit blad als technisch redacteur en schreef er motortesten, algemene verhalen over motorrijden, bedrijfsreportages en technische verhalen. In 2004 besloot Peter voor zichzelf te beginnen en schrijft nu voor diverse auto- en motorbladen

Stay tuned

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief en mis nooit het laatste nieuws! Onze nieuwsbrief wordt iedere week op dinsdag (bij veel nieuws) en donderdag verstuurd.


Gerelateerde artikelen