Techniek: Ducati Panigale V4
De Panigale V4 is meer dan slechts een nieuw hoofdstuk in de toch al rijke Ducati-historie. De Italianen maken immers niet langer gebruik van een V-twin als basis voor de superbike-machine, maar passen voor het eerst een productie-viercilinder toe in het sportieve vlaggenschip. En die nieuwe krachtbron zit boordevol MotoGP-techniek.
Op 15 november 2017 begon in Borgo Panigale dan eindelijk de nieuwe tijdrekening. Op deze dag werd in de Ducati-fabriek begonnen met de productie van het nieuwe V4-motorblok. Het is de eerste in serie geproduceerde viercilinder van de Italianen en deze nieuwe krachtbron lost in de superbikes van Ducati de zo vertrouwde V-twin af. Een revolutie mag je rustig zeggen. Sinds die dag worden er in teams van twee man ongeveer twintig motoren per dag geproduceerd.
Al in 2014, zo laat motorontwikkelaar Luca Bandiera weten, werd er een start gemaakt met het V4-project. En ja, als basis voor de Panigale V4 diende het 2015 MotoGP-blok. Tot zover stamt de nieuwe vaandeldrager dus in directe lijn van de MotoGP-raket af. Voor het gebruik in een standaard productiemachine was echter een compleet nieuwe constructie van de desmodromische klepbediening noodzakelijk. Per slot van rekening zal ook dit mechanische kunstwerk pas na iedere 24.000 kilometer geïnspecteerd moeten worden.
Omdat de V4 met 14:1 een flink hoge compressie heeft, is iedere cilinderkop voorzien van een klopsensor. De blokhoek van 90 graden zorgt voor een uitstekende balancering, maakt een balansas overbodig en laat voldoende ruimte over om in de ‘V’ tussen de cilinders het injectiesysteem en de in het carter geïntegreerde waterpomp onder te brengen. In de buurt zit ook een tussentandwiel, dat de draairichting van de krukas omdraait. Net als bij de MotoGP-machine draait de krukas van de Panigale V4 namelijk achterwaarts. Dat vermindert aan de ene kant het gyroscopisch effect van de voorwaarts draaiende wielen en heeft daardoor een positieve uitwerking op de handling, en aan de andere kant vermindert het eveneens de wheelie- en stoppie-neiging.
Het is overigens het eerste Ducati-blok met een horizontaal deelbaar carter. Bijzonder trots bij Ducati zijn ze volgens Bandiera op het gebruik van vier oliepompen, die een betrouwbare smering moeten garanderen. Eén drukpomp brengt de olie in omloop, terwijl drie retourpompen zorgen voor een wrijvingsloze retourloop en voor een onderdruk van 0,5 bar in het carter om het vermogensverlies door pompverliezen zo laag mogelijk te houden.
Het maximum toerental van de V4 ligt met 13.000 toeren per minuut precies 2.000 toeren boven het maximum van de Superquadro V-twin. Ondanks de kortere slag van 53,5 mm (V-twin 60,8 mm) is de gemiddelde zuigersnelheid hierdoor gestegen van 22,3 naar 23,2 m/s. Dat is volgens Bandiera echter nog ruim verwijderd van de 25 m/s, die als kritische grenswaarde wordt beschouwd. De op een later moment volgende 1.000 cc V4, die als basis voor de WK Superbike-machine gaat dienen, krijgt overigens dezelfde boring en zal dus in basis ook gebruik maken van dezelfde cilinderkoppen. De slag is met 48,5 mm echter nog een stuk korter, waardoor dit blok tot 14.500 toeren kan draaien. De zuigersnelheid is dan nog steeds een acceptabele 23,4 m/s. In tegenstelling tot de 1.100-versie worden echter zuigers met slechts twee zuigerveren en titanium inlaatkleppen gebruikt.
De 1.100 heeft zuigers met drie zuigerveren en stalen kleppen met 5 mm dikke klepstelen (Panigale 1299: 7 mm). Anders dan de MotoGP-krachtbron heeft de Panigale V4 geen tandwieltreinen voor de aansturing van de nokkenassen, maar is er uit kosten- en geluidsoverwegingen gekozen voor korte kettingen, die bij de voorste cilinderbank de inlaat-, en bij de achterste de uitlaatnokkenas aandrijven. Ze geven hun rotatie per tandwiel door aan de tweede nokkenas. Het mengsel wordt aangevoerd door CNC-gefreesde inlaatkanalen.
Een andere bijzonderheid, die de V4 evenals de draairichting van de krukas van het MotoGP-blok heeft geërfd, is de Twin-Pulse gedoopte ontstekingsvolgorde. Eerst ontsteekt het linker cilinderpaar en aansluitend het rechter. Door het kruktapverzet van 70 graden ontstaat een ontstekingsvolgorde van 0°-90°-290°-380°. Daarop volgt een 340 graden krukasomwenteling zonder ontsteking, waarin het achterwiel even wordt ontzien, wat weer ten goede komt aan de tractie en bandenslijtage.
Een andere lekkernij zijn de variabele inlaatkelken. Bij 9.500 toeren verschuiven ze binnen 300 milliseconde omhoog en verkorten zo het inlaattraject. Exact 1.000 toeren later gaan ze weer omlaag, om nog eens 1.000 toeren later weer omhoog te gaan en daar tot de toerenbegrenzer ingrijpt te blijven staan.
Dit ‘hoog-laag-hoog’ moet tussen 9.000 en 11.500 toeren steeds voor meer dan 120 Nm koppel en het imponerende topvermogen van 214 pk zorgen. Dit komt overigens overeen met een in het segment gebruikelijk litervermogen van 194 pk. Maar gezien de koppelbelofte is niets dan respect op zijn plaats. Zeker gezien de claim dat er met de racekit nog eens 12 pk en 7 Nm bij komt.
Het motorblok is een dragend onderdeel van het frame. Zo steunen niet alleen het amper 4 kilo wegende voorframe en de achterschokdemper op het motorblok af, maar ook het subframe en de swingarmlagering. Uitgangspunt bij de framegeometrie is de superbike V-twin geweest, aldus Project Manager Stefano Strapazzon. Maar wat de inbouwlengte, de positie van het scharnierpunt van de 600 mm lange swingarm en de stijfheid betreft, heeft Ducati Corse, Ducati’s raceafdeling, de nodige input gegeven. En waarom een aluminium frame en geen stalen vakwerkframe? “Het aluminium frame is van de MotoGP-machine afgeleid”, verduidelijkt Strapazzon. “Het is het beste compromis tussen gewicht en prestaties. Bovendien zijn wijzigingen in bijvoorbeeld de wanddikte sneller en eenvoudiger te realiseren.”
Zo moet het aluminium frame tegelijkertijd garant staan voor een hoge remstabiliteit én voldoende flex voor het absorberen van oneffeheden onder hellingshoek. Daarnaast moet de voorste naar beneden lopende ‘wangen’ van het frame voor een gelijkmatige krachtsopname zorgen. Uiteraard werd ook bij de ontwikkeling van het rijwielgedeelte volop gebruik gemaakt van de expertise van Ducati Corse. Bij de gewichtsverdeling bijvoorbeeld. Bij de 1098 was dat 50/50% (voor/achter), bij de Panigale V-twin 53/47% en bij de nieuwe V4 is het 54,5% voor en 45,5% achter. Een waarde die volgens Strapazzon optimaal is. Om dat te realiseren werd onder andere de lithium-accu onder de tankafdekking achter het balhoofd geplaatst, terwijl de aluminium benzinetank tot onder het zadel doorloopt. En omdat alle kleine beetjes helpen, zijn de carterdeksels gemaakt van een magnesium-legering en met ongeveer 50 aluminium boutjes bevestigd. En de in samenwerking met Brembo ontwikkelde Stylema 4.30 radiaal gemonteerde remklauwen zorgen voor nog eens 70 gram gewichtsbesparing vergeleken met de M50-klauwen van de voorgaande Panigale V-twin.
Ook voor wat betreft de elektronica is het smullen geblazen. Niet alleen vanwege de semi-actieve Öhlins-vering op de luxere S-versie trouwens. Gekoppeld aan een 6-assige IMU heeft de Panigale V4 namelijk ook de beschikking over een hellingshoekafhankelijk Bosch ABS-systeem met drie modi, geschikt voor circuitgebruik en achter uitschakelbaar om gecontroleerd te kunnen driften. Voor dat laatste zorgen trouwens ook Slide Control (DSC) en de EVO-motorremcontrole (EBC EVO). Ook de qiuickshifter (zonder gebruik van de koppeling op- en terugschakelen) werkt nu hellingshoekafhankelijk, waardoor schakelvoortgangen in een bocht zo min mogelijk onrust in het rijwielgedeelte veroorzaken.
Of de nieuwe V4 de beloftes waarmaakt, weten we over een tijdje, wanneer we voor het eerst met de nieuwe Ducati kunnen rijden.
