Reportage luchtgekoelde motorfietsen
Koelribben worden steeds zeldzamer en zijn binnenkort waarschijnlijk zelfs volledig uitgestorven. Iedereen die nu beschuldigend om zich heen kijkt en de waaromvraag stelt moet ook eens goed naar zichzelf kijken. De kopers hebben namelijk ook schuld aan deze ontwikkeling.
De zaak is allang beslist. Tenminste vanuit technisch oogpunt standpunt. Lucht- of waterkoeling, koelribben of radiator? Deze vraag doet zich in werkelijkheid niet meer voor. Niet als het gaat om moderne motorfietsen tenminste. Het dubbeltje is duidelijk in de richting van vloeistofkoeling gevallen en niet richting de pure luchtkoelers. En toch komt de nostalgie vaak weer om de hoek kijken. Vooral voor ons ouderen. Het gebeurt al bij de aanblik van een goed onderhouden Japanse vier-in-lijn youngtimer uit de jaren tachtig, achteloos geparkeerd op een straathoek. Wat doet dat met ons? We blijven staan en kijken. Waarom? Omdat er eindelijk echt iets is om naar te kijken. Vier cilinders netjes op een rijtje gerangschikt met sierlijke, maar functionele koelribben.
Waar het motorblok zit en waar de individuele zuigers op en neer vliegen is zelfs voor kleuters nog in een keer herkenbaar. Experts daarentegen gaan nog een stapje verder. Die beweren doodleuk dat ze hun motor uit duizenden herkennen door het geheel eigen geluid van tinkelende koelribben. Probeer dat maar eens met een vloeistofgekoelde tweecilinder. Er is geen ‘geplink’ en ‘geploink’ bij stilstand. Er zijn geen luidruchtige kleppen, geen zuigers die heen en weer schommelen door de te ruime boring. Er heerst mechanische stilte, de watermantel dempt alles.
Verdwenen zijn de kronkelende ribben die zich zo trots en pontificaal presenteren dat ze een overtuigende eerste indruk maken. In plaats daarvan verbergt de huidige generatie motoren zich waar mogelijk. Zelfs als een stukje overgebleven kuip het zicht op het motorblok belemmert, accepteren we dat met liefde. Omdat het verbergt wat niemand wil zien. Heden ten dage is dat meestal een doodeenvoudige staande twin.
Het is niet alleen het verlies van koelribben, maar ook het gebrek aan diversiteit dat pijn doet. Vroeger lonkten motorblokken – ongeacht hun cilinderinhoud – in motorfietsen van allerlei pluimage. Vandaag de dag is een motorblok zonder uitzondering en zonder enige opsmuk geperst in een strak stalen korset dat buizenframe heet. In de regel heeft het een inhoud van 700 tot 800 cc en produceert het tussen de 70 en 100 pk. Of er nu Aprilia of Yamaha op de tank staat.
De gedachte ‘Bonjour Tristesse’ nestelt zich automatisch in je hoofd bij het aanhoren van het uniforme monotone geluid. In plaats van het zachte spinnen van een vier-in-lijn, de harde mokerslagen van een grote eencilinder of het rustieke gekletter van een tweecilinder. Zelfs dat laatste is anno 2023 niet echt meer door de 270° krukassen. Geen wonder dat een mens af en toe verlangt naar de goede oude tijd gezien de snelheid waarmee het kleine, lichte en goedkoop te produceren motorconcept zich verspreidt. Geen wonder dat we hongerig zijn naar aantrekkelijke koelribben en tegenwoordig zelfs weer naar een vier-in-lijn.
Toch zijn bovenstaande gedachtenkronkels slechts kanttekeningen. Het gaat ons in de eerste plaats niet om een veranderende middenklasse, maar om motoren als de Yamaha XJR1300 zoals hier afgebeeld. Of de Suzuki 1200 Bandit, de Suzuki GSX 1400, de Honda CB 1100 en de Kawasaki ZRX 1200R. Allemaal motoren waarbij het motorblok overduidelijk het middelpunt is. In het midden van de jaren negentig begonnen deze zware jongens aan hun onverbiddelijke val. De Japanse dinosaurussen kregen begin 2000 concurrentie. Lichtgewicht nakeds zoals de Fazer en de Z1000 wisten ons te verleiden met meer sportiviteit en wendbaarheid. Dat het een redelijk definitieve kentering was, konden we toen nog niet weten. We konden hoogstens raden wat er op ons afkwam. Al dirigeerde een blik in de catalogus van die jaren je al wel een bepaalde richting in. Vlak naast elkaar staan de nieuwe Fazer 1000 en de oude XJR1300. Met 106 pk en 240 kilo (XJR1300) en 143 pk en 231 kilo (Fazer) en een prijsvoordeel van slechts € 200,- in het voordeel van de oude dame. Wat er daarna gebeurt is bekend en weinig verrassend. En beslissend voor de ondergang van de koelribben.
Het zijn uiteindelijk niet de steeds strengere emissie-eisen (Euro-2 destijds, Euro5 nu) Euro 5) en ook niet de hogere eisen qua uitlaatgeluid die het einde betekenen van luchtgekoelde motoren. Niet in de laatste plaats zijn wij motorrijders daarvoor zelf verantwoordelijk door bij de verkoopbalie toch voor een 140 in plaats van voor een honderd pk sterke motorfiets te kiezen. We wilden sterker, lichter, sneller en accepteerden daarvoor ‘niet per se mooier’. We stelden tijdgeest boven tijdloosheid, functie boven esthetiek, prestaties boven traditie. We kochten een Fazer in plaats van XJR.
En vandaag? Wij zijn tegenwoordig enthousiast over hyper-nakeds waarop heel veel dingen inderdaad hyper zijn, maar slechts heel weinig dingen naakt. Het nieuwste voorbeeld uit München is de BMW M 1000R. Een naked bike met aankleding, al klinkt dat wat paradoxaal. Goed voor 209 pk en 199 kilo en gezegend met zoveel elektronica dat je er ook een vliegdekschip veilig mee naar zijn eindbestemming brengt. Het tragische is dat we het beetje resterende sensualiteit alleen op het circuit vinden, als het al gebeurt. Maar zelfs voor dat doel heeft BMW een beter aanbod met een ‘R’ meer in de naam.
Tegelijkertijd ligt er op de planken van de afdeling Erfgoed een motor die alles kan en alles heeft wat we ons wensen. Inclusief Euro5 trouwens. We hebben het over de 1.200 cc boxer van de RnineT. Zijn open en bloot liggende horizontale cilinders maken het gemakkelijk voor de verkoelende luchtstroom om tot in het kleinste gaatje te blazen. Bij een vier-in-lijn verandert de situatie. Zijn binnenste cilinders zijn alleen effectief gekoeld met vloeistofkoeling. Het is simpel: waar meer vermogen is, is meer koeling nodig. Dat is de prijs die we moeten betalen. Al loont het – hoe pijnlijk die conclusie ook is – om afstand van koelribben te nemen. Dat blijkt bijvoorbeeld uit een vergelijking van een oude Honda CB 900F uit 1978 met de nieuwe Hornet uit 2023. De Bol d’Or, schitterde in zijn hoogtijdagen met 895 cc, 95 pk, 77,5 Nm koppel en een leeggewicht van 260 kilo. De nieuwe Hornet belooft 92 pk en 75 Newtonmeter bij een gewicht van 190 kilogram.
Het probleem van de pure luchtkoeler
De vaak gehoorde bewering dat luchtkoeling de huidige emissie- en geluidswetgeving niet kan halen is onwaar. De luchtgekoelde BMW-boxers van de verschillende R-nineT modellen leveren daarvoor het bewijs. In principe voert luchtkoeling ook voldoende warmte af van de motor. Uiteindelijk geeft vloeistofkoeling de warmte nu eenmaal eveneens via de radiator aan de lucht af. Door het speciale ontwerp met een groot warmte-afvoerend oppervlak en de plaatsing van de radiateur in de luchtstroom is de warmteafvoer bij vloeistofkoeling echter bijzonder effectief. Tot ongeveer 100 kW per liter cilinderinhoud is zuivere luchtkoeling gewoonlijk afdoende om voldoende warmte af te voeren.
De oude luchtgekoelde Suzuki viercilinders (GSX modellen) tot halverwege de jaren tachtig zijn hiervan een goed voorbeeld. Hetzelfde geldt voor de huidige luchtgekoelde 1200 boxers van BMW. Vloeistofkoeling wordt pas onmisbaar bij hogere litervermogens. De kern van het probleem is echter niet de warmteafvoer als geheel, maar die van de temperatuur-kritische gebieden in de cilinderkop. Het gebied tussen de kleppen en de bougie bereikt de hoogste temperatuur in de cilinderkop. Hier kan het aluminium temperaturen bereiken van meer dan 250 °C. De aluminiumlegering bereikt dan de grenzen van zijn materiaalsterkte.
Bovendien ontstaan er grote temperatuurverschillen tussen de inlaat en uitlaat en dat leidt tot thermische spanningen. Luchtkoeling heeft problemen met de warmteafvoer in deze zone, omdat deze diep in de cilinderkop ligt. Daar kan de koelende luchtstroom eenvoudigweg niet komen. Dit is het probleem waarom het allemaal draait bij pure luchtkoeling. Daarom hebben de huidige luchtgekoelde BMW-boxers (RnineT) hier een extra oliekoelsysteem. Eerdere luchtgekoelde motoren met hoge litervermogens (Suzuki GSX-serie) gingen de boxer voor. Het oliekoelsysteem voert de warmte effectief af van de kritieke gebieden. Het verlaagt de piektemperaturen en maakt de algemene temperatuurverdeling gelijkmatiger.
Bij de klassieke cilinderopstelling van een BMW-boxer – met een vlak in/uitlaattraject – volledig blootgesteld aan de luchtstroom en dat levert heel gunstige koelomstandigheden op. Anders is het bij de cilinderkoppen met een verticaal inlaat/uitlaattraject (waterboxer) omdat het gebied rondom de uitlaat minder rijwind pakt. Daarom is waterkoeling onontbeerlijk bij dit ontwerp (de DOHC-cilinderkop is noodzakelijk vanwege de prestaties).
Vloeistofkoeling is – ondanks het gewichtsnadeel – ook ingeburgerd bij eencilinder-enduro’s. Enerzijds omdat het litervermogen ook hier blijft stijgen, maar ook omdat de warmteafvoer niet gegarandeerd is wanneer de motorfiets langzaam rijdt door technische passages of de koelribben onder de modder zitten. Daardoor is de warmteafvoer niet gegarandeerd en dat heeft een negatief effect op de betrouwbaarheid en duurzaamheid.
Bij een vier-in-lijn is het ook een kwestie van afmetingen. De koelribben vergroten de buitendiameter van de cilinders. Dit staat een compact ontwerp voor lijnmotoren in de weg. Bovendien maakt het ze langer (of breder, afhankelijk van het standpunt). Dit maakt ze onvermijdelijk ook zwaarder en dat is ondenkbaar bij supersportmotoren. Vermoedelijk is dit gewichtsnadeel bij elkaar opgeteld zelfs groter dan het extra gewicht van waterkoeling. Daarbovenop komt de onvoldoende koeling van de binnenste cilinders van een lijnmotor.
