Techniek Aprilia RSV4 Factory

In het vorige nummer 8 brachten we al de eerste test van de Aprilia RSV4 Factory, de nieuwe superbike die in handen van Max Biaggi al bijzonder competitief is. De RSV4 gebruikt niet zozeer revolutionaire technieken of middelen, maar Aprilia heeft de bestaande kennis samengebald tot een bonk techneutengenot. Als geheel is de machine dermate afwijkend van hetgeen momenteel op de markt is dat de Aprilia het verdient om dieper op de techniek in te gaan. | Tekst Matthijs van de Wall; Foto’s Aprilia| HET BLOKBlokhoek van 65°. Let ook op het feit dat het motorblok wat achterover gekanteld in het frame gemonteerd lijkt.Het inlaatkanaal. Nu wordt ook duidelijk waarom met een kleinere blokhoek een minder gunstig inlaatkanaal mogelijk is. De cilinderkoppen staan dan dichter bij elkaar en om dan toch de grote gasklephuizen onder te kunnen brengen, zouden de inlaatkanalen beduidend langer moeten zijn.Let op de zwarte DLC-coating op de stoterbussen van de inlaat.De compacte verbrandingskamer geeft de (hoge) compressieverhouding van 13:1. De racer gaat nog hoger. De extreem platte zuigers hebben een doorsnede van 78 millimeter, net zo groot als van de R1, die tot nu toe de grootste had. En dus een korte slag. Goed voor hoge toerentallen, maar des te knapper dat het middengebied nog zo massief aanvoelt.De RSV mille had een dry-sump smeersysteem. De RSV4 heeft gewoon een wet-sump, dus met de olie in het carter in plaats van in een separate tank. Belangrijkste reden: gewichtsbesparing. Overigens noemde Aprilia bij de introductie van de RSV mille destijds als hoofdreden voor een dry-sump systeem dat een motorfiets daarmee veel beter bestand is tegen langdurige wheelies. Italianen….Let op de sleufgaten die het mogelijk maken om het motorblok hoger of lager te monterenHier is de nokkenasketting te zien, die slechts de inlaatnokkenas aandrijft. Deze is relatief kort en zorgt dus voor een nauwkeuriger timing. Goed voor hoge toerentallen. Servomotor die de gaskleppen van de twee voorste cilinders aanstuurt. De achterste twee cilinders hebben hun eigen servomotor en de cilinderbanken worden daadwerkelijk separaat aangestuurd. Om de slipperclutch te ondersteunen zal één van de cilinderrijen bijvoorbeeld ietsjes harder gaan draaien als de berijder het erg bont maakt met terugschakelen. [Bild: RSV4_Fact_Performance]INSTELBAAR CHASSISHet chassis van de RSV4 is op vele manieren instelbaar, ongekend voor een productiemodel. 1. Middels het wisselen van deze inserts kan zowel de balhoofdhoek als de naloop worden gewijzigd. Kost een uur. 2. Deze inserts kunnen de hoogte van het motorblok wijzigen. Tijd: één uur. 3. De hoogte van de achterbruglagering kan over 5 millimeter versteld worden. Tijd: een kwartier. 4. Daarnaast beschikt de RSV4 over een cassette-versnellingsbak. Deze is echter pas snel wisselbaar (in 15 minuten) nadat de carterdeksels uit de racekit zijn gemonteerd.[Bild: RSV4_fact_contralbero en IMG_0199]ALLES ANDERSDe inlaatnokkenas wordt aangedreven door een ketting en deze drijft middels de centrale tandwielen de uitlaatnokkenas aan. Hier is zichtbaar dat de RSV4 over een 180° krukas beschikt, dat wil zeggen dat de kruktap van de twee linkercilinders 180° tegenover de kruktap van de rechtercilinders staat. Overigens is een moderne vier-in-lijn een goede 400 mm breed is, terwijl de RSV slechts 225 mm meet. Een eigen meting leerde dat een kleppendeksel minder dan 16 cm breed is. Bizar! En je zou het zo maar geloven als iemand vertelde dat er slechts één cilinder onder zat.[Bild: RSV4_fact_cornetti alti en cornetti bassi; Links im Kasten platzieren]VARIABELE INLAATKELKENLinks zijn de variabele inlaatkelken naar beneden en dus is het inlaatkanaal lang. Dat is goed voor de vullingsgraad (oftewel het volumetrisch rendement) bij lagere toeren. Bij 10.000 toeren per minuut wordt het bovenste deel van de kelken omhoog getrokken en doen deze dus niet meer mee. Het inlaattraject wordt hierdoor 35 millimeter korter en dat is gunstig voor de vullingsgraad bij hoge toerentallen. Deze leeft bij de gratie van golflengtes van luchtkolommen en dat is vergelijkbaar met een gitaarsnaar: als je deze gewoon aanslaat (lang) dan klinkt deze laag en als je de snaar korter maakt en vervolgens aanslaat klinkt deze hoger.[Bild RSV_fact_aerodynamica]AËRODYNAMICATopsnelheid en acceleratie bij hoge snelheden worden – bij een gegeven motorvermogen – vrijwel geheel bepaald door luchtweerstand. Overige weerstanden zijn rolweerstand en stijgingspercentage (bergop of bergaf). Ervan uitgaande dat topsnelheid op een vlakke weg wordt gemeten, is die laatste factor nul. De rolweerstand is om te beginnen al gering en is bovendien niet afhankelijk van snelheid. Luchtweerstand loopt kwadratisch op met de snelheid en dus zal de luchtweerstand bij 300 km/uur liefst negen maal zo hoog zijn als bij 100 km/uur. Ook wat betreft ontwerp durfde Aprilia buiten de gebaande wegen te treden en dus zocht men, aldus chief designer Miguel Galuzzi, een samenwerking met de universiteit van Perugia. Deze beschikt over een hypermoderne windtunnel en er loopt een heel arsenaal jonge ingenieurs die niet vies zijn van een experimentje meer of minder. En dat laatste is nu net wat Galuzzi nodig had. Hij wilde dat de compactheid van de RSV4 tot uitdrukking zou komen in het design, zonder dat dit ten koste zou gaan van topsnelheid. Luchtweerstand wordt bepaald door het frontaal oppervlak te vermenigvuldigen met de luchtweerstandcoëfficiënt. Galuzzi wilde proberen om met een zeer klein frontaal oppervlak toch tot een goede Cw-waarde te komen. De Cw-waarde is een getal dat aangeeft hoe gemakkelijk een luchtstroom om een object glijdt. Dat is dus niet afhankelijk van maat en vandaar dat vaak met schaalmodellen wordt getest. Een motor met een forse toerkuip kan gemakkelijker een lage Cw-waarde hebben, omdat de forse kuip de wind soepel om de motorfiets plus rijder kan geleiden. Galuzzi heeft stapsgewijs geprobeerd hoeveel onderdelen en kuipdelen weggelaten konden worden, terwijl aan de andere kant een lage Cw-waarde behouden bleef. Het eindresultaat is de RSV4, met een zeer compact frontaal oppervlak en toch een lage Cw-waarde. Helaas geeft Aprilia hier geen gegevens over vrij, maar gezien het feit dat Biaggi steeds erg hoge topsnelheden laat noteren, lijkt die claim niet ongegrond. INTERVIEW CLAUDIO LOMBARDI, DIRECTEUR R&D APRILIA? Welke motorfietsen gebruikte u als benchmark?! ‘’Geen enkele! Natuurlijk kennen we de 1000 cc-concurrenten en dus wisten we aan welk prestatieniveau de RSV4 zou moeten voldoen. Maar eigenlijk waren de reglementen van het WK Superbike een belangrijker leidraad voor ons. Bovendien kon geen enkele concurrent voor ons als benchmark dienen, omdat het allemaal compleet afwijkende constructies zijn. Dus als we eens tegen een probleem opliepen, konden we niet een of andere reeds bestaande machine openschroeven om te zien hoe de concurrentie zoiets had opgelost.’’? Waarom heeft Aprilia voor een V4-configuratie gekozen?! ‘’Omdat we het WK Superbike willen winnen. De motor is het hart van de machine, de lay-out bepaalt voor een zeer groot deel de karaktereigenschappen van de machine. Wij denken dat een V4 veruit de beste handling en performance geeft. Dat eerste door het gunstige polaire traagheidsmoment en het tweede door een combinatie van een lage luchtweerstand en een hoog motorvermogen.’’ ? En waarom specifiek voor een blokhoek van 65°?! ‘’Het is een balans tussen topvermogen en stuurgedrag. Een grotere blokhoek hebben we niet nodig voor een optimaal topvermogen. Een kleinere blokhoek betekent wel een vermogensreductie, terwijl het weinig oplevert qua stuurgedrag.’’? Waarom gebruikt Aprilia één balansas? ! ‘’Een V4 is wat betreft primaire vibraties 100% gebalanceerd en secundair niet helemaal, maar wel beter dan een vier-in-lijn. Daarvoor gebruiken we de balansas dus niet. Deze dient om het “rocking couple” (of kantelkoppel, MvdW) op te heffen, wat ontstaat door de 180°-krukas en draait dus op krukastoerental mee. Het is een kleine balansas die zich links voor aan het motorblok bevindt.’’? Heeft Aprilia een nog compactere nokkenasaandrijving onderzocht, zoals bij de Yamaha M1?! ‘’De M1 heeft een tandwieltrein achter het cilinderblok. Die mogelijkheid is binnen de blokhoek van een 65° V4 niet onmogelijk, maar wel extra complex en dus zwaarder. Dit hadden we alleen gedaan als het motorblok niet smal genoeg zou zijn geworden. Gelukkig vonden we andere wegen. Bovendien bevat het motorblok nog enkele gietnokken die we kunnen gebruiken om de nokkenassen via tandwieltreinen aan te drijven in plaats van de huidige nokkenaskettingen. ? Klopt het dat het systeem van de variabele inlaatkelken erg op dat van Yamaha lijkt?! ‘’Klopt, het is een eenvoudig maar efficiënt systeem. Overigens hebben wij naar het systeem van MV Agusta gekeken (MV was er eerder mee op de markt dan Yamaha, MvdW).’’ ? De RSV4 heeft een tweestanden variabele inlaatlengte. Waarom heeft Aprilia niet voor een traploos verstelbaar systeem gekozen?! ‘’Dat hebben we wel overwogen en zelfs geprobeerd, omdat het in de F1 ook wordt toegepast. Echter: het is duur en heeft als nadeel dat een deel van het inlaattraject dezelfde diameter moet behouden om een schuifbaar systeem mogelijk te maken en dus levert het een iets minder hoog topvermogen. Voor een maximaal topvermogen is een steeds conisch toelopend inlaatkanaal optimaal. Tot slot: ook met dit tweestanden systeem heeft de RSV4 een mooi koppelverloop.’’? Waarom hebben de stoterbussen van de inlaatkleppen een andere (zwarte) coating en die van de uitlaatkleppen niet?! ‘’De inlaatstoterbussen hebben een zogeheten Diamond Like Carbon (DLC) coating omdat we hier op de grens zaten qua belasting. Oftewel: zonder DLC hadden de stoterbussen groter en dus zwaarder uitgevoerd moeten worden met als resultaat een lager maximum toerental, wat weer slecht is voor het topvermogen.’’? De koppeling van de RSV mille was pneumatisch ondersteund. Waarom is voor een andere constructie gekozen?! ‘’De RSV4 heeft een mechanische slipperclutch, dus met schuine nokken, omdat de raceafdeling hierom vroeg. De pneumatisch ondersteunde koppeling van de RSV mille was licht te bedienen, maar bij de RSV4 had een zeer precieze motorrem meer prioriteit dan een lichte bediening.’’? Hoe ziet u de levensduur van een RSV4?! ‘’Zoals elke Aprilia productiemotorfiets geldt dat een duurzaamheidstest met goed gevolg afgelegd dient te worden van 200 uur op een testbank, waarbij de motorfiets zeer zwaar belast wordt. Concreet betekent dit dat zelfs als steeds volgas gereden zou worden, met grofweg 300 km/uur, de motor minstens 60.000 kilometer mee zal gaan. Bij een lagere belasting véél langer.’’ ? Kunnen we nog grotere of kleinere varianten op de RSV4 verwachten?! ‘’Dit V4-blok is zeer belangrijk voor Aprilia en er zullen zeker andere modellen mee uitgerust gaan worden. Er is ook nog wat ruimte om de cilinderinhoud te vergroten.’’