Techniek: de BPF voorvork
De nieuwe trend bij supersportmotoren heet BPF, oftewel Big Piston Fork. Van buiten lijkt het een gewone upside-down-vork, van binnen is de techniek van deze nieuwe Showa-voorvork totaal anders.Om lichte en efficiënte motorfietsen te bouwen, worden steeds meer onderdelen multifunktioneel. In moderne blokken wordt de trillingsdempende balansas bijvoorbeeld steeds vaker gebruikt voor de aandrijving van olie- of waterpomp. En het motorcarter dient ook als verstevigingsbrug voor het frame. Hoe meer functies je een bepaald onderdeel kunt geven, des te lichter, efficiënter en economischer je een motor kunt produceren.In dat opzicht is de voorvork helemaal een kunststukje: hij verzorgt de besturing, de vering en dient als voorwielophanging. Conventionele voorvorken bestaan daarbij uit twee delen: de in elkaar schuivende buiten- en binnenpoot die voor de geleiding zorgde en een aparte dempercartridge in die twee buizen, die de demping voor zijn rekening nam. Bij de nieuwe BPF-vork zijn die twee zaken gecombineerd: De binnenpoot is aan de binnenkant op zijn beurt weer als een cilinder uitgevoerd, waarin een zuiger met kleine boringen en dempingsplaatjes voor de demping zorgt. Het lijkt een heel klein beetje op de voorvorken uit de jaren 60, maar dan tot in de puntjes verfijnd.Bij conventionele vorken zorgt een cartridge dus voor de demping: het afremmen van de veerbewegingen. Die cartridge is een zelfstandig geheel met een relatief kleine zuiger (diameter rond de 20 mm) voorzien van zogenaamde shims waar de olie langs geperst moet worden. Juist door die kleine zuigerdiameter is de hoeveelheid olie die er bij elke veerbeweging verplaatst wordt erg gering. En door die kleine hoeveelheid verplaatste olie is het lastig om – vooral bij hele kleine veerbewegingen – de demping optimaal af te stellen.De BPF-vork heeft – zoals zijn naam al aangeeft – een grote zuiger (Big Piston) met ene diameter van 39 mm. Deze loopt dus direct aan de binnenkant van de vorkpoot. Omdat de grote zuiger meer olie verplaatst, is de demping ook veel beter te regelen. Bovendien kan de BPF-zuiger zowel de ingaande (rode pijlen) als de uitgaande demping (groene pijlen) verzorgen en zitten de twee stelknoppen voor de ingaande en de uitgaande demping netjes naast elkaar, boven op de voorvork.Bij een traditioneel cartridgesysteem regelt de zuiger enkel en alleen de uitgaande demping (het uitveren), terwijl een aparte bodemklep onderin de vork de demping van het inveren bepaalt. Daardoor zit bij een conventionele voorvork de instelschroef voor de uitgaande demping altijd bovenop en die van de ingaande demping juist helemaal onderin de vorkpoot.Om één en ander goed te kunnen bekijken, hebben we een voorvork van een nieuwe Suzuki GSX-R1000 uit elkaar geschroefd. En dan blijkt meteen dat de BPF-vork niet is ontwikkeld uit pure kostenbesparing, want ondanks het gemis van een aparte cartridge zit de BPF-vork boordevol kleine speciale onderdelen. Zoals bijvoorbeeld een speciale conus onderaan de veer. Die conus rust op een stelschroef onderaan de voorvork, waarmee dus de veervoorspanning kan worden bijgesteld. Die traditionele stelbouten met ringetjes bovenop de vork tref je dus bij de BPF niet meer aan. En ook het verstellen van de demping gebeurt met zeer hoogwaardige, fijnmechanische naald in de zuigerstang. Deze naald verstelt de ingaande demping doordat hij de veervoorspanning op de shims verhoogd of verlaagd en daardoor de oliestroom dus beïnvloed. En het conische deel onderaan die naald beïnvloed juist weer de uitgaande demping, omdat hiermee de oliestroom terug meer of minder afgeknepen wordt.Zoals voor vrijwel alle technische oplossing geldt echter ook voor de BPF: geen voordeel zonder nadeel. En dat nadeel zit hem in de circa 30% hogere inwendige wrijving: het afdichtende oppervlak van de zuiger tegen de cilinderwand is ongeveer twee keer zo groot, logisch dat de wrijving dus ook is toegenomen. Maar het is wel een puntje dat aandacht verdient, want juist het fijn aanspreken (zonder ‘stickslip’) is één van de belangrijkste aspecten van een moderne vork. Juist dit aspect geeft ook al aan dat de BPF nog niet aan het eind van zijn ontwikkeling is, zoals de huidige cartridge.Daarbij staat ook de volgende voorvorkontwikkeling alweer op stapel: het ziet er naar uit dat we ook bij de voorvork in de toekomst te maken krijgen met een volledig gesloten dempersysteem, waarbij de olie onder gasdruk staat. De techniek daarvan is vergelijkbaar met die van de hedendaagse achterschokbreker: in een apart potje wordt de olie door stikstof onder druk gehouden. We zien deze nieuwe lichting voorvorken nu al regelmatig opduiken in de wegrace-GP’s: het voordeel zit hem in het feit dat de demping over het hele temperatuurbereik (de olie wordt immers steeds warmer als de vork veel inveert) constanter wordt. Ook kan de onder druk staande olie niet meer gaan schuimen, waardoor de demping beter gewaarborgd blijft en kunnen de stelbereiken van de instelschroeven ruimer gekozen worden. Het zal nog wel enkele jaren duren voordat we deze techniek op productiemotoren terugzien, maar de BPF-voorvork geeft aan dat de evolutie – ook op dit soort detailgebieden – niet is te stoppen.[[Bei die Bilder]][Seite 119 oben:]Conventioneel cartridge-systeemCartridge-cilinderDempingzuiger Ø 20 mmZuigerstangBig Piston ForkVorkpootDempingzuiger Ø 39 mmZuigerstang[Seite 119 linksunten:]Instelschroef veervoorspanningConus voor aanpassen veervoorspanning[Seite 119 rechtsunten]Big Piston ForkInveren & ingaande dempingBewegende zuigerTopend-veerCartridge-systeemUitveren & uitgaande dempingVast gemonteerd bodemventielBewegende zuiger[seite 120]AfdichtingDempingzuigerShims Uitgaande dempingShims Ingaande dempingVerstelling ingaande dempingvia veer 1 worden de shims harder of zachter aangedrukt.Verstelling uitgaande dempingvia een conische naald wordt de oliedoorstroming in de zuigerstang 3 beïnvloed.
