Techniek: eencilinders
Na de verschillende tweecilinders in vorige uitgaves van MotoPlus nu aandacht voor de singles, ofwel de eencilinders. Tot een aantal jaar terug was de eenpitter de meest gebruikte krachtbron in een motorfiets, maar vandaag de dag staan ze er letterlijk een beetje alleen voor. Hoe is dat zo ontstaan?
Wie kan zich de eerste Japanse eencilinders van het kaliber Yamaha XT500 of Suzuki SP370 nog herinneren? Dat waren motorfietsen met robuuste en in optische zin ongelooflijk smakelijke motorblokken. Krachtbronnen die niet uitblonken met vermogen, maar eerder met hun haast mannelijke uitstraling. Gestileerd volgens de klassieke Engelse stijl van een Norton, vervingen deze voornamelijk in offroad-achtige modellen gebruikte stampers de tot dan toe gebruikte tweetaktmotoren, die vanwege steeds strenger wordende emissie-en geluidseisen steeds minder populair werden.
En het was natuurlijk ook de tijd van waarin de rally Parijs-Dakar immens populair was. De machines die daar in actie kwamen, ademden pure vrijheid en avontuur en dat werd eindelijk op een goede manier vertaald naar modellen die bij de dealer in de showroom stonden. Bijna iedereen wilde wel zo’n machine hebben. Het probleem was alleen dat deze eenpitters qua vermogen redelijk beperkt waren. Meer dan een krappe 50 pk haalden de fabrikanten niet uit hun inmiddels vaak ook vloeistofgekoelde vierkleppers. Het volk wilde meer en kreeg de GS-boxer.
Waarom dat zo was? Welnu, men wilde het zich makkelijk maken. Het leek schier onmogelijk om een eencilinder betrouwbaar, schoon en ook nog eens sterk te maken. Dat is met een multicilinder nu eenmaal veel makkelijker te realiseren. Nagenoeg iedere fabrikant zag daarom om af van het consequent doorontwikkelen van eencilinders. Alleen KTM zag uiteindelijk het gat in de markt en bleef eenpitters maken. Maar wat is eigenlijk het probleem?
Het moge duidelijk zijn dat een eencilinder qua concept een in basis tamelijk rauw lopende metgezel is. De dikke zuiger van een moderne KTM weegt ongeveer 500 gram en beweegt tot 10.000 keer per minuut op en neer. Alleen al om de forse massakrachten, die daarbij ontstaan, aan banden te leggen, heb je zware krukas met veel balansmassa nodig. Ook is de slag in de regel vrij lang, wat ook weer specifieke eisen aan de stabiliteit van de krukas stelt. Zo valt een krukas mét drijfstang van een moderne eencilinder vaak niet veel lichter te construeren dan een krukas van een viercilinder supersport.
Naast de puur mechanische constructie van het geheel mogen ook de enorme verbrandingsklappen niet vergeten worden. Die belasten niet alleen de volledige aandrijflijn, maar vragen ook om het gebruik van balansassen. Pionier daarbij was Suzuki met het fantastisch fijn lopende DR-600-blok. De latere 800 van de DR Big is trouwens tot op de dag van vandaag de zwaarste in serie geproduceerde eencilinder.
Ook KTM maakt voor haar grote eencilindermotoren gebruik van balansassen. Dat is niet altijd het geval geweest. Sommige oudere lezers krijgen misschien weer spontaan tintelende vingers als ze aan de eerste LC4’s terugdenken. Samen met de Husqvarna 501 en later de 610’s waren dit echter wel de eerste echte sportieve eenpitters met een lichte constructie, vloeistofkoeling, vierklepskoppen en een hoogtoerig karakter. Deze blokken gingen met gemak over de grens van 50 pk vermogen.
Hoe ver je met zo’n concept kon gaan, liet een zekere Mario Illien zien bij de constructie van F1-motorblokken. In zijn zoektocht naar vermogen experimenteerde hij altijd eerst met proef-eencilinders. Het toenmalige F1-reglement met drie-liter-tiencilinders maakte dus dat hij in de weer ging met 300cc eencilinders. Dankzij toerentallen die de 20.000-tpm-grens aantikten, kwamen deze eenpitters tot meer dan 80 pk vermogen. Het creëren van hoge toerentallen was dus ook een manier.
Alle grote fabrikanten bewandelden in de jaren negentig deze weg om hun viertakt-crossers aan te sporen. Het resultaat waren 250’s met een dikke 45 pk vermogen en 400’s met meer dan 55 pk vermogen. Maar dat vroeg opnieuw om een moedige technische oplossing. Titanium. Alleen door het gebruik van veel lichtere titanium kleppen konden die hogere toerentallen worden gerealiseerd.
Waarom titanium? Door de lichte constructiewijze en het hoogtoerige concept waren grote zuigers met een kortere slag nodig. In de KTM 690 stampt inmiddels een enorme 105-mm-zuiger op en neer. Om voldoende vers mengsel aan te voeren zijn daarnaast flinke kleppen nodig. Grote kleppen, hoge toerentallen en een enorme belasting. De beproefde stalen kleppen moesten dus plaatsmaken voor beduidend duurdere, maar ook veertig procent lichtere titanium kleppen. In ieder geval aan de inlaatzijde, aangezien deze kleppen beduidend groter zijn dan die aan de uitlaatzijde.
Waar veel andere fabrikanten zich wat de doorontwikkeling van eencilinders beperkten tot de motorsport, bleef KTM haat straatmotoren gewoon doorontwikkelen. En waarom ook niet? Ondertussen leverden de dikke twins dik 180 pk vermogen, dus waarom zou een eenpitter geen 90 pk uit de mouw kunnen schudden?
Zo makkelijk is dat natuurlijk niet, daarvoor is bovenstaande redenering een beetje te kort door de bocht. Maar het huidige motorblok van de KTM 690 Duke levert toch al een dikke 72 tot 75 pk. Echt een meesterstukje van de KTM-technici, dat bovendien ook nog eens betrouwbaar is en gebruiksvriendelijk loopt. Of dat navolging krijgt? Waarschijnlijk niet. Ducati, wiens Panigale 1299 V-twin goed is voor meer dan 200 pk vermogen, wil niet en de Japanners willen ook niet, daar lijkt het aan de echte moed te ontbreken. De vooruitzichten voor tweecilinders lijken wat dat betreft een stuk gunstiger.
Grappig in deze is dat Honda onlangs een bewezen kracht reanimeerde, de liggende tweekleps-eencilinder. Dankzij injectie en een katalysator is het nu de milieuvriendelijke en zuinige drijvende kracht in de nieuwe Monkey, de nieuwe Super Cub en de sjieke MVX. Een eerlijke 9 pk vermogen en een verbruik van 1 op 50 (!) maken dit blok tot een geduchte concurrent voor een vergelijkbare elektrische motorfiets. Deze krachtbron is bij uitstek geschikt voor ‘urban mobility’. En dat bewijst maar weer eens dat de eencilinder nog lang niet uitgestorven is. En de verbrandingsmotor al helemaal niet.
