MotoPlus 02 - 2023

TECHNIEK MOTOPLUS 69  Naked? De nieuwe BMW M1000R verbergt zijn 200 pk sterke motorblok achter een grote radiateur en zijpanelen. 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 radiateur 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 tem­ peratuur-kritische gebieden in de cilinderkop. Het gebied tussen de kleppen en de bougie bereikt de hoogste temperatuur in de cilin­ derkop. Hier kan het aluminium temperaturen bereiken van meer dan 250 °C. De aluminium­ legering bereikt dan de grenzen van zijn materiaalsterkte. Bovendien ontstaan er grote temperatuur­ verschillen 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 eenvou­ digweg niet komen. Dit is het probleem waar het allemaal om draait bij pure luchtkoeling. Daarom hebben de huidige luchtgekoelde BMW-boxers (R nineT) hier een extra oliekoel­ systeem. 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 – worden de cilinderkoppen volledig blootgesteld aan de luchtstroom en dat levert heel gunstige koel­ omstandigheden op. Anders is het bij de cilin­ derkoppen met een verticaal in/uitlaattraject (waterboxer) omdat het gebied rond de uitlaat minder rijwind pakt. Daarom is waterkoeling onontbeerlijk bij dit ontwerp (de DOHC-cilinder­ kop is noodzakelijk vanwege de prestaties). Vloeistofkoeling is – ondanks het gewichts­ nadeel – 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 door technische passages rijdt of de koelribben onder de modder zitten. Daardoor is de warmteafvoer niet gegaran­ deerd 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 bui­ tendiameter 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 ondenk­ baar bij supersportmotoren. Vermoedelijk is dit gewichtsnadeel bij elkaar opgeteld zelfs groter dan het extra gewicht van waterkoeling. Daar­ bovenop komt de onvoldoende koeling van de binnenste cilinders van een lijnmotor. Het probleem van de pure luchtkoeler eerste plaats niet om een veranderende mid­ denklasse, maar om motoren als de Yamaha XJR1300 zoals hier afgebeeld. Of de Suzuki 1200 Bandit, de Suzuki GSX-1400, de Honda CB1100 en de Kawasaki ZRX1200R. 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 dinosau­ russen kregen begin 2000 concurrentie. Licht­ gewicht nakeds zoals de Fazer en de Z1000 wisten ons te verleiden met meer sportiviteit »