Perfect rijden (3): hellingshoek, een obsessie
De hellingshoek, een geliefd gespreksonderwerp aan de stamtafel in de kroeg. Hoe groter de hoek, hoe groter de vent, dat werk. Maar wie op het scherpst van de snede acteert, kan ook heel gemakkelijk het evenwicht verliezen. Tijd dus om eens wat dieper in te gaan op de theorie. Wat is mogelijk en wat gaat gegarandeerd mis?
Een domme vraag, maar we stellen hem toch: waarom is een hellingshoek noodzakelijk? Antwoord: omdat onzichtbare krachten ons anders domweg een bocht uit drukken. Om dat te voorkomen, moeten we ons dus tegen het geweld van de centrifugaalkracht in de bocht in werpen. Hoe hoger de snelheid, hoe dieper je de hoek om zeilt. Zo ontstaat, feitelijk door een constructieve zwakheid van een enkelsporig voertuig, een ronduit fascinerende sensatie. Een forse hellingshoek maakt niet alleen sneller, maar zorgt ook voor een bijzonder gevoel van acrobatiek, sportiviteit en, vooruit, ook een stukje moed.
Al naar gelang het soort rijder en uiteraard ervaring kan iedereen swingend van bocht naar bocht genieten van heel behoorlijke hellingshoeken. Op een droge en stofvrije weg heb je bij een hoek van 40° maximale bochtenpret en is er nog meer dan genoeg reserve ingebouwd. Om de lichtvoetigheid van de zogeheten krachtneutrale bochtfase te ervaren heb je eveneens geen waanzinnig hoog tempo nodig. Die fase wordt namelijk al ruim voor het grensbereik bereikt. We spreken hier van krachtneutraal omdat de stuurkrachten bij forse hellingshoeken nagenoeg nul bedragen, mits rijwielgedeelte en banden in goede staat zijn. Bovendien ervaar je als motorrijder, in tegenstelling tot een automobilist, geen dwarskrachten. Met de blik ver vooruit gericht en zo mogelijk met het hoofd helemaal rechtop verschijnt de horizon schuin in het blikveld en dat is eigenlijk de beste uitgangspositie. Dat is voor ons mensen ook een fascinerend gevoel, puur vanwege het feit dat ons evenwichtsorgaan van nature is ingesteld op een hellingshoek van ongeveer 20°. Zonder regelmatige training in het rijden van forsere hellingshoeken is het niet eenvoudig om deze grens te overwinnen. Dat is ook de reden waarom veel motorrijders tijdens een vlot ritje die laatste tien procent bochtsnelheid uit voorzorg laten voor wat ‘ie is.
Als eenvoudig instrument om de mogelijke hellingshoek af te tasten gold lange tijd – en eigenlijk nog steeds – de punt van de voet. Objectief gezien is die voet natuurlijk niet echt een betrouwbare indicator om de grens vast te stellen, maar als subjectief hulpmiddel bij het eerste aftasten is er geen beter alternatief. Meer van deze tijd, maar met hetzelfde effect, is het knietje aan het asfalt. Hobby-coureurs gebruiken dit ‘steuntje’ eigenlijk zonder uitzondering om de zoektocht naar het werkelijke grensbereik subjectief te verlichten. Voor deze sportieve rijstijl geldt echter de duidelijke regel dat ‘ie op de openbare weg bij voorkeur niet wordt gebruikt, tenzij de weg volkomen overzichtelijk is en er slechts minimaal ander verkeer van de weg gebruikmaakt. Slaag je er alleen met halsbrekende acrobatische toeren in om de knie aan het asfalt te krijgen, concentreer je dan liever op het rijden van een snelle en nauwkeurige lijn. Die kneesliders kun je thuis nog wel met de bandschuurmachine ontmaagden.
Een heel belangrijk punt bij het rijden van forse hellingshoeken is de juiste lichaamsspanning. Niet te verwarren met een angstige en verkrampte houding, helpt een zachte spierspanning vanaf de ballen van de voet tot aan de nekspieren je juist bij het aftasten van het grensbereik. Waarschuwende signalen van banden en rijwielgedeelte zijn dan duidelijker voelbaar. Bovendien reageer je met een geconcentreerde lichaamshouding alerter en sneller als er plotseling koers- of stuurcorrecties nodig zijn.
Een niet te missen indicatie dat er voor wat betreft de hellingshoek nog meer in het vat zit, zijn de alom bekende angststrepen op zijkanten van een band. Des te breder deze maagdelijke streep, des te pijnlijker voor de eigenaar van de betreffende motor. Aan de stamtafel ga je dan al snel als watje door het leven, niet in staat om fatsoenlijk een bocht door te komen. In werkelijkheid blijft dat stukje rubber bij sportief gebruik op de openbare weg nagenoeg altijd ongebruikt. Bandenfabrikanten kiezen – met name bij voorbanden – vaak voor een dusdanig ver naar de rand van de band doorlopend profiel, dat bij maximaal mogelijke hellingshoek op asfalt met optimale grip en een wrijvingscoëfficiënt tot 1,2 nog genoeg rubber aan de uiterste zijkant in reserve blijft.
Aangezien er op de openbare weg weliswaar goed asfalt met veel grip te vinden is, maar zelden asfalt van circuitkwaliteit, blijven ook op de banden van onze testfietsen meestal nog wel dunne angststrepen zichtbaar. Nog afgezien van de mate van grip van de ondergrond is daar een eenvoudige verklaring voor: op de openbare weg moet je altijd een portie grip achter de hand houden voor het geval er onder hellingshoek opeens moet worden geremd. Deze reserve sluit uit dat de maximaal mogelijke grip voor honderd procent in hellingshoek wordt omgezet. Voor we echter verstrikt raken in verwarrende, schriftelijke natuurkundige verklaringen, gebruiken we de Cirkel van Kamm (zie pagina 63) als hulpmiddel. Hiermee wordt de gecompliceerde thematiek van zijdelingse krachten en remkrachten op een duidelijke manier inzichtelijk gemaakt.
De angststrepen op de banden van onze testmotoren verdwijnen doorgaans pas op het slalomparcours of op de cirkelbaan. Hier slagen onze testrijders er in om de motoren in een zo klein mogelijk krachtenveld in de maximale hellingshoek te krijgen. Dit vraagt uiteraard behoorlijk wat rijervaring en een uitermate gedoseerde gashand, want de motor moet in een slalom of op de cirkelbaan constant snel zijn. Alleen onder deze omstandigheden zijn de krachten gering genoeg om de maximale hellingshoek te kunnen bereiken.
Topcoureurs krijgen doorgaans pas echt een kick als ze zich in het natuurkundige grensbereik bevinden en het asfalt dichter bij is dan de lucht. Dit uitstapje aan de andere kant van de magische 45°-grens vraagt om een gedegen training van de zintuigen. Wie denkt dit zo even uit de losse pols te schudden, bevindt zich nog veel dichter bij het asfalt. Wil je deze dans op het scherpst van de snede aangaan, dan is een intensieve hellingshoektraining zeker aan te raden. De grens tussen veilige bochtenpret en een rit op ’t randje kan alleen worden beoordeeld door iemand die de limiet bewust al eens heeft opgezocht en het gevoel kent wanneer soevereine grip langzaam maar zeker overgaat in een hachelijk glijden.
Meestal verliest eerst de smallere voorband de grip. De motor raakt dan plotseling onderstuurt, maakt een te grote radius en valt – soms op aandoenlijke wijze – naar de binnenkant van de bocht om. Wil je zo’n glijpartij over het voorwiel nog opvangen, dan is het zaak de boel supersnel uit te balanceren met het bovenlichaam en de stuurbeweging naar de binnenkant van de bocht te corrigeren.
Compleet anders wordt de situatie als het achterwiel de grip verliest en je door tegensturen het overstuurde karakter moet opvangen. Omdat de bochtradius verkleint zodra het achterwiel weer grip krijgt, kan de motor zich oprichten, waarna met een beetje geluk de weg weer vervolgd kan worden. Bijt de band zich na het glijden abrupt vast in het asfalt, dan ontlaadt de in de sterk ingeveerde schokdemper opgesloten energie zich razendsnel en worden mens en motor de lucht in geslingerd. Een onvervalste highsider dus en meestal eindigt zo’n spectaculaire crash met een gebroken sleutelbeen of erger.
Naast deze uitstapjes op de grens van het glijden, is het snel pikken van bochten onderworpen aan nog een, voor mensen moeilijk te volgen, natuurkundige grondslag van dynamische massakrachten. Die nemen namelijk niet lineair, maar in het kwadraat toe met het stijgen van de snelheid. Een voorbeeld: bij een verdubbeling van de bochtsnelheid op onze cirkelbaan (doorsnee 46 meter) van 20 naar 40 km/uur neemt de hellingshoek niet lineair toe van 10 naar 20 graden, maar naar 32 graden. Een deel van deze progressieve stijging komt op het conto van de gebruikte breedte van de band en de hoogte van het zwaartepunt van motor en rijder.
Achter de soms zo achteloos tevoorschijn getoverde hellingshoek gaan dus talloze natuurkundige geheimen schuil, die het absoluut waard zijn om eens nader te bestuderen. Want zo fascinerend als de hellingshoek zelf, zo spannend zijn ook de technische verbanden waar al bij de basisconstructie van iedere motor rekening mee moet worden gehouden.
De belangrijkste bestanddelen voor serieuze bochtenpret liggen besloten in de keuze voor de juiste lijn en de bochtradius, onderwerpen die we in het tweede deel van deze serie (MotoPlus nr. 21/2007) al onder de loep namen. In combinatie met de gekozen snelheid krijg je ook te maken met de centrifugaalkracht, die als zijdelingse kracht op de wangen van een band inwerkt. Hoe hoog deze kracht kan zijn, zonder dat de motor zijdelings wegglijdt, wordt bepaald door de grip van de band. Hoe deze veelbesproken grip tot stand komt, lees je in een apart kader op deze pagina’s.
Een andere, meer banale factor is de grondspeling van de motor zelf. Waar moderne sportmotoren zo geconstrueerd zijn dat alleen de ‘angstboutjes’ onder de voetsteunen over het asfalt schrapen, is de bodemvrijheid van toerfietsen en allrounders vaak beperkt. En dan zwijgen we nog over lage choppers en cruisers, die toch al zo te lijden hebben onder hun dikke achterband en enorm lage zwaartepunt. Een te laag liggende massa gaat, in tegenstelling tot de algemene opinie, ten koste van de handelbaarheid, de bochtsnelheid en de grip bij accelereren uit hellingshoek. Ligt het zwaartepunt te hoog, dan verslechteren rij- en remstabiliteit.
Als jiffy, voetsteunen of zelfs het motorblok en uitlaatdemper te laag zijn gepositioneerd, dan kan een motor tijdens een snel ritje slechts een beperkte hellingshoek aan en dat terwijl de banden vaak nog over enorme reserves beschikken. Het gevolg: de bochtradius kan in het ergste geval niet krap genoeg worden gehouden, waardoor je mogelijk op de verkeerde weghelft terechtkomt. Juist daarom is het van belang om niet alleen je eigen tekortkomingen te kennen, maar ook de beperkingen van de motor die je rijdt. Alleen dan kun je optimaal van hellingshoeken genieten, of je nu in het zadel zit van een ultrasnelle supersport, een lage en zware cruiser of een dikke toerbuffel.
