Rij-impressie KTM RC390 ALP
In tegenstelling tot een conventionele turbo gebruikt de ALP-Supercharger een membraan om met behulp van de uitlaatgassen aan de inlaatkant een vermogens bevorderende overdruk te realiseren. Wij reden met een KTM RC390 die is uitgerust met deze innovatieve ‘drukpuls’ vulling.
Arno Hofmann, natuurkundige van beroep, heeft een speciale droom. Een boude, maar ergens ook wel hoopvolle droom. Kort samengevat komt die op het volgende neer: zijn uitvinding voor productiemotoren aan een fabrikant vermarkten, die in grote aantallen kleine tot middelgrote eencilindermotorfietsen produceert. Om het potentieel van zijn drukpuls vulling te demonstreren, monteerde hij er eentje op een KTM RC390, waar wij vandaag een blokje mee om mogen.
Zoals de openingsfoto duidelijk laat zien zit de ALP-Supercharger bovenop het stalen vakwerkframe, meer precies op de plek waar zich bij de reguliere RC390 de tank bevindt. Als alternatief voor de standaard tank vervaardigde Hofmann een exemplaar van roestvrijstaal, die een plaatsje kreeg tussen de versnellingsbak en achterschokbreker. Ondanks dat de ALP-Supercharger (Abgas Lade Pumpe, letterlijk vertaald ‘uitlaatgas laad pomp’) en alle bijbehorende componenten speciaal voor de RC390 werden ontworpen en dus de vlekkeloze afwerking van een serieproductiecomponent missen, is de afwerking absoluut zorgvuldig te noemen. De behuizing is bijvoorbeeld gemaakt van polyamide en komt uit een 3D-printer gerold, de complexe uitlaatpartij is uit fraai gelaste rvs-bochten opgebouwd. Doel en werkwijze van de bochtenspaghetti begrijpen, valt overigens niet mee. De werkwijze van de drukvulling moet je je ook niet voorstellen als een hete uitlaatgasstroom die direct op het membraan inbeukt, dan zou het delicate membraan immers direct verbranden. In plaats daarvan stroomt het hete gas eerst in de dikke impuls uitlaatbocht, waar het door de rijwind wordt afgekoeld en vrijwel tot stilstand komt. Tussen het hete uitlaatgas en het membraan bevinden zich de afgekoelde uitlaatgasmoleculen, die enerzijds als een soort warmtebuffer fungeren en daarnaast simultaan de bewegingsenergie van de uitlaatgasstroom aan het membraan doorgeeft. Een ingenieuze constructie waarbij slechts vijf procent van de warmte van het uitlaatgas in de unit zelf terechtkomt. Desondanks bereikt de polyamide behuizing, vanwege zijn geringe warmtegeleidingscapaciteit, bij langere volgasritten de kritische temperatuur van meer dan 95° Celsius, reden waarom de serieproductieversie een aluminium behuizing zal krijgen, die de warmte beter geleid.
Terug naar de drukvulling: aan de inlaatkant, waar frisse lucht langs de gasklep richting de cilinderkop stroomt, bevindt zich een systeem van twee membranen die als een soort éénwegklep werken. Precies zoals we kennen van de membranen op moderne tweetaktmotoren. De eerste laat omgevingslucht in de luchtkamer stromen, de andere zorgt ervoor dat gecomprimeerde lucht via de drukkamer in het inlaatkanaal richting de gasklep stroomt. Verder zit er in de bol dus een groot vlak membraan, eigenlijk een soort flexibele plaat. De bewegingsenergie van de uitlaatgasmoleculen duwt tegen deze flexibele plaat en zorgt zo aan de inlaatkant voor een overdruk. En na de uitlaatgas-puls wordt dat grote membraan door een veer weer teruggeduwd in de begin-positie. Gelijktijdig stroomt er dan dus weer verse lucht de unit in en worden de uitlaatgasmoleculen – ontdaan van hun energie – weer uit de ALP geduwd. Zouden de uitlaatkleppen op dat moment nog open staan, dan zou het uitlaatgas weer terug de cilinderkop kunnen worden geduwd, maar aangezien deze gesloten zijn, stroomt het ‘gebruikte uitlaatgas’ nu via een soort bypass direct de uitlaat in richting einddemper. Aan verdere uitlaatgasreiniging middels een katalysator doet deze testmachine overigens niet.
Het klinkt best verwarrend allemaal, dus maar even naar de hamvraag: wat brengt dit relatief eenvoudige systeem, dat echter een complexe gasstromingsdynamiek teweeg brengt, eigenlijk? Zoals een korte blik op de vermogensmeting leert, brengt het vooral 11 pk en 8,1 newtonmeter extra ten opzichte van de standaardversie. In het begin gaan de curves nog aardig gelijk op, maar vanaf zo’n 4.200 toeren tekenen de voordelen van de ALP zich op significante wijze af op de uitdraai. In vergelijking met een 2018 RC390 blijken de voordelen zelfs nog groter.
Als aanvulling op de ALP-Supercharger heeft Hofmann ook de kleptijden van zijn RC390 iets aangepast door het licht verdraaien van de nokkenassen. En bovendien heeft hij de lengte van het inlaatkanaal tussen gasklep en inlaatkleppen verlengd ten faveure van een hoger koppel bij lagere toerentallen. De hogere gasstroming vereiste bovendien een aangepaste afstelling van het injectiesysteem. Het is daarom een beetje moeilijk bepalen hoeveel van de vermogenswinst kan worden toegeschreven aan de ALP-Supercharger en hoeveel aan de overige aanpassingen. In de praktijk valt al tijdens de eerste meters op hoe krachtig en spontaan de eencilinder oppakt. Wat zich echter eveneens duidelijk laat gelden in de praktijk, is het grillige verloop van de koppelkromme. Hier zou met de nodige finetuning absoluut nog wat te halen zijn. Gezien de tijd en moeite die dat kost, is dat echter voorbehouden aan grote fabrikanten die het systeem eventueel in een productiemotor zouden gaan toepassen. En als ze dan toch aan het fijnslijpen zijn, dan is er ook nog het puntje geluidsontwikkeling. De kunststof behuizing resoneert namelijk stevig in het ritme van de drukgolven en bovendien presenteert de Giannelli einddemper zich bepaald niet als het stilste jongetje van de klas.
De vermogens- en koppelwinst wilde Arno Hofmann met behulp van een langere secundaire overbrenging omzetten in een lager verbruik. In vergelijking met de standaard RC390 met dezelfde overbrengingsverhouding bleek de ALP-machine echter niet zuiniger. Zet je er een qua vermogen vergelijkbare motor met een grotere cilinderinhoud naast, dan ziet de RC390 ALP er ineens wat beter uit. Een Honda NC750 bijvoorbeeld – toch ook geen overmatige drinker – liet op ons testrondje een verbruik van 1 op 29,4 zien, terwijl deze 55 pk sterke RC390 daar een 1 op 34,5 wist te realiseren. Al was het eerlijk gezegd geen rechtstreekse vergelijking onder vergelijkbare testomstandigheden, dus moet je deze waarde niet al te zwaar laten wegen. Toch geeft het de potentie weer van deze RC390 ALP, ontwikkeld door een kleine ondernemer.
Hoewel er dus niet echt sprake was van een lager verbruik, overtuigt het duidelijk krachtigere en spontanere blok wel degelijk. Je zou bijna denken met een temperamentvolle RC450 of zelfs 500 op stap te zijn. En dat is toch geen slechte basis voor verdere ontwikkelingsstappen!
