Techniek: Suzuki GSX-R1000
Bij Suzuki hult men zich nog steeds in stilzwijgen, als je iets vraagt over de nieuwe GSX-R1000. Toch komen er langzamerhand steeds meer technische details naar buiten, zoals over een mechanisch gestuurde variabele kleptiming, met een nokkenastandwiel dat rond de 13 graden kan verdraaien ten opzichte van de nokkenas.
Ondanks dat de verkopen van 1000 cc supersports onder druk staan – waar kun je de potentie van deze machines op de openbare weg immers nog gebruiken – gaat de ontwikkeling gewoon verder. Niet in de laatste plaats omdat deze machines natuurlijk ook de basis zijn voor de superbike en superstock-raceklassen, dus als je daar als fabrikant goed voor de dag wilt komen, is een goede basis pure noodzaak. Dus pakten zowel Kawasaki als Suzuki hun ZX-10R en GSX-R1000 aan. Die Kawa konden we inmiddels testen (zie MotoPlus 3), maar over de Suzuki is nog niet zo veel bekend. Maar het kan bijna niet anders dan dat ook de Suzuki richting de 200 pk opschuift, net als de Kawasaki. Daarbij hebben beide merken anno 2016 wel te maken met de strengere Euro4-eisen met de aangescherpte uitlaatgasregels.
Uit enkele detailfoto’s die onlangs van de Suzuki werden vrijgegeven, is op te maken dat de 2016-GSX-R1000 ‘screamer’ zelfs een mechanische nokkenasverstelling krijgt om de kleptiming toerentalafhankelijk te maken. Voor een zo hoog mogelijke vullingsgraad en daarmee een hoog koppel en een hoog vermogen, moeten de kleppen van een viertaktmotor zo lang mogelijk open staan om zoveel mogelijk vers mengsel naar binnen te krijgen. Maar dat is helaas niet het enige: de motor moet ook goed aanspreken en zuiver op het gas reageren. En vooral bij een lage belasting – dus met weinig toeren en een nauwelijks geopend gashendel – ook mooi rond blijven lopen en niet rukkerig gaan draaien. En gewoon stationair draaien is ook heel prettig voor een motorfiets op de openbare weg…
Dat is de reden dat elke motorconstructeur concessies moet doen. Hij sluit altijd een compromis tussen pure power en de draai-eigenschappen bij lage toeren. Op de nieuwe Suzuki heeft men voor een mechanische oplossing gekozen voor duit compromis.
Met de kleptiming laten zich naast deze draai-eigenschappen ook de uitlaatgassen en het benzineverbruik beïnvloeden. Als vuistregel geldt: korte klepopeningen en weinig klepoverlap (het overgangsmoment dat de uitlaatklep sluit en de inlaatklep open gaat, wanneer beide kleppen dus even samen open staan en het uitstromende uitlaatgas het verse mengsel als het ware de cilinder inzuigt) zorgen voor veel koppel en een laag verbruik.
Andersom zorgen lange kleptijden, veel kleplichthoogte en veel klepoverlap voor veel topvermogen bij een hoog verbruik en een motorkarakter dat minder geschikt is voor de openbare weg. Bij veel klepoverlap staan immers beide kleppen langere tijd tegelijk open en zal er dus relatief veel vers mengsel direct in de uitlaat verdwijnen. Het zal duidelijk zijn dat dit voor een hoog brandstofverbruik zorgt, terwijl de onverbrande koolwaterstoffen in de uitlaat voor veel giftige uitlaatgassen zorgen. Bovendien werkt de doorstroming van het gas pas goed als het blok toeren draait, bij lage toerentallen is veel klepoverlap niet gunstig.
In de autowereld is voor deze spagaat de variabele kleptiming inmiddels behoorlijk ingeburgerd, maar ook in de motorwereld wordt steeds vaker voor deze constructie gekozen. In MotoPlus 3-2015 beschreven we al de momenteel gebruikte systemen. De Honda VFR800 heeft de Vtec, waarbij bij lage toerentallen één inlaat- en één uitlaatklep worden uitgeschakeld. Kawasaki past sinds 2010 op de GTR1400 een hydraulische actuator toe op de inlaatnokkenas, waarmee het tandwiel onder oliedruk iets kan verdraaien ten opzichte van de as zelf. En Ducati heeft sinds vorig jaar de Multistrada 1200DVT, waarbij beide nokkenassen met behulp van oliedruk over 22,5 graden kunnen verdraaien ten opzichte van hun aandrijving, om op die manier de klepoverlap te beïnvloeden. Bij deze Ducati zorgt elektronica voor de regeling en dient de oliedruk puur voor de verdraaiing.
Nu krijgen deze drie merken dus gezelschap van Suzuki, die een uitgekiend systeem met centrifugaal gewichten heeft bedacht, waardoor de stand van de nokkenas dus toerentalafhankelijk wordt. De kleptiming (lichthoogte en openingstijd) zelf wordt niet aangepast, maar wel de klepoverlap tussen inlaat- en uitlaatkleppen. Het begin en einde van de klepopening wordt verschoven over circa 13 graden, wat neerkomt op 26 krukasgraden, aangezien de krukas tweemaal zo snel draait als de nokkenas. Exacte data wil Suzuki nog steeds niet kwijt over hun variabele kleptiming, zeker is wel dat het ook een positieve invloed heeft op de uitlaatgassen, waardoor de nieuwe Euro4-horde ook meteen geslecht is.
Omdat Suzuki in de pk-wedloop de aansluiting met BMW, Aprilia, Kawasaki, Ducati en Yamaha zeker niet wil verliezen, zal het topvermogen van hun nieuwe hyperbike zeker richting de 200 pk opschuiven. Zoals de detailfoto’s van de Suzuki verraden is het mogelijk om de timing van de inlaatnokkenas over circa 13 graden te verschuiven. Bij lage toerentallen gaat de inlaatklep dus 13 graden later open dan op toptoeren. Het gevolg is dat het verse gas bij lage toeren pas de cilinder in kan stromen als de uitlaatkleppen al bijna gesloten zijn. Daardoor voorkom je dus dat er vers mengsel in de uitlaat terecht komt.
Zodra het toerental stijgt, zal het nokkenastandwiel door de centrifugaal krachten op de kogels in het systeem traploos verschuiven voor meer klepoverlap. Die verschuiving zal waarschijnlijk rond de 5.000 tpm plaatsvinden. Dan zorgt de extra klepoverlap dus voor optimale omstandigheden voor veel topvermogen. Daalt het toerental weer, dan zullen de kogels door de diafragmaveren naar het hart geduwd worden en wordt de klepoverlap dus weer minder.
Op de foto met alle onderdelen van de nieuwe GSX-R1000 is ook te zien dat de stoterbussen zijn komen te vervallen en dat de kleppen nu via korte slepertjes worden bediend door de nokkenas. Deze slepertjes nemen de zijdelingse krachten op, waardoor de dunne klepstelen dus niet zijdelings belast worden. Deze techniek wordt ook toegepast door BMW en KTM, maar ook Suzuki hanteerde de korte slepertjes al eerder: in de GSX-R-blokken rond de jaren negentig werd deze techniek ook al toegepast. Met dien verstande dat de slepertjes van nu veel lichter en compacter zijn geworden, en voorzien zijn van een extreem slijtvaste en gladde DLC (Diamond Like Carbon) coating.
Bij de klepbediening via dit soort slepertjes is de bewegende massa lager dan bij de alom gebruikte stoterbussen die rond de klepveren zitten en die in de cilinderkop op en neer bewegen.
Als laatste motorische nieuwtje krijgt de Suzuki GSX-R1000 uitlaatbochten welke kort na de cilinder zijn gekoppeld. Tussen de titanium bochten van cilinders 1 en 4 en cilinders 2 en 3 zitten forse resonantiepijpen, die echter met een vlinderklep afgesloten kunnen worden. Ook daarmee moet het blok bij lage toerentallen meer loopcultuur krijgen en lekker trekken, terwijl bij hoge toerentallen de vlinderkleppen sluiten en er meer op topvermogen wordt gefocused.
