+ Plus

Techniek: V4’s

V4-motoren zijn al jarenlang succesvol in de racerij. In productiemotoren komen we ze om verschillende redenen echter maar zelden tegen. Maar als het dan toch gebeurt, dan gaat het ook altijd om een meer dan bijzondere machine. Zeker gezien het feit dat een V4 grote voordelen heeft vergeleken met andere motorconcepten. Jammer alleen dat het een prijzige constructie is.

De eerste serieuze poging om een sterke V4 in een productiemotor te gebruiken, eindigde jammerlijk. De Ducati Apollo, waarvan twee prototypes werden gebouwd, verpulverde zijn banden met het oergeweld van zijn desmo-V4. Meer dan 100 pk toeverde motor-goeroe Fabio Taglioni destijds uit de vier cilinders, te veel dus voor de banden van die tijd. In de racerij waren V4-motoren echter al sinds 1903 in gebruik, een Clément uit Frankrijk was de eerste. Te veel vermogen was in de vroege jaren tachtig niet het probleem voor de Honda VF750 met zijn nieuwe, vloeistofgekoelde motorblok. In mechanische zin was dit blok met zijn kenmerkende korte slag, dat Honda van een chopper tot aan een sportfiets in een breed palet aan motoren gebruikte, nog niet volledig uitgerijpt en doorontwikkeld. Honda zette in deze periode vol in op V4-motoren en verraste er de volledige motorwereld mee.
Maar wie kon er in die tijd, afgezien van Honda, dergelijke motorblokken ontwikkelen? Argumenten om een V4 te maken, zijn niet zo moeilijk te bedenken. Vergeleken met een lijnmotor kan er bij een V-bouwwijze een verhoudingsgewijs smalle krukas worden toegepast en heeft het blok zelf veel minder frontaal oppervlak. Zo’n compact vormgegeven motorblok zorgt tevens voor een goede concentratie van de massa, wat voor de rijdynamiek van een motorfiets weer een voordeel is. Daarnaast heb je met een 90° V4 ook een mooie gelijkvormige ontstekingsvolgorde. Wat vermogen betreft, is een V4 zelfs bijna ideaal. De inlaatkanalen kunnen namelijk mooi groot worden uitgevoerd en bovendien kan qua constructie het valstroomprincipe worden toegepast. Honda creëerde in die zin een sensationele machine in de vorm van de legendarische RC30. Met tandwiel-aangedreven nokkenassen, een aluminium frame en een enkelzijdige swingarm was het een voor die tijd ongelooflijk sportieve machine met een destijds ook ongekend goede handling en kwaliteit.
Maar er was nog een tweede motormerk, dat in die tijd V4-motoren bouwde, Yamaha. Onvergetelijk is namelijk de RD500 YPVS GP-replica met een prachtige tweetakt-V4. En dan had het merk met de gekruiste stemvorken ook nog de legendarische Vmax, die met zijn 143 pk sterke 1200-cc-V4 zijn niet al te beste rijwielgedeelte flink op de proef stelde. Maar niet iedere V4 is hetzelfde. Dat begint bijvoorbeeld al met de hoek waaronder de cilinderbanken staan en houdt ook niet op bij het kruktapverzet. De RD500-tweetakt, bijvoorbeeld, heeft een blokhoek van 50 graden, en heeft twee krukassen, die middels tandwielen zijn gekoppeld. De legendarische Honda RC30 V4 heeft een blokhoek van 90 graden en een krukas met 360 graden verzette kruktappen, waarbij beide kruktappen dus in één lijn liggen. Zo creëerde Honda een heel kenmerkende, pulserende vermogensafgifte met de ontstekingsvolgorde 90/180/450/540 graden. Jaren later stapte Honda met de VFR800 over op een 180-graden-krukas, waardoor de ontstekingsvolgorde wijzigde in 90/270/450/630 graden. Als er dan ook nog met een extra kruktapverzet wordt gewerkt, wordt de zaak gecompliceerd. In het geval van de Honda VFR1200 bijvoorbeeld, waarbij de kruktappen nog eens 28 graden zijn verzet. Samen met de blokhoek van 76 graden ontstond zo een nog compacter motorblok.

Zo zijn er ontzettend veel speelmogelijkheden, waarbij er altijd wordt gezocht naar een zo optimaal mogelijke vermogensafgifte bij een zo compact mogelijke bouwwijze. Door de bank genomen zijn V4-motoren echter beduidend duurder dan lijnmotoren, iets wat we eerder in deze techniekserie ook al bij de tweecilinders zagen. Niet zo gek natuurlijk, want er zijn bijvoorbeeld twee cilinderkoppen nodig, die ook nog eens anders van vorm zijn. Daarnaast moeten er vier bovenliggende nokkenassen worden aangedreven, en meestal met twee separate nokkenasaandrijvingen. De mooiste constructie kent de al genoemde Honda RC30, waarvan de rollengelagerde nokkenassen door twee tandwieltreinen worden aangedreven – een heerlijke constructie en tot nu toe uniek in de moderne motorgeschiedenis.
Naast de door de vele benodigde onderdelen dure constructie, vraagt een V4 ook een gecompliceerd uitlaatsysteem. De achterste cilinders en uitlaatbochten warmen de rijder namelijk op vaak onaangename wijze op. Mensen die ooit in de gelukkige omstandigheid hebben verkeerd om een RC30 te rijden, herkennen het ongetwijfeld. De hitte werd vaak dusdanig extreem, dat er noodgedwongen een pauze moest worden ingelast om af te koelen. Met dat probleem had de Ducati Apollo nog niet te maken, want de uitlaatkanalen van deze Italiaan liepen allemaal naar voren.
We hebben het nog niet gehad over de inbouwwijze van een V4. Uiteraard kan een V4 ook met de krukas in de lengterichting van de motorfiets in het frame worden geplaatst. Dan kan er zelfs makkelijk een cardanas worden toegepast, zoals Honda met de ST1100 en ST1300 Pan European deed. De ST1300 was motorisch gezien een uitstekende machine en wordt door kenners van het toergenre nog altijd op waarde geschat.
Ook over de racerij hebben we het nog niet gehad. Hier is de dominantie van het V4-concept eigenlijk het duidelijkst. Of het nu gaat om de 500-tweetakten uit de jaren tachtig of om de huidige fabrieks-Honda van Marc Marquez, een superbike Ducati Panigale V4R of een MotoGP-Suzuki, de meest succesvolle racemotoren van de afgelopen tientallen jaren werden en worden aangedreven door V4-motoren. Hier tellen vooral zaken als handling, een compacte blokconstructie en bovenal vermogen, de prijs speelt geen rol.
Uitgerekend Ducati onderstreepte met haar overstap van een V-twin naar een V4 hoeveel voordelen dit concept in een topklasse heeft. Bijzonder in het geval van Ducati is dat de krukas van haar V4-motor achteruit draait (hierover meer in een later techniekverhaal) en dat er voor een kruktapverzet van 70 graden is gekozen. Of je dat als eigenaar echt nodig hebt, is uiteraard de vraag. Maar aan de andere kant kunnen we eigenlijk niet wachten op alles wat Ducati ongetwijfeld nog uit de V4-hoed gaat toveren. En uiteraard Honda. Een nieuwe RC30 met 1.000 cc cilinderinhoud, dat zou wat zijn!

Motoplus als app?

Om deze webapp op je telefoon te installeren, klik dan op het icoontje onderaan en klik daarna op Zet in beginscherm.

Om deze webapp op je telefoon te installeren, klik dan op de drie bolletjes rechtsbovenin

en klik daarna op Toevoegen aan startscherm.