Honda HRC heeft aangekondigd dat de MotoGP vanaf dit seizoen uitlaatsystemen van Akrapovic gaat gebruiken. Het Sloveense bedrijf, met ruim duizend medewerkers, neemt de plaats in van het Italiaanse SC-Project dat de afgelopen jaren leverancier was. Akrapovic heeft een langdurige relatie met Honda: de eerste wereldtitel die deze bekende fabrikant van uitlaatsystemen veroverde, dateert uit 2000 en rustte de Honda VTR V2-winnaar in Superbike uit met Colin Edwards. Akrapovic werkt zelf ook samen met Honda aan het F1-front, waar ze als motoringenieur van Red Bull Racing een-twee scoorde in 2021-22 met Max Verstappen. De ingenieur Mario Uncini Manganelli, voormalig ontwerper van Oral, KTM, Aprilia en Mercedes AMG F1, begeleidt de ontdekking van dit beslissende onderdeel voor MotoGP-prestaties.
Hoe belangrijk is het uitlaatsysteem op een MotoGP-motorfiets?
Het is zo fundamenteel dat er tijdens het seizoen twee tot drie ontwikkelingsfasen zijn. De topteams gebruiken ook verschillende systemen op basis van de specifieke kenmerken van de circuits: er zijn systemen die zijn ontworpen voor snelle circuits, die maximale kracht bevorderen. En andere die de acceleratie verbeteren, waardoor het koppel toeneemt, en die worden gebruikt op meer bereden circuits. Prestatie betekent ook gewicht: daarom wordt er ook in die richting gewerkt, evenals aan de gewichtsverdeling. Het ontwerp vindt plaats door middel van 1D-systemen, dus eendimensionaal. Er zijn zeer betrouwbare programma’s die de werking van meercilindermotoren simuleren. Het is mogelijk om de netto prestatie al in numerieke simulatie te identificeren, waardoor de beste uitlaat kan worden ontworpen vanuit een thermodynamisch oogpunt. De volgende taak is het modelleren van de uitlaat in de montage van de motorfiets in 3D, d.w.z. een zogenaamde “root piping” (uitlaatlus) maken die geschikt is voor snelle en effectieve montage en demontage.
Wat zijn de technische prerogatieven van een MotoGP-uitlaat?
De technologie die de leverancier invoert, is fundamenteel. Er zijn onderdelen gemaakt als plastische vervorming, dat wil zeggen door buizen te buigen met verschillende technologieën. Andere onderdelen zijn gegoten, vooral de onderdelen die met bouten aan de cilinderkop zijn bevestigd, de zogenaamde spruitstukken. Het zijn titanium investeringsgietstukken, heel dun: ze moeten uiterst betrouwbaar zijn. De leverancier heeft een sleutelrol: een raceafdeling kan de beste uitlaat ontwerpen, maar dan moet het wel op een ambachtelijke manier gemaakt worden.
Wat zijn de belangrijkste componenten van de uitlaat?
Het eerste element zijn de uitlaatspruitstukken van de spruitstukken en vervolgens de primaire leidingen die over het algemeen gescheiden zijn. Dat wil zeggen dat elke cilinder over het algemeen een verdeelstuk en een primaire leiding heeft. Verder stroomafwaarts zijn er de vakbonden, in thermodynamisch jargon “hot spots”, waarin de stromen van verschillende cilinders van dezelfde bank worden samengevoegd. Of ze worden gekruist van de ene oever en de andere van de andere, afhankelijk van de volgorde van schieten. Dit is wat de verbinding van de cilinders regelt, ook al hebben we de laatste tijd uitlaten gezien met combinaties tussen cilinders die verschillen van de volgorde van verbranding. Dit komt omdat u misschien op zoek bent naar de intonatie van bepaalde frequenties van drukgolven, die voorheen niet duidelijk konden worden geïdentificeerd via software. De pijp eindigt met een secundaire en de geluiddemper.
Typisch 4 lijnmotoren, zoals Yamaha en zoals Suzuki MotoGP, hebben slechts één secundaire geluiddemper. De 4V-motoren hebben afzonderlijke banken: dat wil zeggen, ze hebben een uitlaat met voorverkiezingen die een verbinding hebben tussen hen en de geluiddemper die aan de rechterkant van de motor naar buiten komt, naast het wiel, om de transmissieketting niet te hinderen die aan de andere kant werkt. Het spruitstuk, primair en secundair van de achterbank loopt onder het zadel, zo ver mogelijk van de tank om oververhitting van de benzine te voorkomen, en eindigt met een geluiddemper achter het zadel. In de V4 zijn de uitlaten over het algemeen ontworpen voor banken, maar er zijn gevallen geweest waarin een cilinder van de voorste bank met de achterste was verbonden. Het hangt af van de ontstekingsvolgorde en ook van de simulatie-ervaring van het technische bureau van elke fabrikant dat betrokken is bij MotoGP.
Welke materialen zijn gebruikt?
Meestal titaan. De productietechnologieën zijn daarentegen anders. Het verdeelstuk is een dunwandig gietstuk, met geschikte ribben, waarmee de primaire leiding door middel van fysieke montage is verbonden. De buizen worden gebogen met buigmallen, verkregen uit 3D-modellen. Vakbonden zijn aan elkaar gelaste buizen. De secundaire is een over het algemeen grotere buis. De demper is samengesteld uit een intern geluidsabsorberend onderdeel, zo ontworpen dat de uitlaat binnen de wettelijke geluidswaarden valt. De buitenkant, d.w.z. de behuizing van de geluiddemper, is gemaakt van koolstof voor gebruik op het circuit. In de testruimte worden echter zeer lange tests uitgevoerd op de uitlaatsystemen, waarbij de motor gedurende langere tijd vollast (maximaal vermogen dus, red) waarvoor geluiddempers met uitwendige titanium kasten worden gebruikt. Het gewicht is groter dan dat van carbon, maar dat geldt ook voor de sterkte. Op het circuit is de thermische belasting lager, daarom kan koolstof worden gebruikt om zijn lichtheid te benutten.
Is de uitlaat ontworpen door de raceafdeling of door de leverancier?
Het wordt altijd ontworpen door de raceafdeling, die het 3D-model van het hele voertuig in handen heeft. Hij kent dus perfect 3D-modellering, wat essentieel is om het pad te bepalen dat de uitlaten in de motor volgen. Maar het is mogelijk dat topleveranciers zoals SC-Project of Akrapovic het 3D-modelleringssysteem rechtstreeks van de fabrikant hebben. Hun meest veeleisende taak is het bestuderen van het meest haalbare en geoptimaliseerde uitlaatsysteem, vooral vanuit het oogpunt van de gewrichten. Dit zijn de punten waar het verdeelstuk en de primaire leiding op elkaar aansluiten, met verschillen in de diameter van de leidingen, bestudeerd met een zekere tolerantie.
Dan zijn er verbindingsveren die een flexibele montage mogelijk maken, omdat de trillingen erg hoog zijn. Als de buis te lang stijf is, bestaat het risico op scheuren. Dus: over het algemeen worden de systemen ontworpen in de raceafdeling en geïndustrialiseerd door de leverancier.
Is Akrapovic ook een Honda HRC-leverancier voor de F1?
Ik weet dat Akrapovic destijds, zoveel jaren geleden, de Honda F1-leverancier was van motoren met natuurlijke aanzuiging. Tot op heden heb ik geen bevestigingen. In de F1 zijn de uitlaten van staal, omdat bij de huidige turbomotoren de bedrijfstemperaturen veel hoger zijn dan bij de MotoGP-motoren. Auto’s blijven ook veel langer volgeladen. In F1 worden Inconel-staallegeringen gebruikt, d.w.z. de familie van roestvrij staal.
Hoe kiest u de technische leverancier?
De keuze van een leverancier is niet alleen technisch, maar heeft ook betrekking op verschillende aspecten: zichtbaarheid, sponsoring, aftermarket-serieproducten die worden geleverd met bepaalde componenten die door een specifieke leverancier zijn gemaakt. Zo is Aprilia de tegenovergestelde weg ingeslagen ten opzichte van Honda HRC: het was Akrapovic, maar SC-Project is een paar jaar geleden overgegaan. Honda HRC heeft waarschijnlijk besloten om voor Akrapovic te gaan om niet alleen technische redenen.
“How I Designed My Dream”, de biografie van goochelaar Adrian Newey beschikbaar op Amazon