Met nog een aantal weken te gaan tot de officiële onthulling van Ducati’s nieuwe 1199 Panigale op de EICMA International Motorcycle Show in Milaan (10-13 November), onthult de Italiaanse fabrikant de geheimen achter het waanzinnige vermogen van haar 2012 Superbike.

The most extreme benchmark ever
Ducati’s nieuwste motorblok, de Superquadro, gaat buiten de grenzen van de ontwikkeling, zodat er een futuristische Superbike geïntroduceerd kan worden. Zijn compromisloze benadering van design, gecombineerd met Ducati’s Italiaanse innovatie meet nu de meest extreme maatstaf ooit. Het motorblok staat als de laatste mijlpaal in Ducati’s lange en iconische historie van Superbike motorblokken.

Ducati ingenieurs kregen een bijna onmogelijke opdracht om een nieuwe generatie Superbike motorblok voor de Ducati 1199 Panigale te ontwerpen. Verhoging van vermogen, koppel en gebruiksvriendelijkheid daarnaast vermindering van het totale voertuiggewicht en verlaging van de onderhoudskosten leek een onmogelijke taak. Maar gezien de ingenieurs blanco aan de opdracht begonnen de nieuwe krachtbron te creëren en aangemoedigd werden om ”out-of-the-box” te denken om het onbereikbare te bereiken, werden toch alle hokjes aangevinkt.

Het innovatieve Superquadro motorblok, zo genoemd vanwege zijn enorme over-vierkante boring en slag verhouding, heeft het vermogen verhoogd tot een absolute tweecilinder mijlpaal van 195 pk en een koppel van 132,4 Nm met gebruiksvriendelijke Riding Modes welke het vermogen levert aangepast aan de stijl van de rijder en zijn omgeving. De constructie heeft een radicale vermindering van het totale gewicht van de motor teweeggebracht en de onderhoudsbeurten zijn nu verlengd naar 24.000 km, wat Ducati’s voortdurende streven naar perfectie van prestaties bevestigd.

Alleen Fabio Taglioni’s meesterwerk het 90° L-twin ontwerp en de Desmodromische kleppen zijn bewaard gebleven. De rest is nieuw ontwikkeld.

Motorblok architectuur
Met een motorblok dat ontworpen is om een integraal onderdeel van het chassis te zijn, is de lay-out van het motorblok volledig opnieuw berekend om te profiteren van de beste voertuigconstructie op lay-out, gewichtsverdeling en stijfheid. De cilinders, met een cilinderhoek van 90°, zijn 6º achterwaarts gedraaid ten op zichte van de carters zodat de voorste cilinder nu op 21° staat ten opzichte van horizontaal. Dit heeft ervoor gezorgd dat het motorblok 32mm naar voren kon worden geplaatst voor een betere gewichtsverdeling. Daarnaast konden de bevestigingspunten van de cilinderkop perfect gepositioneerd worden voor het monocoque frame van de 1199 Panigale. De carters, welke vacuüm gegoten zijn met behulp van Vacural® technologie voor een optimale gewichtsbesparing, een consistente wanddikte en verhoogde sterkte, huisvest ook de buitenste mantel voor de koelvloeistof van de cilinders, wat de afdichtvlakken overbodig maakt op de basis van de cilinders. In plaats daarvan heeft de Superquadro nikasil-gecoate aluminium ”wet-liners”, welke geplaatst in de bovenkant van de carters bij eerste montage. Dit ontwerp zorgt voor zorgvuldige bevestiging van de cilinderkop op het carter, verbeterde afdichting en verbeterde warmteafvoer van de dunne cilindervoeringen direct in de omringde koelvloeistof. De primaire-overbrenging behuizing, koppelingshuis en buitenste deksel, ondercarter en nokkenasdeksel zijn allemaal gegoten in een magnesium legering, wat zorgt voor een lichtgewicht motorblok, ondanks zijn toegenomen sterkte als integraal onderdeel van het chassis.

Naast de cilinder veranderingen, worden er nu hoofdlager-schalen voor de krukas in het carter gebruikt, voorheen werden die alleen gebruikt in het motorblok van de Ducati Desmosedici RR. Door het verwijderen van de kogellagers kon de diameter van de krukas toenemen. Dit zorgt voor extra sterkte rond het hoofdlager in overeenstemming met het extreme vermogen van de Superquadro. De glijlagers zijn voorzien van geforceerde smering door interne boringen in de hoofd lagerschalen om de krukas goed te smeren. De olie wordt snel teruggepompt naar het carter door een nieuwe Ducati functie, een zeer efficiënte MotoGP-stijl vacuümpomp. De pomp wordt aangedreven door de hoofd oliepompas en zorgt effectief voor een constante onderdruk in het cartergebied onder de zuigers, wat de atmosferische weerstand beperkt tijdens de benedenslag van de zuiger en controleert zo de interne ”ademhaling” van het motorblok.

Bij de berekening van de optimale configuratie om de volgende grote stap voorwaarts te bereiken in vermogen van de L-twin motor, hebben Ducati en Ducati Corse ingenieurs het toerental verhoogd en een betere ontluchting gecreëerd met een ongelofelijke boring en slag van 112mm x 60.8mm. De intense zoektocht naar vermogen en berijdbaarheid heeft geresulteerd in een vermogen van 195pk @ 10.750 rpm en 132,4 Nm @ 9.000rpm. De nieuwe boring en slag verhouding van 1.84:1 laat het toerental effectief stijgen met de ultra korte slag van de krukas en dit bied ook meer ruimte voor grotere klepdiameters. De inlaatkleppen zijn gestegen van 43.5 tot 46.8mm en de uitlaatkleppen van 34.5 tot 38.2m.

Met zulke grote inlaatkleppen werkend bij zulke hogere toerentallen worden de intense traagheidskrachten gecontroleerd door het gebruik van titanium in plaats van staal. Deze oplossing werd voorheen alleen gebruikt op de ‘R’ modellen. De nieuwe kleppen worden bediend door raceafgeleide tuimelaars, ‘super afgewerkt’ voor het reduceren van frictie en metaal moeheid en worden zodoende gecoat in polymere koolstof (PLC), een proces dat origineel is ontwikkeld voor de luchtvaartindustrie.

De raceafgeleide Superquadro zuigers hebben een kenmerkende geribbelde onderkroon om hoge sterkte te bereiken en de frictie te verlagen door een minimale zuiger – cilinder wandcontact. Door technologie te gebruiken die door Ducati Corse is ontwikkeld, stelt het dit ontwerp in staat om 112mm diameter zuigers te gebruiken die betrouwbaar zijn bij hoge toeren.

De verbeterde volumetrische efficiëntie van de grotere inlaatklep diameters wordt verder geactiveerd door het verhogen van het ovale gasklephuis diameter tot 67,5mm. (Deze heeft dezelfde capaciteit als een ronde diameter van 63.9mm) De Ride-by-Wire gasklephuizen voeden lucht langs twee injectoren per cilinder. Één onder de gasklep voor een betere flexibiliteit en één erboven voor het vermogen.

Schone kracht
Met zulk verbeterd ”ademen”, was de uitdaging voor de Superquadro Design Ingenieurs om de mapping zo te optimaliseren dat de prestaties soepel verlopen tijdens elke motorblok operatie, zonder afbreuk te doen aan de uitstoot. Om dit te bereiken heeft Ducati een secundair lucht systeem geïntroduceerd dat de onverbrande koolwaterstoffen kan verbranden en de uitstoot van HC en CO waardes effectief vermindert. Het systeem wordt geactiveerd wanneer de motor ECU specifieke omstandigheden in de motor herkent via de lambda en de gaskleppositiesensoren. Het opent dan een klep waardoor een stroom van schone lucht vanaf het luchtfilterhuis via een “reed valve” in elke cilinderkop kan komen, welke ervoor zorgt dat er een eenzijdige luchtstroom komt naar een lucht galerij in de uitlaatpoort dichtbij de uitlaatklep. Eenmaal aangekomen bij het heetste punt van de uitlaatgassen, zorgt de verse lading van lucht voor een betere verbrandproces. Dit elimineert de eventuele onverbrande brandstof welke kan ontsnappen onder sommige omstandigheden gedurende de uitlaat slag.

Desmo afhankelijk
Met zo’n extreem motorblok, is Ducati’s unieke Desmodromische systeem nooit tevoren zo belangrijk geweest. Met de hoge toerentallen die de Superquadro behaalt gecombineerd met zulke grote kleppen, zou het onmogelijk zijn voor de nokvolger om het steile afsluitingprofiel te volgen van de normale klep. Het Desmo systeem activeert klepsluiting mechanisch op dezelfde manier en met dezelfde nauwkeurigheid als hoe het het opent. Hierdoor kunnen wij gebruik maken van steile nok profielen, radicale nok timings, grote kleppen en hoge toerentallen. Dit system wordt gebruikt op elke Ducati motorfiets en wordt keer op keer bewezen op Ducati Corse’s Superbikes en Desmosedici MotoGP motoren.

De kracht van precisie
Om zulke grote kleppen te controleren met het precieze Desmodromische systeem waren de ingenieurs genoodzaakt om het originele riemen concept, gebruikt sinds de introductie van de Ducati Pantah in 1979, te vervangen voor een gecombineerde ketting en tandwielaandrijving. De conventionele ketting loopt van de krukas naar de cilinderkop waar een enkel tandwiel is gepositioneerd tussen de inlaat en uitlaat nokkenassen en is rug aan rug bevestigd aan een tandwiel gemonteerd op zijn eigen korte as. Het aangehechte tandwiel grijpt direct met de nokkenastandwielen, welke ontworpen zijn met +/ – positie correctie voor ultra nauwkeurige nokkenastiming. De nokkenasketting wordt automatisch op spanning gehouden welke de betrouwbaarheid vergroot en een verdere vermindering van de algemene onderhoudskosten biedt.

Aan het eind van ieder uitlaatnokkenas tandwiel is een centrifugaal gewicht gemonteerd die zich terugtrekt bij snelheden onder de tik-over hierdoor draait er een ‘uitsteeksel’ onder het concentrische gedeelte van de nok, waardoor er net genoeg inlaatklep lift optreedt om als een de-compressor te werken. Dit ingenieuze apparaat kan het Superquadro motorblok eenvoudig laten starten zonder gebruik te maken van een grotere accu en startmotor, wat het voertuiggewicht af laat nemen met ongeveer 3,3 kg. Als de motor start en de nokkenassen beginnen te roteren boven tik-over snelheid, gaat het centrifugale vlieggewicht uit en trekt hij het ‘uitsteeksel’ terug in de nok waardoor complete klepsluiting voor volle compressie plaatsvindt. Deze innovatieve functie onderstreept nog maar eens de inspanning die ontwerpers en technici samen hebben bereikt in het gezamenlijk streven naar gewichtsbesparing.

Nieuwe transmissie
Ducati’s ingenieurs hebben ook geprofiteerd van de mogelijkheid van het ‘blanco’ project door de afstand te vergroten tussen de zesversnellingsbak assen. Dit zorgde ervoor dat er grotere diameters gebruikt konden worden voor de tandwielen waardoor ze sterker werden om het vermogen beter over te brengen. Nieuw voor een top-of-the-range Ducati Superbike is een ”natte”-koppeling. Gebaseerd op het design van de Multistrada en de Diavel componenten, is de koppeling voorzien van een ”slipper” functie en een progressief mechanisme welke de platen samentrekt onder het rijden voor een verhoogde frictie. Naast de verbeterde frictie, resulteert dit ook in een gebruikersvriendelijke lichte koppeling en een fijner gevoel aan het stuur. Andersom, wanneer de rijkracht omgedraaid is (over-run), vermindert het mechanisme de druk op de wrijving van de platen, waardoor een echte race ”slipper” actie ontstaat, wat het destabilisatie effect vermindert van de achterkant bij het agressief terugschakelen. Dit biedt een veel soepeler gevoel wanneer je de gasklep sluit of terugschakelt onder normale omstandigheden.

Perfectie van prestaties
Concurrentie is het platform waar Ducati zichzelf altijd heeft uitgedaagd en gemeten. Het is een discipline voor ontwerpers en ingenieurs en de basis van motivatie voor een bedrijf waarin het constante verlangen naar overwinningen een manier van leven is geworden. De Superquadro is het meest krachtige tweecilinder productie motorblok op de planeet en is voorbestemd om de nieuwe Ducati 1199 Panigale voort te drijven met absolute perfectie van prestaties