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YZF-R1 MOTOR
Neu entwickelter Crossplane-Motor mit 147 kW (200 PS) und M1-
Technologie
Um ein komplett neues Superbike zu entwickeln, dessen enormes
Leistungspotential von einer hochmodernen Regelelektronik kontrolliert
wird, hat Yamaha einen äußerst kompakten, leichten und überaus
leistungsstarken Motor konzipiert, der eine neue Ära des Supersportlers
einläutet.
In dem Reihenvierzylinder-Motor mit 998 ccm Hubraum kommt eine neu
gestaltete Crossplane-Kurbelwelle zum Einsatz. Ihr ausgeklügelter
Hubzapfenversatz leistet einen entscheidenden Beitrag zur linearen
Drehmomententfaltung, die dem Fahrer den Eindruck vermittelt, der
Gasgriff habe unmittelbaren Einfluss auf die Drehgeschwindigkeit des
Hinterrades. Dieses Gefühl führt auf der neuen, extrem starken YZF-R1
zu einem ganz besonderen Beschleunigungserlebnis.
Ursprünglich wurde das Crossplane-Konzept fÜr die MotoGP-
Werksrennmaschine von Valentino Rossi entwickelt, mit der er auf
Anhieb den Weltmeistertitel gewann. Auch die jüngste
Motorengeneration profitiert von dieser innovativen Idee der
ungleichmäßigen Zündfolge mit einem Kurbelwellen-Drehwinkel-
Abstand von 270° - 180° - 90° - 180°. Dabei entsteht ein stärkeres
Pulsieren im unteren und mittleren Drehzahlbereich, woraus eine
linearere Drehmomententfaltung resultiert. Der Crossplane-Motor ist
darüber hinaus deutlich am charakteristischen Auspuff-Sound zu
erkennen.
Was beim ersten Blick auf das Äußere des Motors auffällt:
1. Die Kühlkreisläufe von Wasser und Öl sind jetzt getrennt.
YAMAHA hat einen großen Ölkühler spendiert. Damit dürften
wohl die thermischen Probleme wie sie bei den letzten
Modellreihen (seit RN12) vorlagen, der Vergangenheit
angehören.
2. Der Ölfilter ist jetzt auf die Seite gewandert und somit für den
Wechsel leichter zugänglich.
3. Die Ventile werden jetzt nicht mehr direkt durch die
Nockenwelle angesteuert, sondern über Schlepphebel.
4. YAMAHA verwendet für die Motordeckel andere Schrauben
(Aussenvielzahn)
5. Die Ölwanne hat eine völlig neue Form mit einem tiefen Bug.
6. Die Lichtmaschine sitzt wieder direkt auf der Kurbelwelle.
Quelle Foto: YAMAHA Motor Deutschland
Kompakte und leichte Anti-Hopping-Kupplung
Die neue Kupplung ist voll und ganz auf Leistung und Charakteristik des Motors abgestimmt und dabei 19 Prozent
leichter und kompakter geraten.
Der Durchmesser wurde im Vergleich zum Vorgänger um
sieben Prozent reduziert.
Zur neuen Kupplungskonstruktion gehört ein spezieller
Aluminium-Nocken zwischen dem inneren Kupplungsläufer und
den Druckplatten, der beim Beschleunigen für besten
Kraftschluss sorgt, im Schiebebetrieb und beim harten
Herunterschalten aber die Kupplung um bis zu 50 Prozent
öffnet, um auch ein kurzzeitiges Blockieren des Hinterrades zu
verhindern.
Neu gestaltete Kurbelwelle
Der neue, 147 kW (200 PS) starke Motor hat nichts mit dem Vorgänger
gemein. Zu den wesentlichen Unterschieden der Triebwerke gehören:
•
Das Bohrung-/Hub-Verhältnis,
•
das Verdichtungsverhältnis,
•
die Zylinder,
•
der Zylinderkopf,
•
die Einspritzanlage
•
die Kurbelwelle. Das Einzige, was geblieben ist, ist die Modell-
bezeichnung.
Um das Beschleunigungsvermögen des Motors zu optimieren, wurde
die Schwungmasse des Kurbeltriebs im Vergleich zum Vorgängermodell um 20 Prozent reduziert. Und das, obwohl die Kurbelwelle
eine leichte Ausgleichswelle antreibt, deren Gewichte nah an den äußeren Zylindern platziert sind. Die Welle trägt dazu bei, dass
Massenmomente reduziert werden und gleichzeitig eine starke, nahezu lineare Drehmomententfaltung realisiert wird, die für den
vehementen Vortrieb sorgt.
Die ersten Titan-Pleuel mit gebrochenem Pleuelfuß in Serienproduktion
Um absolute Höchstleistungen erzielen zu können, ist der neue R1-Motor mit extrem leichten Pleuel aus einer speziellen Titan-
Legierung bestückt, die zunächst einteilig gefertigt werden und im Vergleich zu Stahlpleuel rund 40 Prozent leichter sind.
Anschließend werden die Pleuel im Fußbereich gebrochen, wodurch eine größere Kontaktfläche zwischen Pleuel und Pleueldeckel
entsteht. Das Ergebnis:
Die Pleuel sind äußerst stabil, zugleich aber auch leicht und verbessern somit das Ansprechverhalten und die Drehfreudigkeit des
Motors.
Leichte Schmiedekolben aus Aluminium
Die neu entwickelten Schmiedekolben sind dank der 'Bridge-Box'
Konstruktion auf der Unterseite besonders stabil und zugleich sehr
leicht. Für eine zusätzliche Kolbenkühlung von der Unterseite her
sorgen neue Öldüsen, die Motoröl in Richtung des Kolbenbodens
spritzen.
Ein geringes Kolbengewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit wirkt sich
darüber hinaus positiv auf die Leistungscharakteristik aus. Im R1-
Motor tragen die Bauteile zum spontanen Ansprechverhalten ebenso
bei wie zur starken Drehmomententfaltung und Drehfreudigkeit. Dabei
helfen neue, reibungsarm laufende Kolbenringe mit geringer
Spannung sowie Kolbenbolzen, die dank harter DLC-Beschichtung
(Diamond-Like Carbon) ebenfalls zur hohen Leistungsausbeute
beitragen.
Hocheffizienter Zylinderkopf mit ausgeklügelter Ventil-
Konzeption
Damit eine große Menge des Benzin-Luftgemischs möglichst schnell
in die Zylinder strömen kann, ist der Zylinderkopf der R1 ab 2015 mit
optimierten Strömungskanälen sowie großen Ein- und Auslassventil-
en versehen, die einen Tellerdurchmesser von 33 bzw. 26,5 mm auf-
weisen. Ebenfalls bemerkenswert: Das Verdichtungsverhältnis be-
trägt 13,0:1, was auch dem engeren Ventilwinkel zu verdanken ist,
der eine kompaktere Brennraumform ermöglicht.
Die ausgeklügelte Brennraum- und Ansaugkanalform sorgt außer-
dem für eine optimierte Verwirbelung der einströmenden Frischgase,
die eine noch schnellere Zylinderfüllung begünstigen und so zur Leis-
tungssteigerung beitragen.
Neuer Ventiltrieb mit Schlepphebeln
Erstmals in der R1-Geschichte erfolgt die Ventilbetätigung über
Schlepphebel. Diese Technik bietet zwei entscheidende Vorteile:
Zum einen liegt der Ventilhub dank Hebelübersetzung über dem
Wert, den die Nockenwelle vorgibt. Zum anderen laufen die
Schlepphebel reibungsärmer auf den Nockenwellen. Zumal die
neuen Schlepphebel ebenfalls DLC-hartbeschichtet und extrem
drehzahlfest sind.
Quelle Foto: YAMAHA Motor Deutschland
Quelle Foto: Afro-R1 (Mitglied im R1Club) fotografiert auf dem YAMAHA-Stand
auf der EICMA 2014
Auf diesen Fotos von Afro-R1 kann man noch einmal besonders gut die Form der Ölwanne, die seitliche Anordnung des Ölfilters und die auf die andere
Seite des Motors gewanderte Betätigung der Schaltwalze erkennen.
Großvolumiges Ansaugsystem
Um die Zylinderbefüllung bei jedem Arbeitstakt effektiv zu
unterstützen, besitzt der neue R1-Motor einen Luftfilter mit
stattlichen 10,5 Litern Volumen. Das Ansaugsystem ist somit
23 Prozent voluminöser als bisher und ermöglicht einen
größeren Lufttransfer zu den Ansaugtrichtern, die mit dem
YCC-I-System (Yamaha Chip Controlled Intake) arbeiten.
Das System arbeitet elektronisch gesteuert mit kurzen und
langen Ansaugtrichtern, die drehzahl- und lastabhängige
Strömungsoptimierungen ermöglichen und somit zur
effektiven Zylinderfüllung beitragen. Davon profitiert sowohl
die Drehmomentausbeute als auch die Spitzenleistung.
Moderne Einspritzventile mit 12-Loch-Düsen
Die Drosselklappen-Steuerung im neuen R1-Motor
übernimmt ein YCC-T-System (Yamaha Chip Controlled
Throttle), das auch die modernen, neu entwickelten Haupt-Einspritzventile mit 12-Loch-Düsen aktiviert. Diese befördern das
Benzin mit Hochdruck sowie zielgerichtet auf die beiden großen Einlassventilteller.
Das neue Einspritzsystem hilft ebenfalls bei der Optimierung der Zylinderfüllung, zumal es durch die gezielte Ausrichtung des
Strahls weniger Kraftstoff an den Wandungen der Einlasskanäle verwirbeln lässt. Zur Einspritzanlage gehören zudem die
Sekundär-Einspritzventile, die nur bei hohen Drehzahlen zum Einsatz kommen. Sie reichern das Gemisch mit kühlem
Kraftstoff an, weil sie oberhalb der Ansaugtrichter platziert und daher der Motorhitze weniger stark ausgesetzt sind.
Leichte 4-in-2-in-1-Auspuffanlage aus Titan
Selbstverständlich zeigt sich auch die Auspuffanlage in jedem
Detail auf den neuen Motor abgestimmt. Darüber hinaus ist sie
außergewöhnlich leicht geraten, da sie hauptsächlich aus Titan
besteht. Der kompakte Schalldämpfer sitzt in der Nähe des
Maschinenschwerpunkts und unterstützt die Massen-
Zentralisierung, was dem Handling zugutekommt. Unter dem
Motor laufen die vier Titan-Krümmerrohre in zwei Rohren
zusammen, bevor sie in einen 5,2 Liter großen Vorschalldämpfer
münden. Dann geht es weiter über eine neue Auspuffklappe in
den Schalldämpfer, der mittig unter dem Motorrad platziert ist. Bei
niedriger und mittlerer Drehzahl strömen die Abgase nur über eine
der beiden Passagen. Erst bei hoher Drehzahl öffnet die über
einen Servomotor betätigte Auspuffklappe zwischen Vor- und
Endschalldämpfer und gibt den Weg über beide Rohre frei.
Um die neue Auspuffklappe zu steuern, wird der Abgasdruck über den gesamten Drehzahlbereich kontrolliert, so dass die
Abgasströmung zur gleichmäßigen Kraftentfaltung beitragen kann.
Zuverlässiges Schmiersystem
Um auch bei extrem hohen Drehzahlen eine zuverlässige Schmierung
sicherzustellen, sorgt eine zentrale Schmierölversorgung dafür, dass
jedem Pleuellager das Motoröl direkt durch die Kurbelwelle zugeführt
wird. Auch das minimiert die Leistungsverluste. Der Schmierstoff
sammelt sich in einer sehr leichten Ölwanne aus Magnesium. Diese
weist eine Vertiefung auf, um den Schmiermittelstand niedrig zu
halten.Dem Effekt der Luftblasenbildung im rückläufigen Motoröl
wirken spezielle Rippen im Motorgehäuse entgegen. Für eine
möglichst optimale Öltemperatur sorgt ein Ölkühler, der direkt unter
dem Kühlmittel-Radiator sitzt.
Quelle Foto: YAMAHA Motor Deutschland
Quelle Foto: YAMAHA Motor Deutschland