Kawasaki ZX-10R Superbike Teknik: Şampiyonun Anatomisi

ZX-10R ‘ı 2013’te Dünya şampiyonu olacak Superbike’a dönüştürmekle sorumlu Kawasaki mühendislerine, firmanın Superbike
Proje Direktörü Ichiro Yoda öncülük ediyordu.

2005 sezonunda Yamaha’dan Teknik Direktör olarak Kawasaki MotoGP projesine katıldığında, Yoda-san beraberinde 20 yıllık Grand Prix mühendislik tecrübesini de getirmişti. Yeşillerin MotoGP takımına ilk işe aldıklarından iki isim; Tom Sykes’ın flemenk yarış mühendisi Marcel Duinker -ki kendisi halihazırda 18 yaşındaki Haruchika Aoki ile 1996 yılında 125GP dünya şampiyonluğunu alan pit ekibindendi- ve İtalyan elektronik sihirbazı Danilo Cassonato idi. Aynı ekip ile 2008 yılı sonunda Süperbike projesinde de çalıştı. Aynı dönemde Kawasaki MotoGP’den çekilmiş, hemen ardından, Japonların devasa şirketinin yönetimi Yoda’ya Süperbike geliştirme ve şu an üretimde olan ZX-10R cadde motorunun tasarlanması yetkilerini vermişti. Bu; Kawasaki Heavy Industiries firmasının motosiket departmanının, yüksek maliyetli Grand Prix yarışları yerine müşteri ürünleriyle doğrudan ilişkili, cadde motorlarından devşirilmiş Süperbike kategorisinde mücadele etmeye dönme kararını gösteriyordu.

Günümüzde genel olarak pistlere bakılacak olursa -yalnızca Tom Sykes’ın Dünya Şampiyonluğu’nun yarattığı reklamdan başkatüm dünyadaki Süperstok gridlerinde onlarca yeşil motosikletin boy göstermesinden bu stratejinin çalıştığı sonucu çıkarılabilir. Sykes’ın Jerez’de dünya şampiyonluğunu ilan ettiği gün, BSB Brands Hatch pistinde sezon finali koşulan British Süperstok Şampiyonasında, yarışçıların %74’ünden fazlası Kawasaki ZX-10R kullanmaktaydı. Ancak bu motorlar, Dünya Süperbike şampiyonu motorun performansı ile karşılaştırıldığında ondan gece ve gündüz kadar farklıydılar.

Bunu başarmak için, Yoda ve ekibi, cadde motoru ZX-10R’ın kompakt 16-valfli sıralı dört silindir ıslak karter 76 x 55 mm 998cc kapasiteli ‘çığırtkan’ motorunu aldı ve içindeki geri kalan hemen herşeyi değiştirdi! Buna stok 360-derece krank mili de dahil. SBK kuralları gereğince bu işlem zorunlu tutuluyor ve böylece daha önceki ile aynı ileri krank rotasyonunu sağlıyor (Yamaha’nın tersine rotasyonlu YZR-M1 MotoGP motoru ve ondan devşirilen R1 Süperbike’ında bu bunun tam tersi uygulanmıştı). Fakat 2012’den sonra dünya şampiyonu Kawasaki, hafifletilmiş stok krank kullandı. Bunu, SBK düzenleyicisi Dorna’nın, üreticiler birliği MSMA ve FIM’in ulaşılabilir maliyetlerdeki seri üretim motorların, çok daha pahalı, az üretilmiş farlısinyalli yarış motorları ile rekabetini arttırmak için aldığı bir dizi karar sayesinde sıralı dört silindirli motorlara tanınan hak ile yapabildi. Uygulamada, ZX-10R ya da Honda Fireblade gibi motorlarda, stok cadde motorlarında olmamasına rağmen, Ride-By-Wire/RBW dijital gaz kolu kullanımına izin verildi. SBK kuralları hala standart krank milini korumayı dayatsa da, sıralı dört silindirli motor kullanan takımlara, ağırlığının %15’i kadar hafifletebilmek üzere izin verildi. Yoda, “İzin verilen %15’lik ağırlık düşürme limitinin tamamını kullandık. Gerçekte bu eylemsizliği %15’den daha fazla düşürüyor zira jiroskopik ağırlık azalmış oluyor. Hızlanma gelişti, motor tepkileri iyileşti, ve arka teker-gaz bağlantısı çok daha bütünleşik hale geldi” diye açıklıyor. Fabrika Süperbike takımının yarış motorlarını, Fransa Bayonne’de bulunan Akira Mühendislik hazırlıyor.

İş bununla bitmiyor, ZX-10R’ın motoru merkezden kaçık silindir düzeninde, yani silindir borları, krank miline göre 2 mm dışarıda, emme tarafına yakın. Bu sıradışı teknik özellik, güç zamanında pistonun duvarlarına yaptığı itkiyi düşürüyor, böylece sürtünme ve buna bağlı güç düşüşleri de azalıyor. Öte yandan, krank miline uygulanan baskıyı arttırdığından torkun artması sağlanıyor. Bu aynı zamanda, Süperbike motorunda, hafifletilmiş krank miline titanyum kolla bağlanmış, daha kısa, daha hafif, çift halkalı dövme pistonların kullanılmasına ve 15:1 gibi yüksek bir sıkıştırma oranı alınmasına imkan veriyor. Daha hafif krank miline uyumlu yeni ikincil denge şaftı da titreşimi en aza indiriyor.

Yeni ZX-10R Süperbike’ın 16 sübaplı silindir kafası, stok haline göre “oldukça çok gelişmiş” diyor Yoda. Cadde motorundaki tek yaya karşın şimdi herbiri çift yay ile işletilen 31 mm emiş ve 29 mm egzoz titanyum sübaplar, motorun sağ tarafında zincir tahrikli çift kam mili ve fabrika yarış krank milinin sağladığı daha yüksek çekiş sayesinde daha fazla kam açısına ve sübap kapatma yüzeyine sahip. 2013 yılı için bunlar yeni tüysiklet valf iticileri ile birleştiğinde güvenli nokta olan devir kesiciyi 300 devir yukarı taşıyor, motor 15,500devir/ dakika çevirebiliyor. Yoda bu noktada beygir gücünün 2012 yılına göre 4 bg artarak ön dişlide 240 bg’ye çıktığını söylüyor. “Beygir gücünü ölçmek için en iyi yer.” diye ısrar eden Yoda, “Arka teker ölçümleri lastiğin kaydırmasından dolayı hiç bir zaman güvenilir olamaz. Bu bizim en iyi MotoGP motorumuzdan 15 bg daha güçlü. Oldukça tatmin edici” diye ekliyor. En yüksek gücün devir kesicide elde edilmesi, en yüksek devri arttırma çabalarının işe yaradığını gösteriyor; ne kadar çok devir, o kadar çok güç. Öte yandan tüm bu değişiklikler aynı anda bir de dezavantaj getiriyor. Daha hafif krank mili ve daha düşük eylemsizlik, daha agresif tepkiler, motor ömrünü aşınma anlamında oldukça kötü etkiliyor. Özellikle de krank mili ve kam zincirini. Yani, Akira artık motoru her 700 km’de kontrol etmek zorunda. Bazı bileşenleri, özellikle valf yayları ve tutucularını periyodik olarak değiştirmek zorunda. Oysa Kawasaki daha önce SBK motorlarını 1,000km’de bir servis ederdi. Böylece takım, her yarıştan sonra motor değiştirmek zorunda -ortalama bir yarış hafta sonu 600km yapılıyor-. Genelde Cuma antremanlarına bir önceki yarışta kullanılan eski motorla başlanıyor ve yapılan yola bağlı olarak ya cuma akşamı ya da en geç cumartesi akşamı yeni motor takılıyor ve motosiklet pazar günü asıl şova hazır oluyor.

Tıpkı MotoGP motorlarında olduğu gibi, fabrika Süperbike motorlarında da Kawasaki, Magneti Marelli ECU’lerini kullanıyor. Bu ECU, operasyonları Kawasaki yazılımı ile kontrol ediyor. Oto-uyumlu harita ile daha iyi gerçek zamanlı motor yönetimi sağlanıyor. Motorun başarısındaki anahtar etken, 2012’de yeniden düzenlenen SBK kuralları gereğince kullanılmasına izin verilen ride-by-wire/ RBW elektronik gaz. Eski Ninja 800 MotoGP motorundaki gibi ikiye bölünmüş kompozit gaz paketi ile daha da sadeleştiriliyor. Cadde motorundaki, gaz kelebeklerinin bağlı olduğu iki ayrı şaftın bağlantısının kesilmesi anlamına geliyor. Her bir çift silindir için bir şaft, merkezde birleşiyor, ve böylece her çift gaz-kelebek gövdesi bağımsız olarak kendi mekanik motorları yardımı ile kontrol edilebiliyor. Aprilia, buna benzer bir etkiyi RSV4 motorlarının V4 yapısı ile sağlıyor; MSMA ve FIM kanallarında Kawasaki’nin (ve BMW, benzer bir sistem) bunu yapmasını engellemek için çarpışmış. Ancak alınan kararda, eğer stok halinda iki ayrı şaft varsa bu şaftların bağlantılarının kesilebileceği, lakin seri üretim motorlarında tek şaft kullanılması durumunda bu şaftın ikiye bölünemeyeceği belirtilmiş. Kawasaki, ZX-10R’da rakipleri gibi -özellikle Yamaha R1- değişken uzunlukta emiş sistemleri kullanmıyor. MotoGP motorlarında bunu denemişler.

Getirdiği ilave karmaşıklı ve ağırlığa değecek bir faydası gözlenmemiş. Fakat, dörtlü eliptik bobin (47mm) Keihin gaz kelebek gövdeleri üzerine farklı uzunlukta emiş boruları takılabiliyor. Ortadaki ikisi, dışarıdakilerden 15mm daha kısa, böylece orta devirde güç bandı genişletiliyor. Takım, cadde motorunun gaz kelebek gövdelerine bağlı çift gaz kelebeklerinin üstlerini sökerek daha iyi bir çekiş ve hava akışı sağlıyor. Gaz kelebek gövdelerinin her birinde, silindir başına çift enjektör var; biri tek kalmış gaz kelebeğine üstten bağlı, diğeri aşağıda, ön tarafta pozisyonlanmış. Bunlar sıralı çalışıyor. Yani üsttekiler yalnızca gaz %70’den fazla açıldığında devreye giriyor. Her viteste, gaz yüküne göre farklı yerlerde ve nerede daha çok güce ihtiyaç duyulursa orada devredeler. Zerafet abidesi tam titanyum Leo Vince 4-2- 1 egzoz sistemi ağırlıktan tasarruf ettiriyor ve toplam ağırlığın 167kg. olmasına katkı sağlıyor. Bu hala, marş motorunun daha hafif Kawasaki Heavy Industries yarış alternatörünün değiştirilmesine rağmen SBK en düşük ağırlık limitinden 2kg ağır. “Bu yeterince hafif!” diyor Yoda-san. 1445mm teker açıklığı, ağırlığı %56 / %44 önde fazla oranında taşıyor.

Tom Sykes’ın daha fazla motor freni isteği ile, 2012 yarısından beri, Kawasaki egzoz güç valfi kullanıyor. Tom’un sürüş stili, onlarca yıl önce Süperbike’ı keşfeden Amerikalı sürücülere benziyor. Virajın apexine kadar derin ve sert fren ile durup, motoru çabucak döndürdükten sonra tapagaz. “Böyle bir stil ile, hafif krank milli motor karakteri ona çok yardımcı oluyor.” diyor Yoda, “Çünkü viraj çıkışında hızlandığında iyi bir gaz tepkisine sahip. Fakat şimdi ona virajın girişinde yardımcı olmalıyız. Bunu egzoz güç valfi ile yapıyoruz. Bu şöyle çalışıyor. Gazı kapattığında, egzoz valfi açılıyor, sonra ön ve arka teker hızını hesaplıyoruz. Eğer arka teker ön tekere göre daha hızlanırsa, ECU’den egzoz valfini kapatıyoruz. Bu daha fazla motor freni sağlıyor. Ve virajdan çıkarken gaza dokunur dokunmaz, valf tam olarak açılıyor -pek tabiki bizim RBW sistemi ile belki ikisi açılıyor, dördü değil!” Bu kamyonlarda kullanılan dizel motor frenine benziyor ve ezgozun arka basıncını arttırarak çalışıyor. Egzoz valfi motor performansını etkilemiyor. Gaz kapalı iken yapılan fren dışında sonuna kadar açık kalıyor. Yani gücü aktarmakta bir değişken değil.

ZX-10R’ın altılı kaset tipi vitesi öncelikli sürüş oranlarına sahip ve her bir oran için altıdan sekize kadar seçenekli, yarış dizilimli arttırıcıya bağlı modifiye edilmiş seçici tambur kullanıyor. Oran değişiklikleri 25-30dk. içinde yapılabiliyor, diye ekliyor Yoda. KHI adı verilen kaydırmalı debriyajın kaydırma oranı ayarlanabiliyor. Kocaman İspanya yapımı Taelo radyatörleri ile soğuyan, yüksek başarımlı cadde motoru görünümlü motor, uygun olarak güclendirilmiş, stok yedi parçalı döküm aliminyum çift kollu şasiye asılı. Bir tarafında zincirin çekişini dengeleyecek metal kanaklı şasi, böylece hızlanmalarda, özellikle de ani gaz açışlarında, stabiliteyi arttırıyor. Kawasaki aynı zamanda şasi kollarının üst tarafına 30mm metal plakalar ekleyerek ve şasi kollarının altını da güçlendirerek dikey rijiditeyi geliştirmiş. Gridde Showa kullanan tek takım olarak, Kawasaki 2013 yılında ayrıcalıklı olarak yeni 47mm. Showa SNF çatal setinden faydalandı. Kamalarla ayarlanabilen, 24-derecelik açıklığı ve 100mm çalışma aralığı ile Jerez’de sürüldü.

Fabrika ZX-10R’ları özel olarak imal edilmiş aliminyum arka salıncak ve Showa’nın monoshock ve ayarlanabilir şasi pivotu ile 4mm’lik bir ayar aralığı olan kademeli oranlı bağlantı elemanına sahip. Yoda-san, Kawasaki’nin en yumuşak Pirelli yarış lastiklerini her defasında kullanabilmekten memnun olduğunu söylüyor. “Yalnızca Suzuki ve Ducati aynını yapabiliyor. Bu bizim yumuşak güç aktarımlı Çığırtkan motorumuzdan ve doğru şasi tasarımımızdan kaynaklanıyor. Fakat, bizim motorumuz Suzuki’den daha çevik, çünkü bizim tasarımımızın içinde MotoGP tecrübeleri var.” Fakat sert fren altında daha çok stabilite ve Sykes’ın daha öncelerde olduğu gibi arka tekerin kalkması problemine karşın Kawasaki, ZX-10R lastikleri üzerinde neredeyse iki derece döndürdü. Önü yükseltip, arkayı düşürerek arka teker tutuşunu arttırdı. Hatırlatmakta fayda var, bu sene, çok uzun yıllardır ilk defa 16,5-inç yerine Süperbike kuralları gereğince 17-inç Pirelli lastikleri dövme Marchesini jantlarına takıldı.

Virajın çıkışında Tom Sykes’ın teker yapmasını engellemek için ise, parmak ile işletilebilen 218 mm Brembo petal disklerine bağlı çift pistonlu kaliperler bulunuyor. Önde 2013 yılında büyüyen devasa çift 336mm (geçen sene 328 mm) diskler dört piston ve dört pedli radyal bağlı Monobloc kaliperler var. “Tom-san frenajı kaçırıp, Aragonda ve Imola’da dışarı çıktı.” diyor Yoda. “Fren pedlerini tüketip, diskleri yamulttu. Çok sert fren yaptığı için, pedler çok fazla ısınıyordu. Brembo tarafından getirilen bu yeni ve büyük diskler bu sorunu çözdü. Büyümesine rağmen, fren alanları daha dar. Ağırlık 10- 15gram daha fazla ve jiroskopik farkı sürücü etkilemeyek kadar küçük.”