MotoGP-Technik: V4? Reihenmotor? Was ist besser?

Ex-Aprilia-Renndirektor Jan Witteveen erklärt die Vor- und Nachteile von Reihenmotoren (Yamaha, Suzuki, Kawasaki) und V4-Motoren (Honda, Ducati, Aprilia).

In der MotoGP-Weltmeisterschaft 2015 treten verschiedene Motorenhersteller an: Honda und Ducati vertrauen auf V4-90-Grad-Motoren, Yamaha und Suzuki fahren mit Reihenvierzylinder-Motoren. Dazu versucht Aprilia mit ihrem bewärten V4-75-Grad Konzept-Motoren mitzumischen.

Suzuki hat nach mehr als zehn Jahren mit den V4-Triebwerken für die Rückkehr 2015 einen neuen Reihenvierzylinder entwickelt.
Es scheint in der MotoGP-Klasse kein allein seligmachendes Konzept zu geben. Reihenmotor oder V4 – diese Diskussion wird seit Jahrzehnten geführt. Was spricht für einen Reihenmotor, was für einen V4?

Suzuki hat mit dem V4-Konzept wenig Erfolg gehabt, weder mit 990 noch mit 800 ccm, weder mit Roberts, noch mit Vermeulen, Capirossi oder Bautista. Beim recht erfolgreichen GSX-R 1000-Superbike vertraut Suzuki seit Jahren auf einen Reihenvierzylinder. Dieses Superbike schaffte Zeiten, die 2010 beim Silverstone-GP für den sechsten MotoGP-Startplatz gut genug gewesen wären. Deshalb fahren Maveriick Vinales und Aleix Espargaró 2015 eine GSX-RR mit Reihenmotor. Bisher kämpft das Team mit beträchtlichen Standfestigkeitsproblemen, im November gingen in Valencia und Jerez einige Motoren in Rauch auf.

Wir haben mit dem ehemaligen Aprilia-Renndirektor Jan Witteveen über die unterschiedliche Motoren-Konzepte und deren Vor- und Nachteile gesprochen.

Jan, V4 oder Reihenmotor – ist das mehr als nur eine Glaubensfrage?

Honda und Yamaha verfügen über zwei völlig unterschiedliche Motorenlösungen für die MotoGP-WM. Aber beide funktionieren.
Honda hat einen V4-90-Grad-Motor entwickelt und damit 2013 und 2014 nicht weniger 23 WM-Rennen gewonnen. Die 15 anderen WM-Rennen hat Yamaha mit dem Reihenmotor für sich entschieden.
2013 war das Verhältnis ausgeglichen: Yamaha siegte neunmal. Honda auch. 2014 gewann Honda hingegen dank Márquez 14 von 18 Rennen.
Honda und Yamaha waren in den letzten Jahren in der MotoGP-WM erfolgreich. 2011 und 2013 sowie 2014 gewann Honda mit Stoner und Márquez die Weltmeisterschaft, Yamaha 2010 und 2012 mit Lorenzo. Der Erfolg gibt also beiden Firmen Recht.
Ein V-Motor hat leistungsmässig Vorteile. Der Motor ist ausserdem kompakter und um rund 20 Zentimeter schmaler, du hast also auch aerodynamische Vorteile.
Beim V4 hast du auch bei der Leistungsausbeute Vorteile, denn du kannst den Einlasskanal von oben gerade machen und hast mehr Platz für die Airbox und dadurch eine bessere Füllung.
Bei Yamaha und beim 1000-ccm-Reihenvierzylinder habe ich fahrwerksmässig Vorteile, wenn die Kurbelwelle in umgedrehter Richtung läuft. Das heisst: Ich lasse die Kurbelwelle nach hinten statt nach vorne drehen. Dadurch kann ich einen Teil des gyroskopischen Effekts der Räder ausgleichen. Die Kreiskräfte heben sich teilweise auf; so erzeuge ich ein neutraleres Fahrverhalten in den Kurven. Die Räder drehen sich nach vorne, die Kurbelwelle nach hinten, das ergibt in den Kurven einen deutlichen Vorteil. Das Motorrad verhält sich neutraler und stabiler; somit ist das Fahrwerk auch einfacher abzustimmen. Es ist einfacher, höhere Kurvengeschwindigkeiten zu erreichen.
Kurz gesagt: Vom Motor her eignet sich das V4-Konzept besser, für das Fahrwerk und das Fahrverhalten ist das Vierzylinder-Reihenmotorkonzept von Yamaha sinnvoller. Es hat sich über viele Jahre gezeigt, dass die Yamaha-Fahrer in schnellen Kurven überlegen waren.

Auch in der Superbike-WM sind unterschiedliche Konzepte erfolgreich: Kawasaki gewann 2013 mit dem Reihenmotor den WM-Titel, Suzuki, Yamaha und BMW haben auch einen. Aprilia hingegen war 2010 und 2012 sowie 2014 mit dem V4-75-Grad-Motor Superbike-Weltmeister.

In der Superbike-WM kommt noch ein anderer Aspekt dazu. Ich brauche als Hersteller ein Serienmotorrad als Basis. Yamaha hat zum Beispiel von der FZR bis zur R6, R7 und R1 immer Serienmaschinen mit Reihenmotoren gebaut. Das hat Yamaha sehr geschickt gemacht, weil sie dadurch einen Link zwischen MotoGP und Serie hergestellt haben.
Ducati hat früher – und jetzt wieder – bei den Superbikes auch vom V2-Konzept profitiert.
Aber in der Superbike-WM habe ich mehr Faktoren, die eine Rolle spielen. Du kannst zuerst einen SBK-Rennprototyp bauen wie Aprilia, der dann für die Serie herabgestuft wird. Oder du machst es wie die Japaner. Die bauen dort zuerst ein Serienmotorrad, das sie dann für die Superbike-WM aufmöbeln.
Inzwischen hat es Honda aber in der MotoGP nach fast 20 Jahren geschafft, auch beim Fahrwerk und beim Reifenverschleiss dicht zu Yamaha aufzuschliessen – trotz V4-Motor.
Es gab in der Vergangenheit oft am Jahresanfang bei Honda oder Yamaha Probleme mit dem Chattering. Das ist eine Situation, die viel mit der Reifenentwicklung zu tun hat.
Honda hat meiner Meinung nach bei der Elektronik gewisse Vorteile gegenüber Yamaha und Ducati. Die Honda-Fahrer können später bremsen, sie haben auch bei der elektronischen Motorbremse Vorteile, auch die Gangwechsel beim Seamless-Getriebe werden elektronisch gesteuert, sogar beim Runterschalten. Deshalb können die Honda-Fahrer später bremsen, und beim Umlegen benimmt sich die Honda so, wie sich die Fahrer das wünschen. Diese Vorteile will Honda nicht preisgeben. Deshalb haben sie sich lange gegen die Einheits-ECU gesträubt.
Die Dorna hat sich jedoch durchsetzen können und ab 2016 gibt's die Einheits-ECU.
Entweder war der politische Druck durch die Dorna und die anderen Werke zu groß oder Honda meint, trotzdem technisch überlegen zu bleiben.

Suzuki war unschlüssig. Sie haben bei den Superbikes auf den Reihenmotor vertraut, im MotoGP auf das V4-Konzept. Das GP-Projekt ist schief gegangen.

Suzuki ist dann Ende 2011 ausgestiegen. Sie haben damals auch Geld gebraucht, weil sie das 20-Prozent-Aktienpaket von VW zurückkaufen mussten. Ausserdem war den Kunden der Serienmaschinen das V4-Konzept schwer vermittelbar. Ich denke, dass aus der Marketingabteilung Druck auf die Rennabteilung ausgeübt worden ist. Der MotoGP-V4-Motor hat für den Verkauf nichts gebracht.
Nach ein paar Jahren Nachdenkpause zeigt sich Suzuki jetzt in der MotoGP plötzlich mit einem 1000-ccm-Reihenvierzylinder. Das ist ein wichtiges Projekt für Suzuki, weil sie wieder eine Verknüpfung zur Serie herstellen können. Und die Entwicklung dieses Rennmotorrads wird auch für die Superbike-Ingenieure hilfreich sein.
Bei den Superbikes spielt auch eine Rolle, dass ein Reihenmotor preiswerter herzustellen ist als ein V4-Motor, weil er nur eine Zylinderbank beziehungsweise nur einen Nockenwellenantrieb hat.
Man muss sich aber bewusst sein, dass eine Rennmaschine mit Reihenvierzylinder bei höheren Geschwindigkeiten aerodynamische Nachteile hat, weil das Triebwerk mehr als 20 Zentimeter breiter ist und ich deshalb mehr Luftwiderstand habe.
Aprilia hatte in der MotoGP zu Beginn der Viertakt-Ära 2002 einen Reihendreizylinder, jetzt wird mit einem V4-75-Grad-Motor auch wieder werksseitig gefahren.
Meiner Meinung nach ist dieser 75-Grad-Winkel nicht so optimal wie der 90-Grad-MotoGP-Motor von Honda, aber auf jeden Fall besser und wirkungsvoller als der Reihenvierzylinder. Weil ich bei 90 Grad die Ansaugkanäle gerader machen kann und ich mehr Platz für die Airbox habe.

Was spricht dann für einen 75 Grad-Winkel?

Bei 75 Grad wird das Triebwerk kompakter. Bei Aprilia war ursprünglich vorgesehen, dass man in der Serie irgendwann über 1000 ccm hinausgeht. Dann wäre der Motor mit 75-Grad-V-Winkel kompakter geblieben.
Deshalb hat Honda das RC213V-Modell des Jahrgangs 2013 kompakter gemacht. Sie haben den Motor so verkleinert, dass sie einen günstigeren Schwerpunkt bekommen haben. Das ist ein Grund dafür, warum das Fahrwerk seither besser funktioniert.
HRC hat auch extrem kurze Pleuel verwendet und Formel-1-Technologie eingebaut, damit der Motor möglichst kompakt bleibt, obwohl er jetzt 90 Grad hat. Vorher war der Zylinderwinkel etwas kleiner. So konnten sie die Zylinderhöhe und die Höhe des Motors doch recht gering halten.
Meiner Meinung nach wird der neue Ducati-Motor für 2015 wahrscheinlich ähnlich wie Honda ausschauen, damit das Fahrwerk – momentan das Hauptproblem bei Ducati – auch besser funktionieren kann.

Früher wurde viel über die unterschiedlichen Zündfolgen diskutiert – Screamer oder Big-Bang hiess die Devise.

Bei einem V4-90-Grad-Motor brauche ich keine Ausgleichswelle. Beim Reihenmotor auch nicht, wenn ich die Screamer-Zündfolge verwende. Andere Zündfolgen – wie sie üblich sind – brauchen eine Ausgleichswelle. Wenn ich in Kombination mit dem Yamaha-Konzept die Kurbelwelle gegen die Fahrtrichtung laufen lasse, habe ich eine ideale Lösung.
Man kann natürlich auch behaupten: Wer gewinnt, hat die bessere Lösung