Honda elektronische stuurdemper

Hoe en waarom

Honda introduceert met de 2004 Fireblade een nieuw soort stuurdemper, hetgeen ze zelf mooi HESD (Honda Electronic Steering Damper) hebben genoemd. Maar voordat we ons gaan verdiepen in dit systeem, wil ik eerst even uitleggen wat een stuurdemper nou precies is en waarvoor hij wordt toegepast. Stuurdempers worden veelal op (super)sport motoren gemonteerd om te voorkomen dat het stuur (op hoge snelheid) ongecontroleerd heen en weer begint te slaan, hetgeen in de volksmond ook wel een tankslapper wordt genoemd. Maar hoe ontstaat nou precies een tankslapper? Om dat te begrijpen, moeten we terug naar de basis van een motorfiets. Een motor is, net als een fiets, in principe een instabiel apparaat. Zodra je de zijstandaard inklapt valt hij om. Gelukkig wordt het allemaal wat beter zodra we gaan rijden. Dan gaan de wielen ronddraaien en zal de centrifugaal kracht de motorfiets stabiliseren. Nu zijn er verschillende factoren die het rijgedrag van de motorfiets, zowel positief als negatief, kunnen beïnvloeden. Deze factoren kun je onderverdelen in geometrie (wielbasis, balhoofdshoek, naloop), zwaartepunt (gewichtsverdeling, hoogte van het zwaartepunt) en aërodynamica. Verder heeft natuurlijk ook de vering, demping en wielkeuze invloed op dit geheel. Voor dit artikel zullen we ons echter beperken tot de invloeden van de geometrie op het stuurgedrag van de motor. De belangrijkste factoren zijn uitgezet in onderstaande foto:

A) Wielbasis: dat is de hartafstand tussen het voorwiel en het achterwiel
B) Naloop: dat is de afstand tussen de hartlijn van het balhoofd en het hart van het voorwiel, horizontaal gemeten vanaf de grond.
C) Balhoofdshoek: dat is de hoek die het balhoofd maakt t.o.v. de grond (of een denkbeeldige verticale lijn).

Wielbasis:
Als we een motor willen hebben die snel instuurt, zullen we de wielbasis zo kort mogelijk proberen te houden. Hoe groter namelijk de wielbasis, hoe trager de motor zal sturen. Omdat de afstand tussen voor- en achterwiel groter is geworden, is ook de tijdspanne waarbinnen het achterwiel het voorwiel zal volgen groter geworden. De motor is moeilijker van zijn lijn af te brengen maar is daardoor wel stabieler geworden.

Naloop:
De naloop is altijd afhankelijk van de balhoofdshoek en bepaald de stabiliteit van de motor. Een grote naloop zorgt, in combinatie met een steile balhoofdshoek, voor stabiliteit bij lage snelheden. Hoe groter de snelheid (en dus belasting), hoe onstabieler de motorfiets echter wordt. Vaak zie je dan ook bij sportieve motoren dat de naloop zo kort mogelijk wordt gehouden, omdat men de handelbaarheid bij hoge snelheden wil bevorderen.

Balhoofdshoek:
De balhoofdshoek bepaald in grote mate het stuurkarakter van de motorfiets. Hoe kleiner de hoek, hoe gemakkelijker de motor te sturen is. Maar ook hoe nerveuzer de motorfiets zal worden, want ook niet bedoelde stuurbewegingen worden direct doorgegeven, waardoor het voorwiel wil gaan klapperen. Maken we de balhoofdshoek echter groter, dan zal dit de stabiliteit ten goede komen, de motor zal echter moeilijker te sturen zijn. Dit komt omdat het traagheidsmoment tussen stuur en voorwiel dan groter wordt. Nu we weten wat bovenstaande factoren voor invloed hebben op het rijgedrag van de motor, kunnen we dit in de praktijk gaan toepassen. Als we kijken naar een sportieve motor, dan willen we dus een motor met een korte wielbasis, steile balhoofdshoek en korte naloop, want dat bevorderd het stuurgedrag van de motor. We willen namelijk de motorfiets zo gemakkelijk mogelijk van het ene op het andere oor kunnen leggen. De motor zal in principe ook onstabieler worden, maar zolang de belasting niet al te hoog is, is er nog niets aan de hand. Anders wordt het echter als we de belasting gaan opvoeren, bijvoorbeeld onder snelle acceleratie. De druk op het voorwiel zal afnemen, waardoor deze sneller van richting wil veranderen. Een steentje op de weg kan dan al tot gevolg hebben dat het stuur heen en weer gaat slaan. En dat willen we juist niet hebben, want we willen ten alle tijden een stabiele motor behouden. Om dit probleem te ondervangen, maakt men gebruik van een stuurdemper. Deze zal er namelijk voor zorgen dat, wanneer het stuur begint te slaan, deze beweging zal worden gedempt en de motorfiets weer stabiel wordt. Bij hoge snelheden zal deze stuurdemper nagenoeg geen invloed hebben op het stuurgedrag, simpelweg omdat de stuuruitslag bij hoge snelheden steeds kleiner wordt. Bij lage snelheden wordt het echter een heel ander verhaal, want dan wordt de stuuruitslag groter en zal het sturen juist zwaarder gaan. En dat is nou precies wat we niet willen hebben. We willen namelijk nog steeds die flitsend sturende motorfiets. Dus zouden we eigenlijk een stuurdemper moeten hebben die pas onder hoge belastingen (of snelheden) actief wordt. Honda denkt hiervoor de oplossing te hebben gevonden door een stuurdemper te ontwikkelen die elektronisch is geregeld. En aangezien afkortingen tegenwoordig helemaal in zijn bij de heren fabrikanten, hebben ze er meteen een mooie naam aan gegeven, HESD.

Tekst: Ed Smits