Reisen Sie in den komplizierten Dschungel von Akronymen, die die Komponenten eines F1-Triebwerks definieren: Leistung, Betrieb und Zukunft von Hybridmotoren, die 1000 PS entfesseln können
Giulio Caronia
In der Formel 1 läuft die Rede vom „Motor“ Gefahr, zur Verharmlosung der Realität zu werden. In den letzten zehn Jahren hat die technologische Entwicklung enorme Fortschritte gemacht und ab dem weit entfernten Jahr 2014 ist es richtiger, von „Triebwerk“ zu sprechen. Die alten thermischen Motoren sind zu 1600-ccm-V6-Turbomotoren geschrumpft, die eine wahnsinnige Leistung entfesseln können, und wurden durch eine Reihe von Komponenten mit supermoderner Technologie ergänzt, die wiederum von Software gesteuert werden, die NASA-Computern würdig ist. Beispiellose Innovationen für die Automobilindustrie (auch in puncto Kosten), die dazu geführt haben, dass F1-Autos immer mehr kleinen Raumschiffen aus Science-Fiction-Filmen ähneln. Aber wie funktioniert ein Aggregat im Dschungel der codierten Akronyme, mit denen die Teile der neuen Hybridmotoren gekennzeichnet sind, von ICE bis EX, über MGU-H und MGU-K?
DAS F1-TRIEBWERK IN SIEBEN TEILEN
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Die technische Revolution von 2014, die faktisch die Ära der Mercedes-Dominanz einleitete, unterbrochen nur von Verstappen im Jahr 2021, hat, wie erwähnt, die Struktur dessen, was wir einst einfach Motor nannten, erheblich verkompliziert. Die heutigen Antriebseinheiten sind ein komplexer Satz von Komponenten – deren Größe im Laufe der Jahre immer kleiner wurde, um die Arbeit der Aerodynamiker zu begünstigen – die perfekt synchron arbeiten, um über 1000 PS freizusetzen. Die leistungsstärksten und effizientesten Motoren aller Zeiten bestehen aus vielen Teilen, aber vereinfacht gesagt gibt es sieben Komponenten, die von der FIA überwacht werden, was eine maximale Verschiebung von nur drei Einheiten pro Saison zulässt, um keine schmerzhaften Strafen in der Startaufstellung zu bekommen. Das Nervenzentrum ist offensichtlich der ICE (Internal Combustion Engine), der nichts anderes als der Verbrennungsmotor ist, flankiert von Turbo (identifiziert als TC, Turbo Charger) und Auspuff (EX, Exhaust). Zu der dem „alten“ Motor zuzuordnenden Struktur kommt das sogenannte ERS, das anspruchsvolle elektrische System, das im nächsten Regulierungszyklus erheblichen Änderungen unterworfen sein wird.
F1, DIE HYBRIDSEELE DES MOTORS
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Wenn ICE, TC und EX die traditionellen Bestandteile des Triebwerks sind, ist das ERS (Akronym für Energy Recovery System) das Teil, das die Formel-1-Motoren und die gesamte Branche in die Zukunft katapultiert hat. Die 2014 eingeführte Irbid-Seele wiederum besteht aus vier Komponenten: den zwei unterschiedlichen Elektromotoren MGU-K und MGU-H, dem ES (Energy Store) genannten Batteriepaket und dem CE, dem elektronischen Gehirn, das den Betrieb des regelt das ganze System. Wie Sie sich vorstellen können, sind die beiden Energiegeneratoren das schlagende Herz des Hybrids, da sie allein in der Lage sind, jede Runde etwa eine halbe Minute lang 160 zusätzliche Pferdestärken freizusetzen. Und war es in der Vorgängergeneration noch der Fahrer, der das System direkt per Knopfdruck bediente – das sogenannte KERS, das beim Überholen helfen konnte und das wir heute in vielen Supersportwagen und manchen Serienautos finden – nun die Nutzung des Extras Die Leistungssteigerung wird von der ECU auf der Grundlage einer sorgfältigen Programmierung gesteuert, die von Strecke zu Strecke unterschiedlich ist und von den Ingenieuren in den Boxen durchgeführt wird.
GEGENWART UND ZUKUNFT VON MGU-K UND MGU-H
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Aber wie gewinnen MGU-H und MGU-K Energie zurück und geben zusätzliche Pferdestärken ab? Der MGU-K, Akronym für Motor Generator Unit Kinetic, ist eine Art Superdynamo, ein Motor, der beim Bremsen die Batterien wieder auflädt und beim Beschleunigen die Kraft auf die Hinterräder überträgt. Der Betrieb des MGU-H ist anders, die Motor Generator Unit Heat, die keine Energie aus der Bewegung der Räder, sondern aus der Wärme der Abgase und der Rotation der Turbine aufnimmt und eine zusätzliche Leistung erzeugt, die währenddessen freigesetzt wird Beschleunigung, um dem Turbolader zu helfen, das Phänomen des Turbolochs zu reduzieren, das ist die charakteristische Ansprechverzögerung der Motoren mit dieser besonderen Architektur. Kurz gesagt, wenn es keine Space-Shuttle-Technologie ist, sind wir ihr nahe. Auch in puncto Forschungs- und Entwicklungskosten, weshalb die Diskussionen um die Triebwerke der Zukunft, die 2026 mit dem Einstieg von Audi und Porsche debütieren, von Vereinfachungs- und Kostensenkungszwängen getrieben werden: Die MGU- H wird zugunsten eines Upgrades des MGU-K endgültig aufgegeben, der 350 kW gegenüber dem aktuellen 120 leisten kann. Das sind 475 PS gegenüber dem aktuellen 163.
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