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Formel 1-Zukunft

So sieht der neue V6-Turbo aus

1977 Renault Turbo V6 Foto: xpb 20 Bilder

Seit dem 30. Juni ist es amtlich. Die Formel 1 fährt ab 2014 mit Sechszylinder-Turbomotoren. Die FIA hat zusammen mit den Ingenieuren der Hersteller die technischen Eckpunkte für den V6-Turbo bestimmt. Alles andere bleibt wie beim ursprünglich geplanten Vierzylinder-Reihenmotor.

01.07.2011 Michael Schmidt

Die Formel 1 bekommt einen neuen Motor. Und sie bekommt ein grünes Gesicht. Effizienz wird wichtiger als Power. Geändert hat sich nur ein Detail. Aus einem Vierzylinder Reihenmotor mit Aufladung wurde ein V6-Turbo.

Im Dezember 2010 hatten die vier in der Formel 1 vertretenen Hersteller Ferrari, Mercedes, Renault und Cosworth die Vierzylinder-Idee der FIA für 2013 noch unterstützt. Doch bald schon kamen die ersten Zweifel auf. Ferrari sorgte sich um das Image. Vierzylinder und Formel 1, das passe nicht zusammen, polterte Präsident Luca di Montezemolo. Cosworth rechnete nach und fand heraus, dass die Neuentwicklung eines Vierzylinder-Reihenmotors nicht finanzierbar sei. Mittendrin in dem Konflikt spielte Bernie Ecclestone sein eigenes Spiel. Er fürchtete, dass ein Vierzylinder-Motor keinen Formel 1-gerechten Lärm entwickeln würde und wollte den V8 behalten. Einige Motorhersteller spielten auf Zeit und baten um Aufschub bis 2013. Das lehnte die FIA ab. Aus Angst, man würde das Ziel aus den Augen verlieren. 

V6 als Kompromiss

Herausgekommen ist ein Kompromiss. Die Teams und Hersteller plädierten für einen V6 mit allen Zutaten, die von der FIA im Dezember bereits beschlossen worden waren: 1,6 Liter Hubraum, Mono-Turbolader, Direkteinspritzung, limitierte Benzindurchflussmenge, Hybridtechnologie, eine Anhebung der Lebensdauer von 2.500 auf 4.000 Kilometer pro Einheit. Vierzylinder-Verfechter Renault wurde auf Vorstandsebene umgestimmt. Cosworth sieht bessere Chancen die V6-Entwicklung zu bezahlen, weil der Motorenspezialist aus Northampton gerade einen 2,2 Liter V6-Biturbo für die IndyCar-Serie baut. Da hätte man schon mal eine Basis. Und das Einstiegsdatum 2014 gibt ihnen mehr Zeit.

Dass bei den Konzeptstudien für den Vierzylinder bereits Geld verbraten wurde, damit müssen die Motorenhersteller jetzt leben. Schließlich war es ihre Idee, den R4 gegen einen V6 zu tauschen. Nach mehreren Treffen und Abstimmungen innerhalb der Technischen Arbeitsgruppe und der Formel 1-Kommission segnete der FIA-Weltrat am 30. Juni den V6-Turbo als Basis eines neuen Reglements ab.

Bis zu 163 Zusatz-PS dank ERS

Der Weltverband kann mit einem V6 leben. Weil am Ende das gleiche herauskommt wie beim Vierzylinder-Reihenmotor. Der Plan, den Benzinverbrauch um 30 Prozent zu senken bleibt bestehen. Auch wenn man jetzt zwei Zylinder mehr hat, 15.000/min statt 12.000/min dreht, die Bohrung von 88 auf immer noch relativ große 80 Millimeter sinkt und sich auch sonst die gesamte Architektur des Motors ändert. Die Effizienz wird dadurch garantiert, dass die FIA auf einer kontrollierten Benzindurchflussmenge beharrt. Grob gesagt: Es dürfen maximal 100 Kilogramm Kraftstoff pro Stunde verbraucht werden.

Auf den ersten Blick scheint das mit dem um 3.000/min erhöhten Drehzahllimit nicht vereinbar. Die Ingenieure haben sich da selbst eine große Aufgabe gestellt. Sie müssen nun noch härter an der Reduzierung der inneren Reibung und der bewegten Massen arbeiten, um die Verbrauchsdeckelung zu erreichen. Ist der Verbrennungsmotor zu durstig, kommt KERS, pardon ERS, ins Spiel. Die Power des Hybridantriebes muss dann dazu genutzt werden, zu hohen Verbrauch auszugleichen.

Wer einen sparsamen Motor baut, kann Extraleistung aus dem Energierückgewinnungssystem abzapfen. Das "K" von KERS entfällt, weil nicht nur kinetische Energie rekuperiert werden darf sondern auch die Energie der Auspuffgase umgewandelt werden kann. Die erlaubte Speicherenergie beträgt 4.000 statt 400 kJoule, also die zehnfache Menge. Man kann sich also leicht ausrechnen, wie oft der Fahrer eines Autos mit einem effizienten Motor den ERS-Knopf drücken kann, mit dem dann 163 PS an den Hinterrädern aktiviert werden. Fast die gesamte Runde lang.

Ingenieure stark gefordert

Der von den Motoringenieuren vorgeschlagene Drehzahlanstieg auf 15.000/min hat zwei Gründe. Erstens soll er einen guten Sound sicherstellen. Der wird durch die relativ große Turbine des Turboladers noch unterstützt. Zweitens will man zwischen 12.000/min und 15.000/min eine ähnlich flache Drehmomentkurve darstellen wie zuvor beim angedachten Vierzylinder zwischen 8.500/min und 12.000/min. Die Chassiskonstrukteure wünschen sich aus Kostengründen ein Achtgang-Getriebe mit einer vorher fixierten Übersetzung. Man wird dann in Monte Carlo auf die Gänge 7 und 8 verzichten und in Monza auf die Gänge 1 und 2.

Die Experten der FIA glauben, dass die Motoreningenieure viel Gehirnschmalz investieren müssen, um die vorgegebenen Ziele zu erreichen. Vielleicht mehr als beim Vierzylinder-Reihenmotor. Nicht nur um der Verbrauchsformel zu genügen. Eine Lösung mit einem Turbolader ist bei einem V6 eine Herausforderung, weil die sechs Auspuffrohre zunächst einmal in eines überführt werden müssen. Der Turbolader sitzt dann logischerweise weit hinten und hoch, und das bedingt relativ lange Auspuffrohre. Mit einem Biturbo hätte man es einfacher gehabt.
Auch die Frage nach dem Zylinderwinkel ist nicht so einfach zu klären. Sie ist das einzige Detail, das noch offensteht. Die Hersteller wollen sich mit der FIA bis zum GP England auf einen gemeinsamen Nenner verständigen. Ursprünglich war an 90 Grad gedacht. Doch der logische Winkel für einen V6 sind 120 Grad. Bei einem derart großen Winkel könnte es aber strukturelle Probleme geben, und am Ende hätte man im V zuviel Platz, mit dem man nichts anfangen kann. Einen Hilfsrahmen wollen die Chassiskonstrukteure aber auf jeden Fall vermeiden. Das war auch eines der stärksten Argumente gegen den Reihen-Vierzylinder. 

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