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Renault F1 sagt Adieu V8

V8-Motoren werden zu Grabe getragen

Renault V8 F1-Motor 2013 Foto: Renault 23 Bilder

Mit dem GP Brasilien ging die Achtzylinder-Ära der Formel 1 nach acht Jahren zu Ende. Es waren die zuverlässigsten Motoren der GP-Geschichte. auto motor und sport war dabei, als der letzte Renault V8 zusammengebaut wurde.

12.12.2013 Michael Schmidt

Ganz am Ende hat es noch einmal gekracht. Und zwar richtig. Am Ende der dritten Runde des GP Brasiliens fiel der Öldruck im Renault-Achtzylinder von Romain Grosjean auf dramatische Weise ab. Sekunden später, und schon rieben sich die Kolben in den Laufbuchsen fest. Grosjeans achter Saison-Motor hauchte spektakulär sein Leben aus. Dafür gewann Sebastian Vettels Renault V8 zum vierten Mal in Folge die Weltmeisterschaft. Da lässt sich der kleine Schönheitsfehler verschmerzen.

Schäden nur in Korea 2010 und Brasilien 2013

Motorschäden sind bei Renault selten. Gab es überhaupt welche und wie viele? Renault-Motorenchef Rob White kann sich an keinen spezifischen erinnern. Gut, Mark Webber und Romain Grosjean standen beim diesjährigen GP Singapur mit Motordefekten im Rennergebnis. Doch Webbers Renault V8 wurde sauer, weil er nach einem Wasserleck rundenlang ohne Kühlung fuhr. Und Grosjean wurde vorzeitig aus dem Rennen geholt, weil das pneumatische Ventilsystem Luft verloren hatte.

"Der Motor selbst war noch in Ordnung. Nachdem wir das Leck abgedichtet haben, kam er bei den nächsten Grand Prix wieder zum Einsatz", erzählt Einsatzleiter Remi Taffin. Der einzige, an den man sich in den acht Jahren V8-Ära noch erinnerte, war der Motorplatzer von Sebastian Vettel 2010 in Korea. Damals ging ein Pleuel im vierten Zylinder zu Bruch. Die Titanpleuel zählen zu den höchstbelasteten Komponenten der insgesamt 5.000 Einzelteile. Und das Befestigen an der Kurbelwelle zu den heikelsten Arbeiten beim Zusammenbau des Motors. Doch dazu später.

Neun Motorschäden bei 200.115 Kilometern

Insgesamt neun Motorschäden zählt das Protokoll. Nach 730 Renneinsätzen bei 147 Grand Prix und 200.115 Rennkilometern mit bis zu vier Kunden pro Jahr. Nie in der Geschichte der Formel 1 waren Motoren so zuverlässig. Das begründet sich aus 37 Jahren Formel 1-Erfahrung des französischen Herstellers. Rob White arbeitet seit 1987 an Rennmotoren, zuerst bei Cosworth, seit 2004 bei Renault.
 
Er kann beurteilen, warum Motorschäden eine Seltenheit geworden sind. "Die generelle Technologie hat sich nicht so sehr geändert. Wir wissen heute nur mehr über die Dynamik im Motor besser Bescheid. Und das führte zu Arbeitsprozessen, die Fehler praktisch ausschließen."
 
Wenn etwas passiert, dann liegt es meist an einem schlechten Los eines Zulieferers. Verfahrensfehler beim Aufbau der Motoren sind selten geworden. Hier gilt das Vieraugenprinzip. Einer montiert, der andere kontrolliert und protokolliert. Keiner kann mehr sagen, ein Missgeschick sei nicht passiert. Dazu White: "Wir können praktisch jeden Schaden zurückverfolgen und wissen wer zu welcher Uhrzeit dafür verantwortlich war."

Mecachrome montiert für Renault die Motoren

Seit 1984 montiert Renault seine Rennmotoren nicht mehr in der Zentrale Viry-Chatillon, sondern bei Mecachrome, 180 Kilometer vor den Toren von Paris. Der Technologiekonzern aus Aubigny-sur-Nère hat für Renault Sport alle Arten von Motoren auf den Weg gebracht: V6-Tubro, V10, V8.

Am 17. Oktober 2013 wurde der letzte Achtzylinder für die Saison 2013 abgezeichnet. Gleichzeitig weihte Renault-Sportchef Jean-Michel Jalinier einen neuen Prüfstand für den 1,6 Liter V6-Turbo der nächsten Motorengeneration ein. Er ruht auf 1.200 Tonnen Beton. 42 Kilometer Kabel wurden verlegt. Der erste Spatenstich erfolgte am 12. Dezember 2012. Das Fundament liegt 16 Meter unter der Erde.

Renault V8 Motor entsteht in 200 Arbeitsstunden

Renaults Außenposten bereitet sich auf die Zukunft bereits vor. Zurzeit werden die Mecachrome-Mitarbeiter in Viry-Chatillon angelernt, wie die neue Antriebseinheit mit Motor, Turbolader, Direkteinspritzung und Generatoren zu einem Ganzen wird. Die Abläufe beim Aufbau des scheidenden Achtzylinders kennen sie bei Mecachrome im Schlaf. Zwei Mechaniker brauchen eine Woche, um das Puzzle aus 5.000 Einzelteilen zusammenzusetzen. Das entspricht 200 Arbeitsstunden.

Danach durchläuft der Motor eine Prozedur über 150 Kilometer am Prüfstand. Besteht der Kandidat die Prüfung, wird er wieder in seine 5.000 Einzelteile zerlegt, mikroskopisch untersucht und erneut aufgebaut. Hochbelastete Teile werden erneuert. Wieder geht es auf den Prüfstand, doch diesmal nur zum Einlaufen der Teile. Erst dann bekommt der Kunde sein Triebwerk.

V8-Reglement immer wieder geändert

Das Reglement gab den Motorkonstrukteuren 2006 strenge Vorschriften mit auf den Weg. Zunächst galt kein Drehzahllimit, dann 19.000/min. Ab 2009 wurde auf 18.000/min reduziert. Das Gewicht musste mindestens 95 Kilogramm betragen, die Bohrung maximal 98 Millimeter, der Bankwinkel 90 Grad. Zunächst mussten die Triebwerke zwei GP-Wochenenden halten, dann durften die Hersteller aus einem Kontingent von acht Einheiten pro Auto schöpfen.

Ab 2007 wurden die Motoren homologiert. Eingriffe durften nur noch unter zwei Bedingungen vorgenommen werden. Um die Kosten zu reduzieren oder die Standfestigkeit zu erhöhen. Deshalb ist Leistung in den letzten Jahren praktisch bei 750 PS festgefroren. "Die Fortschritte wurden in Bezug auf die Laufzeit erzielt. Wir haben die Leistung gehalten und dabei die Lebensdauer von 1.400 auf 3.000 Kilometer verlängert", erzählt White.

Präzision wie bei einer Schweizer Uhr

Wer einmal gesehen hat, wie viel Knowhow und Präzision in der Konstruktion und Montage der Motoren steckt, der fühlt sich an eine Schweizer Uhrenmanufaktur erinnert. Das Einstellen des Stirnradsatzes dauert eine Stunde. Wenn alles glatt geht. Die Rotation der Karbonbeschichteten Kurbelwelle wird über 15 Zahnräder auf die vier Nockenwellen übertragen. Ein halbes Grad zu viel oder zu wenig, und die Ventile würden auf den Kolben aufschlagen.

Mit eingerechnet wird die Ausdehnung der unterschiedlichen Materialien. Der Aluminiumblock verformt sich bei Hitze mehr als die Zahnräder aus Stahl. "Der einzige Unterschied zu früher", sagt White, "ist der, dass wir heute präzisere Einstellwerkzeuge haben."

Und strengere Bauvorschriften. Der Grad an Präzision lässt sich beim Einsetzen der Kolbenbolzen erahnen. Es ist das Teil, das die höchsten Kräfte aushalten muss. 8.000 Mal das Eigengewicht des Kolbens. Bevor es ölgetränkt in die Führung zwischen Kolbenboden und Pleuel werden mit einem Spezialgerät an beiden Enden Spannfedern angebracht, winzige halboffene Dichtringe zum Preis von 20 Euro, die millimetergenau sitzen müssen.

"Hier kann sich alles entscheiden", beschwört White und schaut dabei dem Monteur zu, als er die Kolbenbolzen präpariert. "Wenn die Dichtringe nicht exakt sitzen, können sie im Verlauf der 3.000 Kilometer entweder brechen oder sich in den Kolben reinarbeiten. Beides hätte einen Schaden zur Folge."

Pleuel darf nicht an die Laufbuchsen schlagen

Der Kolben ist eigentlich ein Kolbenboden. Von einem Kolbenhemd ist nichts zu sehen. Das Ding ist so flach, dass man sich wundern muss, wie da noch ein Kolben- und ein Ölabstreifring in die beiden hauchdünnen Führungen passen.

Wer die Ringe mit einer gekonnten Handbewegung in die entsprechende Nut einlässt, muss gute Augen haben. Der Laie sieht beim Kolbenring keinen Unterschied zwischen Ober- und Unterseite. Doch die beiden Seiten sind unterschiedlich beschichtet. Beim Ölabstreifring ist die Montage einfacher. Der hat unten Zacken dran.

Das Einlassen der Kolben samt Pleuel in die Bohrungen des Blocks erfordert eine ruhige Hand. Schlägt das frei hängende Pleuel nur ein Mal ganz leicht an den Laufbuchsen an, muss der betreffende Monteur alles wegwerfen. "Das könnte später zu erhöhtem Blow-by oder sogar zu einem Kolbenfresser führen", beteuert White. Blow-by bedeutet, dass die Kompression sinkt, weil der Kolbenring nicht mehr richtig abdichtet. Das reduziert den Wirkungsgrad.

Acht Stunden Arbeit für 16 Bolzen

Der größte Coup aber ist das Verschrauben der Pleuel mit der Kurbelwelle. Insgesamt 16 Bolzen arretieren des Gegenstück des Pleuels. Auch hier sind unterschiedliche Materialien am Start, die sich unterschiedlich ausdehnen. Entscheidend ist, wie die jeweilige Schraube beim Anziehen mit einem bestimmten Drehmoment ihre Länge verändert. Die Länge der Schraube wird im Originalzustand und nach dem ersten manuellen Anziehen gemessen.

Der Mechaniker gibt beide Werte in einen Computer ein, der dann ausrechnet, welchen Winkel und welches Drehmoment er an seinem elektronischen Schraubenschlüssel einstellen muss, um die gewünschte Verlängerung des Bolzens zu erhalten. Es wird in Mikrometern gemessen. Wird zum Beispiel zu fest angezogen, kann der Arbeiter von vorne anfangen.

"An einem guten Tag brauche ist zwei Stunden für die 16 Bolzen. Es können aber locker auch acht Stunden daraus werden, wenn etwas schiefgeht", erzählt der Mitarbeiter von Mecachrome. "Bei Prozeduren wie diesen wurden in den letzten Jahren die größten Fortschritte erzielt", resümiert White. "Sie sind ein Geheimnis der Standfestigkeit und der gleichbleibenden Qualität heutiger Rennmotoren. Es gibt heute kaum noch Streuung unter den einzelnen Aggregaten."

Ausblick auf V6-Turbo für 2014

2014 wird die Zahl der Defekte steigen. Das zeigen bereits die Prüfstandsläufe mit den V6-Turbos. "Der Verbrennungsmotor ist dabei das geringste Problem", erzählt White. Die Gefahren lauern in der Peripherie. Dem Turbolader, den Elektromotoren, der Steuereinheit und vor allem den Batterien. Alles muss entsprechend gekühlt werden in einem Auto, in dem kein Platz ist.

White runzelt die Stirn: "Es werden wohl alle Lehrgeld bezahlen müssen. Es wäre eine unglaubliche Leistung, wenn wir zu Beginn der Entwicklungsphase eine ähnliche Zuverlässigkeit darstellen könnte wie mit den aktuellen Triebwerken. Dazu ist die Technologie zu neu."

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