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Wastegate-Ventil ist der Schlüssel

So werden die Formel 1-Motoren lauter

Red Bull - Technik - GP USA/Brasilien 2014 Foto: Red Bull 28 Bilder

Bernie Ecclestone will nicht nur stärkere Motoren. Sie sollen auch wieder lauter werden. Doch ist das mit dem aktuellen Motorkonzept überhaupt möglich? Bedingt ja, sagt Motorenpapst Mario Illien. Wir haben den Schweizer zum Thema Motorenlärm befragt.

22.01.2015 Michael Schmidt

In Formel 1-Kreisen geistert eine Zahl herum. 120 Dezibel. So laut sollten Formel 1-Motoren mindestens sein, befinden die Kritiker der aktuellen Motorengeneration. Die aktuellen Antriebsquellen machen nur auf der Zielgeraden unter Volllast Krawall. Sonst klingen sie wie ein Rasenmäher oder ein Haarföhn. Das sind noch die nettesten Vergleiche der Lärmkritiker.

Die Klangfülle und die Klangfarbe sind ein Produkt des Motorenkonzepts. Mit dem Turbo-Motor hat das zunächst nichts zu tun. Ein Turbo klingt anders als ein Sauger, kann aber durchaus einen aggressiven Sound entwickeln. Wer in der ersten Turbo-Ära von 1977 bis 1988 dabei war, wird sich daran erinnern. Das Problem von heute liegt in der Kombination Monoturbo, langes Auspuff-Endrohr, MGU-H, niedrige Drehzahlen und der Position des Wastegate-Ventils.

Die MGU-H, die den Abgasdruck und die Wärme in Energie umwandelt, wirkt automatisch wie ein Schalldämpfer. Renault-Motorenchef Rob White bemüht die Logik: "Motorenlärm ist auch ein Produkt der Energie, die produziert wird. Wenn du davon etwas wegnimmst um es anderswo zu speichern, werden die Motoren auch wieder leiser." Klingt logisch.

Langer und dicker Auspuff schluckt Formel 1-Lärm

Bewegt sich die Formel 1 damit in einem Teufelskreis, aus dem es nur mit einem komplett neuen Motorkonzept ein Entrinnen gibt? Gewissermaßen ja. Aber es gibt trotzdem Möglichkeiten, ein bisschen Lärm zurückzuholen. Wenigstens in bestimmten Phasen. Wir haben den Schweizer Motorenpapst Mario Illien gefragt, der jetzt Renault bei der Entwicklung des aktuellen Formel 1-Motors hilft.

Aus seiner Sicht ist das Wastegate-Ventil das größte Problem: "Es bläst nicht in die Atmosphäre ab, sondern in den Auspuff. Das Endrohr ist ewig lang und ziemlich dick. Da geht der ganze Sound verloren. Würde das Ventil separat rausblasen, kämen die Geräusche, die der Motor macht, direkt ins Freie. Und man könnte sie viel besser hören."

Warum das Reglement dem Wastegate die aktuelle Position vorschreibt, weiß auch Illien nicht: "Vermutlich hat die FIA Angst gehabt, die Aerodynamiker könnten das Abblasen anderer Stelle für irgendwelche Tricks verwenden, die Anpressdruck erzeugen. Eigentlich gibt es keinen vernünftigen Grund, warum das so ist."

Mehr Lärm nur in den "Free load"-Phasen

Illien räumt allerdings ein, dass ein Wastegate an anderer Stelle nicht in jeder Phase Lärm machen würde. "Immer nur dann, wenn sich der Motor im 'free load'-Zyklus befindet. Also, wenn Ladedruck elektrisch über den Batteriestrom erzeugt wird. Das bläst das Wastegate überschüssigen Druck ab, um den Abgasgegendruck für den Verbrennungsmotor zu reduzieren."

Und wann ist das der Fall? In der Qualifikation, wenn die komplette Batterieladung verballert wird und am Anfang der Beschleunigungsphasen, wenn der Turbolader einen Elektroschub braucht um auf Touren zu kommen. "Im Rennen ist der Nutzen geringer. Je mehr Batterieladung noch vorhanden ist, umso besser", wirft Illien ein.

Das typische Turbopfeifen entsteht immer dann, wenn das Wastegate schließt. Auch das ist bei den aktuellen Motoren kaum ausgeprägt. Ein Bi-Turbo würde laut Illien helfen, weil damit zwei Geräuschquellen da wären und die Endrohre kürzer ausfallen, damit weniger Lärm schlucken.

Mehr Drehzahl wäre auch hilfreich, doch dann müsste die FIA ihre Durchflussmengen-Begrenzung aufgeben. Bei den aktuellen Grenzwerten liegt die optimale Drehzahl zwischen 12.000 und 12.500/min. "Könnte mehr Benzin eingespritzt werden, würde mehr Energie am Lader ankommen. Das Wastegate müsste vermutlich auch beim Rekuperieren aufmachen, was wieder Lärm erzeugen würde."

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