De aandrijving van een F1-bolide: Uit welke componenten bestaat die?

Het huidige Formule 1-seizoen wordt gekenmerkt door een grote reglementswijziging. De grootste impact hebben de gewijzigde regels voor wat betreft de motoren. De hoogste klasse van de autosport heeft afscheid genomen van de atmosferische 2,4 liter V8. In plaats daarvan rijden de teams nu met de 1,6 liter V6 turbomotor. De aanpassing is zelfs zo groot dat we met de komst van de ingenieuze energy recovery systemen in de bolide niet meer van motoren spreken, maar van de aandrijving. Wat is nu exact veranderd in het achterste van de auto? RaceXpress.nl leidt u door de grootste aanpassingen in de aandrijving.

ICE (Internal Combustion Engine)
De ICE is een mooiere naam voor de nieuwe V6-motor. De grootste verandering is natuurlijk het verlies van twee cilinders. Daarnaast is het vermogen verlaagd van 2,4 liter naar 1,6 liter. Nu zullen een aantal mensen denken: “Ik heb toch meer vermogen in mijn auto?” Vergeet niet dat de turbomotor dit jaar, zonder de geïntegreerde energy recovery systemen, rond de 600 pk genereren. Toen de V8-motoren werden ontworpen, waren deze niet bedoeld om een KERS-systeem te bevatten. Het systeem is later min of meer op het motorblok geplakt. De motor en de energy recovery systemen zijn dus meer een geheel.

Het aantal toeren per minuut is gedaald van 18.000 naar 15.000 toeren, maar de motor heeft meer koppel in het lage toerengebied. Dat kan mogelijk meer wielspin veroorzaken en dat resulteert in mooie momenten van wagenbeheersing door de coureurs.

Turbo
Met de turbo is het min of meer ‘back to the future’. De turbo’s werden namelijk in 1988 voor het laatst gebruikt. De nieuwe turbo’s worden gebruikt om extra vermogen te genereren, om daarmee het verlies van de capaciteit door de overstap van 2,4 liter naar 1,6 liter te compenseren. De turbo zit tussen de motor en de enkele uitlaat en werkt soortgelijk als bij de straatauto’s. De turbine wordt in werking gezet door de uitlaatgassen, om zo extra lucht en brandstof in de motoren te krijgen. Dit zorg voor extra vermogen.


Het grote verschil met het verleden is dat de turbo wordt aangestuurd door de MGU-H-generator en de turbine kan laten draaien tot 125.000 toeren per minuut. Met dergelijke krachten kan dit leiden tot ernstige gevolgen bij het falen van het systeem. De FIA heeft daarom extra eisen gesteld door beschermende platen en het turbosysteem heeft een sterke beschermende behuizing.

MGU-K (Motor Generator Unit – Kinetic)
Met de komst van de nieuwe motoren is KERS niet verdwenen. Het systeem en de wijze waarop het gebruikt wordt is aangepast. Het bestaat met ingang van 2014 uit twee componenten. De eerste is de MGU-K die is bevestigd aan de krukas van de V6-motor. Dit systeem werkt samen met de achterwielen, waardoor het de kinetische energie kan opslaan die ontstaat bij het remmen, en zet dit om in elektriciteit. Vervolgens kan het een extra 160 pk leveren bij het accelereren. Per ronde kan de coureur ongeveer 33 seconden gebruik maken van deze extra pk’s. Hierdoor heeft de coureur bijna twee keer zoveel tijd extra paardenkrachten ter beschikking, dan hij had met het oude systeem. Het betekent dat de coureurs een serieus probleem hebben, mocht de MGU-K niet meer werken. Dit in tegenstelling tot vorig seizoen, toen het een soort van luxe was.

MGU-H (Motor Generator Unit – Heat)
Deze generator is bevestigd aan de turbo en vangt de warmte van de uitlaatgassen op, wanneer deze door het systeem loopt. De warmte wordt vervolgens omgezet in elektriciteit en wordt opgeslagen in de Energy Store (ES). Op een later moment kan de elektriciteit gebruikt worden of de MGU-K ondersteunen. Deze generator zorgt ook voor de beheersing van de snelheid van de turbo, waardoor geen vertraging in het opkomen van de turbo ontstaat.

ES (Energy Store)
De Energy Store is niet meer dan een of meerdere batterijen die gebruikt worden om de energie op te slaan van de twee MGU-units. In het verleden drukten de coureurs op de KERS-knop om de batterijen te ontladen en het extra vermogen te gebruiken. Dit jaar is dit volledig geautomatiseerd door de ICU, MGU’s en de elektronica. De Energy Store is bevestigd op de bodem van de auto en voor de motor geplaatst. Bovenop de batterijen ligt de brandstoftank. In het verleden mochten de teams zelf bepalen waar deze lagen, om zodoende een betere gewichtsverdeling te realiseren.


Afsluiting
Elk component mag afzonderlijk vervangen worden, wanneer deze het begeeft gedurende het seizoen, waaronder de control electric unit. De teams mogen van elk component echter maar vijf stuks per seizoen gebruiken. Wanneer een zesde onderdeel wordt gebruikt, gaat dit leiden tot een grid penalty.

Al deze technologieën hebben ertoe geleid dat er een limiet op de hoeveelheid brandstof is. Per race mag namelijk maximaal 100 kg aan brandstof gebruikt worden, wat betekent dat de auto’s ongeveer 35 procent minder brandstof gaan verbruiken. Dit betekent dat de coureurs een grens hebben aan het maximale vermogen. Immers, het maximale brandstofgebruik leidt ertoe dat de coureur niet met de auto aan de finish komt.

Dit is waar de MGU’s om de hoek komen kijken. De teams moeten het brandstofverbruik gaan afstellen op het vermogen wat gegenereerd wordt door het terughalen van de energie. Dit jaar is het belangrijk dat de coureur zijn rechtervoet kan beheersen en dat hij een slimme strateeg aan de pitmuur heeft zitten.