Formule 1-krachtbron uitgelicht en toegelicht

Gepubliceerd op 20 april 2015 door Johan Peeters

Er is de laatste tijd nogal wat te doen geweest rond de Renault-krachtbronnen waarmee de Formule 1-auto van o.a. Max Verstappen is uitgerust. Een kapotte bougie weerhield de jonge Limburger ervan tijdens de openingsrace in Australië in de top tien te finishen. In China ging drie ronden voor de finish met een plof een zekere achtste plek letterlijk in rook op.

Voor kwalificatie van de vierde race van het seizoen in Bahrein werd er voor de tweede keer een nieuwe motor in de STR10 geschroefd en daarmee lijkt het uitgesloten dat Max zonder gridstraffen het seizoen zal uitrijden. In de reglementen is namelijk vastgelegd dat een coureur tien startplaatsen verliest bij het gebruik van elke extra krachtbron boven de vier stuks.

Renault heeft gedurende de winter hard gewerkt om de achterstand op Mercedes in te lopen. Dit is echter maar ten dele gelukt. De vooruitgang in vermogen heeft ook betrouwbaarheidsproblemen met zich mee gebracht waar vooral Max, en in mindere mate Daniil Kvyat, in de voorgaande races mee te maken kregen. In Bahrein kreeg Max te kampen met elektronische problemen, die er uiteindelijk voor zorgden dat hij zijn Toro Rosso uit voorzorg in de pits moest parkeren. Ook Daniel Ricciardo had problemen met zijn krachtbron. De altijd goedlachse Australiër van Red Bull Racing kon nog net met een enkele honderden meters voor de finish geplofte motor de race uitrijden.

Rob White, technisch directeur bij Renault Sport F1, liet aan de vooravond van de GP van Bahrein weten dat de eerdere problemen zich in Bahrein opnieuw voor konden doen. “Het probleem met de motor van Kvyat was ons bekend en ik ga er van uit dat we daar goed op ingespeeld hebben. Het probleem bij de motor van Max is een ander verhaal. Hiervoor hebben we op dit moment nog geen adequate oplossing.”

“We liggen nog steeds op schema om de eerdere problemen op te lossen. In Australië hadden we problemen met de rijdbaarheid van de motoren, deze problemen zijn we te boven gekomen en we hopen er vanaf Monaco een stuk beter voor te staan. Op het gebied van vermogen zitten er nog updates in de pijplijn voor later dit seizoen”, aldus White.

Sinds het begin van het vorige seizoen is het huidige motorenreglement van kracht dat het gebruik van 1.6 liter V6 verbrandingsmotoren voorschrijft. De huidige verbrandingsmotoren zijn gekoppeld aan krachtige systemen die energie terugwinnen. Twee MGU’s, wat staat voor "motor generator units", winnen energie terug uit de hete uitlaatgassen in de turbo en gedurende het afremmen. Daarnaast zijn deze units ook in staat om als elektromotor te fungeren.

Beide MGU’s zijn gekoppeld aan de turbomotor en zo compact mogelijk ondergebracht in de auto. Tijdens de acceleratie van een Formule 1-auto werkt de turbomotor op volledige kracht en de turbo draait dan om en nabij de 100.000 toeren. De MGU-H (Heat) werkt op dat moment als een dynamo. Deze is verbonden met de turbo en zet de door de turbo opgewekte energie om in elektriciteit, die op zijn beurt opgeslagen wordt in de accu of rechtstreeks naar de MGU-K wordt gestuurd.

Deze MGU-K (Kinetic), die rechtstreeks verbonden is met de krukas van de turbomotor, werkt als een elektromotor die extra vermogen levert aan de turbomotor. Tijdens het remmen veranderd deze MGU in een dynamo die de vrijkomende energie opslaat in de accu. Deze opgeslagen energie kan later in de ronde gebruikt worden om de turbomotor te ondersteunen tijdens acceleratie of een inhaalmanoeuvre.

Nadat er hard is afgeremd daalt het motortoerental en daarmee ook het toerental van de turbo. Om het zogenaamde “turbogat” te voorkomen wordt de MGU-H gebruikt om de turbo op snelheid te houden. Al deze complexe systemen werken nauw samen door middel van elektronische controle units die door de coureurs op sommige vlakken versteld kunnen worden, waardoor de mogelijkheid bestaat om hun strategie aan te passen. Ook hebben ze hierdoor de mogelijkheid om kortstondig het vermogen te verhogen en daardoor een inhaalactie op een concurrent mogelijk te maken of juist een inhaalpoging van een concurrent te kunnen pareren.

Door het koppelen van deze hybridesystemen in combinatie met de gelimiteerde brandstofhoeveelheid en toevoer ontstaat er een van de meest efficiënte krachtbronnen ooit gebouwd. Gedurende het seizoen 2014 mochten de teams nog gebruik maken van maximaal vijf krachtbronnen. Voor het huidige seizoen is dit aantal teruggebracht naar vier.

Renault zal met nog achttien dagen te gaan voor de eerste sessie in Spanje de tijd hebben om meer permanente oplossingen door te voeren die ze al in de pijplijn hebben zitten. Daarmee moeten ze de stappen kunnen maken in de prestaties die Renault, Scuderia Toro Rosso en Red Bull Racing graag willen zien.

De belangrijkste specificaties van de huidige F1-krachtbron op en rijtje:

• 1.6 liter V6 turbomotor
• Maximale toerental: 15.000 toeren/minuut
• Krachtbron voorzien van 2 MGU’s
• Gecombineerd vermogen ca. 850 Pk
• Brandstofgebruik maximaal 100 kg/race
• Brandstoftoevoer maximaal 100 kg/uur
• Maximaal vier krachtbronnen per jaar per coureur