Renault V6-Turbo: Leiser, effizienter, komplexer

(Motorsport-Total.com) - Am 17. März beginnt beim Großen Preis von Australien in Melbourne nicht nur die Formel-1-Saison 2013, sondern auch die Abschiedstournee der seit 2006 eingesetzten 2,4-Liter-V8-Saugmotoren. Diese werden am Ende der Saison ausrangiert, ab 2014 werden die Formel-1-Autos von 1,6-Liter-V6-Turbomotoren angetrieben. Renault öffnete heute für Medienvertreter die Türen seiner Motorenfabrik in Viry-Chatillon und führte einen Prototyp des neuen V6-Motors auf dem Prüfstand vor. Außerdem gab Cheftechniker Rob White erste Eckdaten des neuen Aggregats bekannt.

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Renault gewährte einen ersten Blick auf den V6-Turbo-Motor Zoom

"Der Motor wird ungefähr 550 PS leisten. Die Leistung wurde durch den Benzinfluss begrenzt", erklärt White. Während bei den aktuellen V8-Motoren, die rund 750 PS leisten, der Benzinfluss nicht begrenzt ist, dürfen im kommenden Jahr lediglich 100 Kilogramm Benzin pro Stunde in den Motor fließen. Dies ist jedoch - zumindest im Rennen - nur ein theoretischer Wert, da auch die Benzinmenge im kommenden Jahr begrenzt ist. Dann müssen die Fahrzeuge pro Rennen mit maximal 100 Kilogramm Treibstoff auskommen.

Im Qualifying, so White, werde man aber "sehr nahe" an den 750 PS von heute sein. Dafür sorgt ein wesentlich leistungsfähigeres Hybrid-System, das im Gegensatz zum heutigen KERS aus wesentlich mehr Komponenten besteht. Wie bisher wird es einen Generator am Motor geben (die sogenannte motor-generator unit kinetic, MGU-K), der die kinetische Energie beim Bremsen in elektrische Energie umwandelt und beim Beschleunigen als zusätzlicher Elektroantrieb dient.

Hybrid-Antrieb doppelt so stark

Während der aktuelle KERS-Antrieb rund 80 PS leistet, hat das zukünftige ERS-K eine Leistung von 160 PS. Der Einsatz dieser Leistung ist dann auch nicht mehr zeitlich begrenzt, sondern abhängig von der Energiemenge. Pro Runde dürfen 4 Megajoule (MJ) aus den Batterien abgerufen werden. Das ergibt eine Einsatzzeit von etwa 34 Sekunden und damit etwas das fünffache des aktuellen Wertes von 6,4 Sekunden.

Aus Sicht der Ingenieure bietet das neue Motorenreglement einige interessante Herausforderungen. "Die Anordnung des Turboladers ist ungewöhnlich. Ein einziger, großer Turbolader ist für das Ansprechverhalten nicht optimal. Durch das elektrische Bauteil, welches die Abwärme des Turboladers in elektrische Energie umwandelt, verschlechtert sich das Ansprechverhalten zusätzlich", so White. Dieses elektrische Bauteil, die sogenannte MGU-H, ist neben der MGU-K die zweite Quelle, die die Batterien auflädt.

Doch die MGU-H erfüllt noch einen anderen Zweck: "Wir werden dieses Bauteil dazu verwenden, denn Ladedruck zu kontrollieren und zu begrenzen", erklärt White. "Wenn der Fahrer Drehmoment abruft, wird ein Teil davon direkt durch den Motor bereitgestellt. Wir müssen uns dann entscheiden, ob das restliche Drehmoment durch die MGU-K bereitgestellt wird, oder ob wir die MUG-H dazu nutzen, den Turbolader zu beschleunigen und den Ladedruck zu erhöhen. Das in Echtzeit zu berechnen, wenn der Fahrer aufs Gaspedal tritt, wird entscheiden", so der Ingenieur.

Komplexes System von Generatoren

Ohne diesen Eingriff wäre das Ansprechverhalten des neuen Motors äußerst bescheiden: "Wenn der Fahrer aus dem Stillstand beschleunigt, würde es ohne den Elektroantrieb mehrere zehn, nicht Zehntel-Sekunden, dauern, bis das maximale Drehmoment anliegt", erklärt White. Grund dafür: "Der Turbolader ist doppelt so groß, wie er für die Kompression sein müsste, außerdem ist dieses große elektrische Bauteil (die MGU-H, Anm. d. Red.) daran angeschlossen.

Um die MGU-H, die mechanisch mit der Welle des Turboladers verbunden ist, zur Steuerung desselben zu nutzen, musste das Reglement angepasst werden. Dieses schreibt seit der vergangenen Saison vor, dass eine Änderung des Drehmoments des Motors nur durch die Pedalbetätigung des Fahrers veranlasst werden darf. "Die Regel wurde verändert, aber nicht wesentlich. Wir versuchen, die Absicht dieser Regel beizubehalten", sagt White hierzu.

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Auf dem Prüfstand läuft der Renault-V6-Turbo bereits Zoom

Die Arbeitsbelastung für die Fahrer sollte durch die komplexen Systeme nicht weiter steigen: "Auf den Fahrer wird nicht zwangsläufig mehr Arbeit zukommen", meint White. "Einige Aufgaben, die momentan der Fahrer erledigt, werden dann von den Kontrollsystemen übernommen. Dadurch bekommt der Fahrer hoffentlich mehr Freiraum, um nützliche Dinge zu machen. Momentan müssen die Fahrer den Ladezustand der Batterie selbst überwachen. Wir gehen davon aus, dass das entfällt."

Bedenken, der Sound des neuen Motors würde der Formel 1 nicht mehr würdig sein, kann White entkräften: "Der neue Motor wird sich wesentlich sauberer anhören, die Frequenz ist höher. Die Tatsache, dass wir nur einen Turbolader haben, wirkt sich auf den Sound des Motors aus. Weil beide Auspuffstränge zusammengeführt werden, steigt die Frequenz. Er wird nicht so laut sein, wie ein V8-Saugmotor", so der Ingenieur, aber immer noch "sehr laut". Und mit einem Hinweis auf die 1980er-Jahre meint White: "Wenn Leute glauben, ein V6-Turbo sei nicht aufregend, dann sollen sie sich Ayrton Sennas Runde 1985 in Monaco anschauen."