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Mercedes: Fluidtechnik ist der Schlüssel für gute Performance
Die Formel 1 erlebt in der Saison 2014 die größte technische Revolution seit ihrer Debütsaison 1950, ein Schlüsselfaktor ist deswegen die Energieeffizienz
(Motorsport-Total.com) - Das Mercedes-Team arbeitetet seit mehr als drei Jahren daran, neue Kraft- und Schmierstoffe zu entwickeln, die für einen Performance-Vorteil sorgen sollen. Die Charakteristiken des neuen Kraftstoffs und dessen Eigenschaften während der Verbrennung sind entscheidend für eine effiziente, leistungsstarke und zuverlässige Nutzung des Motors. Gleichzeitig spielen Schmierstoffe eine wichtige Rolle, um eine zuverlässige Performance der Antriebseinheit zu erzielen. Das gilt besonders für den Turbolader, der höhere Anforderungen an die Schmiermittel stellt.
© Mercedes
Für die Mercedes-Antriebseinheit hat Petronas viel neu entwickelt Zoom
Um diesen Herausforderungen entgegenzutreten, werden bei Mercedes sogenannte Fluidtechnik-Lösungen eingesetzt. Dabei handelt es sich um eine intelligente Herangehensweise an den Flüssigkeitsbedarf, welche die Performance maximiert. Für diese Saison hat die FIA Vorschriften für eine maximale Spritmenge von 100 Kilogramm im Rennen und den maximalen Benzindurchfluss von 100 Kilogramm pro Stunde erlassen. Das bedeutet, dass jede einzelne Komponente des Kraftstoffs mit Blick auf die Performance ausgewählt werden muss. Die Energiedichte - also die Menge an Energie, die in jedem Tropfen Benzin steckt - ist absolut entscheidend.
Ein Turbo-Motor mit Direkteinspritzung stellt besondere Anforderungen an die Charakteristika des Kraftstoffs. Die Mischung aus Benzinmolekülen muss eine ideale Balance aus Effizienz, Leistung und Reinheit erreichen. Letzteres soll verhindern, dass sich Ablagerungen in den Einspritzventilen des Systems zur Direkteinspritzung bilden, das ebenfalls zum ersten Mal in der Formel 1 zum Einsatz kommt. Im Rahmen eines intensiven Entwicklungsprogramms haben die Techniker von Petronas eine Vielzahl an Kraftstoffen getestet und daraus einen neuen Kraftstoff mit einer höheren Energiedichte für die Antriebseinheit in diesem Jahr entwickelt.
Rennsprit hat auch Vorteile beim Energieverlust
Der Rennsprit für die aktuelle Saison hat eine gute Balance: eine gute Energie-Dichte, hohe Oktanzahl und eine optimale Volatilität. Als Teil dieser fortgeschrittenen Energie-Formel bleiben die Benzineinspritzventile sauber und die Benzinzufuhr wird optimiert. Auf diese Weise führt der Sprit zu einem feineren Einspritzvorgang des Benzins, einer verbesserten Verbrennung des Kraftstoffs und einer besseren Energiefreisetzung. Gleichzeitig minimiert er den Energieverlust, um so für einen besseren Kraftstoffverbrauch zu sorgen.
"Effizienz" ist das Modewort der neuen Formel-1-Ära, aber eine ausgeglichene Balance von Sparsamkeit und Haltbarkeit stellt bei den revolutionären V6-Antriebseinheiten eine ähnlich entscheidende Herausforderung dar. Auch an diesem Punkt kommt eine neue Technologie zum Einsatz: Die brandneuen Schmiermittel, die speziell für den Mercedes F1 W05 entworfen wurden. Mit Blick auf das Motorenöl war dabei die größte Herausforderung das Downsizing des Verbrennungsmotors von einem 2,4-Liter-V8-Motor auf einen 1,6-Liter-V6-Motor. Das führte zu einer erhöhten Leistung pro Liter und bedeutet, dass der neue Motor heißer läuft. Der heißere Motor benötigt deswegen ein dickeres Öl, um zu verhindern, dass die einzelnen Komponenten kaputt gehen.
Öl muss Energie konservieren
Die stärkere Belastung durch die Hitze und die geringere Menge an Öl im Motor bedeuten auch, dass das Öl mehr zur Kühlung des Motors beitragen muss. Dafür wird ein dünneres, schneller fließendes Öl benötigt. Da das neue Reglement auch die Spritmenge auf 100 Kilogramm pro Rennen begrenzt, muss das Öl auch dabei helfen, die Energie zu konservieren, indem es die Reibung minimiert. Auch dafür ist ein Öl mit niedrigerer Viskosität erforderlich. "Um diese komplexen und im Widerspruch zueinander stehenden Anforderungen zu erfüllen, ist das neue Motoröl für das aktuelle Auto eine Mischung von dünneren, synthetischen Ölen, die bei der Kühlung helfen und verhindern, dass das Öl zu stark ausdünnt", erklärt Andy Cowell, Mercedes-Motorenchef.
© Daimler
Im Werk von Mercedes in Brixworth wird viel der richtige Schmierstoff gesucht Zoom
"Um den gesamten Kraftstoffverbrauch zu verbessern, kommen auch reibungsmindernde Öl-Komponenten zum Einsatz, die es Metalloberflächen vereinfachen, aneinander vorbei zu gleiten", so Cowell. "Gleichzeitig wurden Hochleistungszusatzstoffe hinzugefügt, die verhindern sollen, dass sich das Öl bei diesen extremen Bedingungen zersetzt. Mit anderen Worten: Petronas hat ein Motoröl entwickelt, das bei niedrigen Temperaturen dünn ist, aber bei höheren Temperaturen immer noch großartigen Schutz bietet - eine unglaubliche technische Herausforderung und Leistung."
Auch beim Getriebe wurde viel getan
Auch abseits der Antriebseinheit hat die Entwicklung des Mercedes stark vom technischen Fachwissen bei Petronas profitiert. "Abgesehen vom Motor stellt auch das komplett neue Design des Getriebes große Herausforderungen dar", erklärt der Technische Direktor Paddy Lowe. "Es besitzt acht Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang, einen Satz an Getriebeübersetzungen, der vor dem Beginn der Saison festgelegt werden muss, und höhere Anforderungen an die Lebensdauer von jetzt sechs Rennwochenenden."
"Ein zuverlässiges Getriebe, das die Leistung effizient von der Antriebseinheit auf die Straße bringt, ist von großer Bedeutung, da Energieverluste im Getriebe einen deutlichen Einfluss auf den Benzinverbrauch haben", so Lowe. "Die Techniker haben für das aktuelle Auto präzise Getriebe-Schmiermittel entwickelt, um sicherzustellen, dass die Energieverluste bei der Kraftübertragung auf ein Minimum beschränkt werden, das Getriebe aber gleichzeitig vor Schäden geschützt ist."
"Die Hauptcharakteristik, die vom Hydrauliköl gefordert wird, ist, einen sofortigen Gangwechsel in diesem schwierigen Umfeld zu ermöglichen, sobald der Fahrer schaltet", erklärt Lowe. "Das ist nicht nur von den Kompressionseigenschaften der Flüssigkeit abhängig, sondern auch von deren 'Reinheit'. Die Reinheit der Schmiermittel verhindert jeglichen Schaden an den sensiblen Stellventilen."
