Elektronik: Der Schlüssel zur Steuerung moderner Rennmotoren

(Motorsport-Total.com) - Die Elektronik ist aus dem modernen Motorsport nicht mehr wegzudenken. Dort, wo früher Mechaniker und Techniker am Werk waren, um einen Rennwagen schneller zu machen, sind heute Dateningenieure und Softwarespezialisten am Werk, um Motor, Bremsen und andere Komponenten so effizient wie möglich laufen zu lassen.

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Elektronische Steuereinheit von Bosch Zoom

Einhergehend mit der Ausweitung der Telemetrie in Form von zahlreichen Sensoren, die vom Input des Fahrers bis hin zu den Temperaturen der Komponenten alles überwachen, liegt eines auf der Hand: Die Auswahl und Installation der richtigen elektronischen Geräte ist zu einem Schlüsselfaktor geworden, der über Sieg oder Niederlage entscheidet.

2020 wurde sowohl in der DTM als auch in der Super GT mit Class-1-Reglement gefahren. Bosch Motorsport liefert da wie dort zahlreiche elektronische Komponenten an alle Teams. Dazu gehören Systeme für das Motormanagement ebenso wie Ventile und Kraftstoffpumpen, die den Betrieb der Antriebsstränge beeinflussen. Hilfselektronik, Sensoren, Bremsen, Displays und mehr gehören ebenso zum Lieferumfang.

In der DTM ist Bosch seit der Wiederbelebung der Rennserie im Jahr 2000 einer der Partner. Und seit der Einführung eines gemeinsamen Regelwerks zwischen DTM und Super GT ist man so auch mit der GT500-Klasse in Japan verbunden.

Der Teilekatalog von Bosch ist für beide Serien gleich. Zur Motorsteuerung nutzen beide die elektronische Steuereinheit (ECU) vom Typ MS 7.4. Dank der Möglichkeit, Motoren mit bis zu zwölf Zylindern zu steuern, kann das System in Benzinmotoren sowohl mit Nieder- als auch mit Hochdruck-Einspritzsystemen flexibel arbeiten.

In der GT500-Klasse der Super GT kommen Reihenvierzylinder-Turbomotoren mit zwei Liter Hubraum zum Einsatz. Sie basieren auf den handelsüblichen Motoren aus Straßenfahrzeugen. Das Motormanagement lässt sich so programmieren, dass die Leistung des Motors für jedes beliebige Szenario maximiert wird.

Möglich gemacht wird dies durch die internen Verstärker der ECU. Die Steuereinheit muss unter Volllast arbeiten können, um alle Funktionen des Motors zu regeln. Sie arbeitet mit jedem einzelnen Sensor am Fahrzeug zusammen, sodass jegliche Probleme an die ECU zurückgemeldet und entsprechend behandelt werden können.

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Ingenieure am DTM-Auto von Timo Glock Zoom

Die Steuereinheit MS 7.4 kann verwendet werden, um die Drosselklappe elektronisch zu kontrollieren, wobei die Ingenieure über das Mapping für den Motor optimierend eingreifen können. Das System ermöglicht auch den Betrieb von Traktionskontrolle, Launch-Control und Management des Turboladers.

Die 1,6 Kilogramm schwere ECU von Bosch arbeitet in einem Temperaturbereich von -20 Grad Celsius bis 85 Grad Celsius und verfügt über vier Anschlüsse. Darüber hinaus verwaltet die Steuereinheit bis zu 41 analoge Eingänge.

Die gesamte Elektronik wird im Hause Bosch entwickelt. Die Hardware wird dabei bestimmt von Design und Layout der internen Leiterplatten, um alle notwendigen Ein- und Ausgänge verwalten zu können. Der Aufbau muss so gestaltet sein, dass die ECU möglichst genaue Ergebnisse liefert: Von der Datenverarbeitung über die Signalfilterung (um Anomalien zu beseitigen, die durch Rauschen verursacht werden) bis hin zu Spannungsstabilisatoren.

Außerdem wird ein ebenfalls von Bosch entwickeltes Plattformmodul verwendet, um externe Komponenten und Prozessoren zu verwalten, die außer Haus hergestellt wurden. Die Montage und die abschließenden Tests werden dann in der Motorsportabteilung von Bosch durchgeführt.

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Simulation in der Bosch-Motorsportabteilung Zoom

Die Verkleidung der ECU ist aus gefrästem Aluminium gefertigt und verfügt über eine Reihe von Rippen, um sicherzustellen, dass die Einheit nicht extern gekühlt werden muss. Dadurch wird gewährleistet, dass die ECU innerhalb des richtigen Temperaturbereichs arbeiten kann und keine der internen Komponenten zu heiß wird.

Im Laufe ihrer Entwicklung ist die Steuereinheit kleiner und leichter geworden, während sie gleichzeitig mit moderneren Komponenten bestückt wurde, um im hart umkämpften internationalen Motorsport bestehen zu können. Sie ist außerdem Teil eines kompletten Ökosystems, bestehend aus Komponenten, Konfigurationstools und Datenanalyse, die alle zur Leistungssteigerung genutzt werden können.

Dazu gehört beispielsweise das Cockpitdisplay DDU 10. Die grafische Anzeige bietet neben den vom Fahrer benötigten Informationen auch einen Datenschreiber, der mit dem Bosch-Analysetool WinDarab betrieben werden kann und somit ein nützliches Werkzeug für Fahrer und Renningenieure darstellt.

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Ingenieure von Bosch bei der Datenanalyse Zoom

Im Laufe der zurückliegenden 25 bis 30 Jahre hat sich der Motorsport von einer von mechanischer Tüftelei und manuellen Anpassungen geprägten Sportart zu einem hochspezialisierten Umfeld gewandelt, in dem Daten den Ton angeben. Wer die richtige Elektronik an Bord hat, welche die richtigen Zahlen an den Laptop eines Ingenieurs liefert, hat alles, was man braucht, um Rennen zu gewinnen.

Um mehr über die wegweisende Technologie von Bosch zu erfahren, besuchen Sie www.bosch-motorsport.com oder folgen Sie @boschmotorsport auf Instagram.