Formel 1

Mercedes F1 W06 Hybrid: Das hat sich verändert

Von - 01.02.2015 11:02

Mit dem F1 W06 Hybrid will Mercedes den WM-Titel von Champion Lewis Hamilton verteidigen. Technikchef Paddy Lowe erklärt, mit welchen Neuerungen das Weltmeister-Team in die Saison 2015 startet.

Paddy Lowe, welche Lehren haben Sie aus der Saison 2014 gezogen?

Es ist kein Geheimnis, dass uns die Zuverlässigkeit 2014 einige Male im Stich gelassen hat. Glücklicherweise war dies im Verlauf der Saison nicht unausgeglichen zwischen den beiden Fahrern verteilt und vereitelte uns auch nicht unsere Ziele in der Konstrukteurs-Weltmeisterschaft. Uns ist jedoch bewusst, dass wir uns verbessern müssen. Egal wie gut es aktuell zu sein scheint, man darf niemals Punkte liegen lassen. Es braucht Zeit, um ein Auto zuverlässig zu machen und wir haben viele Anstrengungen in diesem Bereich unternommen. Es geht nicht darum, einzelne Probleme zu beheben. Vielmehr kommt es darauf an, die Qualität über viele tausende von Teilen und Prozessen anzuheben.

Bei der Zuverlässigkeit wird nun auch von den Getrieben eine höhere Haltbarkeit verlangt. Wie schwierig ist das umzusetzen?

Im ersten Jahr der neuen Hybrid-Formel gab es zwei nennenswerte Aspekte beim Reglement für das Getriebe. Zunächst gab es einen Joker. Dieser erlaubte es den Teams, einmal im Jahr ihr Getriebeübersetzungsverhältnis zu verändern. Das geht nun nicht mehr. Die Teams müssen ihr Übersetzungsverhältnis jetzt also vor Melbourne für die gesamte Saison festlegen. 2014 haben viele Teams den Joker gezogen, um dadurch Performance-Gewinne zu erzielen und nicht um ihn als Versicherungspolice zu verwenden - also kürzere Gänge bis Monza zu verwenden und dann für den Rest der Saison ein längeres Übersetzungsverhältnis zu wählen. Das wird in diesem Jahr aber kein Problem darstellen. Die Teams sind nun mit ihren Power Units vertraut und können das Übersetzungsverhältnis für die Saison mit ausreichender Gewissheit wählen.

Die grössere Veränderung ist jedoch, dass die Teams bislang fünf Gelegenheiten pro Fahrer und Saison hatten, um Teile der Übersetzung zu erneuern. Dies bedeutete, dass Komponenten zur Hälfte des Lebenszyklus von sechs Rennen pro Getriebe getauscht werden konnten. Diese Option ist nun nicht mehr vorhanden und stellt eine viel grössere Veränderung dar. Die Teams müssen nun Getriebekomponenten entwickeln, die tatsächlich sechs Renndistanzen überstehen. Das war eines der grössten Hindernisse, die es im Winter zu bewältigen gab.

Die optisch offensichtlichste Veränderung betrifft die Form der Fahrzeugnase. Was steckt dahinter und was hat sich sonst am F1 W06 Hybrid verändert?

Es wird weitläufig angenommen, dass die Regeln für die Fahrzeugnase aus ästhetischen Gründen geändert wurden. Doch das ist an sich irreführend. Der Hauptgrund für die Änderung war, die eigentliche Höhe zu erzielen, die bei der Einführung der Regeln 2014 vorgesehen war. Diese wurde in der vergangenen Saison mehr oder weniger von jedem Team umgangen, da das Regelwerk nicht eng genug gestrickt war. Die Regeln haben die Sicherheit im Sinn. Sie sollen eine Vereinbarkeit mit den vielen verschiedenen Einschlägen bieten, die Formel 1-Autos haben können. Ein Beispiel dafür wäre ein Kontakt zwischen der Nase und einem Hinterreifen. Dies haben wir gesehen, als Mark Webber vor einigen Jahren in Valencia in die Luft katapultiert wurde. Die benötigte Nasenhöhe wurde dadurch erzielt, dass eine Reihe an zusätzlichen Auflagen für den vorderen Bereich der Fahrzeugnase eingeführt wurde.

Ein Nebenprodukt dessen ist das Verschwinden einiger weniger glücklich aussehender Designs aus der Saison 2014. Unsere Fahrzeugnase war 2014 eine der kürzesten im Feld und zumindest meiner Meinung nach auch eine der schönsten. So bleibt es auch 2015, wobei sie etwas niedriger ist, um dem neuen Reglement zu entsprechen. Das Grundkonzept sieht vor, die Nase so kurz wie möglich zu halten. Der Hauptteil des Flügels soll so weit vorne wie möglich sein. Dies sieht am Verbindungspunkt des Flügels zu den Säulen so ähnlich aus, als ob sich die Fingernägel hineinkrallen würden. Die Tests zur Steifigkeit des Frontflügels bringen uns bis an die Grenzen der Ingenieurskunst, besonders im Zusammenspiel mit den Anforderungen des Frontalaufpralltests.

Die weiteren optisch ersichtlichen Unterschiede betreffen unter anderem den Heckflügel. Dieser weist nun aus strukturellen und aerodynamischen Gründen eine Konfiguration mit einem zentralen Pylon auf. Eine weitere Änderung ist an der externen Vorderradaufhängung zu erkennen. Diese stellt eine noch extremere Version unseres im vergangenen Jahr eingeführten innovativen Konzepts dar.

Und unter der Haube?

Eine der grössten Herausforderungen der neuen Power Units war 2014 die Kühlung. Das galt besonders für die Ladeluftkühlung, die ein wichtiges neues Element darstellte. Im zweiten Evolutionsjahr konnten wir den Analyseprozess durchlaufen und durch eine optimierte Lösung mehr Performance gewinnen. Das Ziel war es, mit Blick auf die komplette Temperaturpalette der gesamten Saison die beste Nettoperformance zu erzielen.

Ein weiteres Gesprächsthema unter Technikern war im vergangenen Jahr das Verbot von FRIC. Dieses wurde rasch und unerwartet eingeführt. Das Aufhängungskonzept des W05 wurde rund um das FRIC-System entwickelt. Das Aufhängungssystem des W06 wurde von Beginn an ohne FRIC entworfen. Dadurch entstanden Möglichkeiten zur Optimierung in diesem Bereich.

Das Gewicht war für alle Teams und vor allem die Fahrer eine wichtige Grösse in der Saison 2014. Wie wird sich das 2015 verändern?

Als das Reglement für die neue Power Unit Generation geschrieben wurde, war es recht schwierig vorherzusagen, welches Gewicht nötig sein würde, um die neuen Systeme in das Auto zu integrieren. Die gewählte Zahl war recht aggressiv. Das wurde umso deutlicher, je näher die Saison rückte. Einige Teams waren mit dem bisherigen Limit zufrieden, andere sahen es als sehr herausfordernd an. Die Erhöhung um 10 kg wurde nur durch einen Mehrheitsbeschluss eingeführt. Deshalb gab es eine Frist, bevor die Regel 2015 eingeführt wurde. Zudem sind die 2015er Reifen rund ein Kilo schwerer als im vergangenen Jahr. Der Grund dafür sind Verbesserungen an der Konstruktion der Hinterreifen. Das Gewichtslimit beträgt somit 702 kg - eine Erhöhung um insgesamt 11 kg.

Wie immer ist es eine Frage dessen, wie man das zusätzliche Gewicht am besten für eine Performancesteigerung einsetzt. Es ist nicht unbedingt eine Gelegenheit für die Fahrer, um mehr Kuchen zu essen! Gewichtsersparnis war schon immer ein zentraler Aspekt in unserem Sport. Es geht um die Entwicklung effizienter Strukturen, die leichter, aber gleichzeitig auch stärker und aerodynamisch vorteilhafter sind. Wir haben viel Arbeit hineingesteckt, um diese wenigen Prozentpunkte bei jeder einzelnen Komponente zu finden.

Kommen wir zur Sicherheit. Für diese Saison wurden weitere Veränderungen eingeführt, um die Sicherheit der Fahrer zu verbessern. Welche sind das?

Zunächst wurde der Eindringungsschutz aus Zylon an beiden Seiten der Überlebenszelle bis zum Cockpitrand nach oben und entlang des Fahrerkopfes verlängert. In diesem Bereich wurde Potential für eine Verstärkung des Schutzes im Vergleich zur Vergangenheit ausgemacht. Diese Änderung trägt dem Sorge. Bei bestimmten Zwischenfällen wird sich dies als vorteilhaft für die Sicherheit des Fahrers erweisen.

Eine weitere Sicherheitsverbesserung ist die Einführung des Virtual Safety Car (VSC) Systems. Dieses soll sicherstellen, dass die Fahrer bei bestimmten Bedingungen ausreichend verlangsamen. Das System wurde gegen Ende der vergangenen Saison erfolgreich in mehreren Freien Trainings ausprobiert. 2015 wird es nun offiziell eingeführt. Es kann zur Neutralisierung eines Rennens genutzt werden, ohne das Safety Car auf die Strecke zu schicken.

Stattdessen wird eine Geschwindigkeitsvorgabe erzwungen, an die sich die Fahrer halten müssen. Auf diese Weise wird eines der Probleme bei geschwenkten gelben Flaggen behoben. Von den Fahrern wird bei solchen Bedingungen erwartet, dass sie bedeutend langsamer fahren. Deshalb achten die Rennkommissare genau darauf, ob die Fahrer genügend vom Gas gegangen sind.

Dabei lässt sich jedoch darüber streiten, was genau lupfen bedeutet. Dies kann sehr gering sein und nur eine kleine Verringerung der Geschwindigkeit nach sich ziehen. Rennfahrer tendieren stets dazu, die Grenzen auszuloten. Deshalb ist das VSC ein guter Mechanismus, um diese Zwischenfälle in Mittelbereichen zu kontrollieren. Es ist viel sicherer, den Fahrer dazu zu zwingen, deutlich innerhalb der Grenzen des Fahrzeugs zu bleiben.

Mercedes F1 W06 Hybrid

Technische Daten

Fahrwerk

Bauart: Kohlefaser und Waben-Kompositstruktur
Karosserie: Kohlefaser, inklusive Motorabdeckung, Seitenkästen, Unterboden, Nase, Frontflügel und Heckflügel
Cockpit: Entfernbarer Fahrersitz aus anatomisch geformter Kohlefaser, Sabelt Sechs-Punkt-Sicherheitsgurt, HANS-System
Sicherheitsstrukturen: Cockpit-Überlebenszelle mit Aufprall- und Eindringungsschutz, vordere Crash-Struktur, vorgeschriebene seitliche Crash-Strukturen, integrierte hintere Crash-Struktur, Überrollbügel vorne und hinten
Vorderradaufhängung: Kohlefaser-Querlenker und Torsionsfedern (Schubstreben) und Kipphebel
Hinterradaufhängung: Kohlefaser-Querlenker und Torsionsfedern (Zugstreben) und Kipphebel
Räder: Advanti geschmiedetes Magnesium
Reifen: Pirelli
Bremssystem: Carbon / Carbon Bremsscheiben und -Beläge mit «brake-by-wire» (hinten)
Bremszangen: Brembo
Lenkung: Servounterstützte Zahnstange und Getriebeanordnung
Lenkrad: Kohlefaserkonstruktion
Elektronik: ECU nach FIA-Standard, Elektrosystem und Elektrik mit FIA-Zulassung
Ausstattung: McLaren Electronic Systems (MES)
Benzinsystem: ATL mit Kevlar verstärkte Gummiblase
Schmierstoffe:PETRONAS Tutela

Kraftübertragung

Getriebe: Acht Vorwärtsgänge, ein Rückwärtsgang, Kohlefaser-Getriebegehäuse
Schaltung: Sequenzielle Halbautomatik mit hydraulischer Aktivierung
Kupplung: Carbonplatte

Abmessungen

Gesamtlänge: 5.000 mm
Gesamtbreite: 1.800 mm
Gesamthöhe: 950 mm
Gesamtgewicht: 702 kg

Mercedes-Benz PU106B Hybrid: Technische Daten

Power Unit Spezifikationen
Typ: Mercedes-Benz PU106B Hybrid
Mindestgewicht: 145 kg
Umfang der Power Unit: Verbrennungsmotor (ICE)
Motor-Generator-Einheit - Kinetisch (MGU-K)
Motor-Generator-Einheit - Hitze (MGU-H)
Energiespeicher (ES)
Turbolader (TC)
Kontroll-Elektronik (CE)
Power Unit Zuteilung: Vier Power Units pro Fahrer und Saison

Verbrennungsmotor (ICE)

Hubraum: 1,6 Liter
Zylinder: Sechs
Zylinderbankwinkel: 90
Anzahl Ventile: 24
Max. Drehzahl ICE: 15.000 U/Min.
Max. Benzindurchfluss: 100 kg/Stunde (mehr als 10.500 U/Min.)
Benzineinspritzung: Hochdruck-Direkteinspritzung (max. 500 bar, eine Einspritzdüse/Zylinder)
Aufladung: einstufiger Kompressor und Abgasturbine an einer gemeinsamen Welle
Max. Drehzahl Abgasturbine: 125.000 U/Min.

Energierückgewinnungssystem (ERS)

Bauart: Integrierte Hybrid Energierückgewinnung mittels einer elektrischen Motor-Generator-Einheit
Energiespeicher: Lithium-Ionen Batterie-Lösung, zwischen 20 und 25 kg
Max. Energiespeicher/Runde: 4 MJ
Max. Drehzahl MGU-K: 50.000 U/Min.
Max. Leistung MGU-K: 120 kW (161 PS)
Max. Energierückgewinnung/Runde MGU-K: 2 MJ
Max. Energieabgabe/Runde MGU-K: 4 MJ (33,3 Sek. bei voller Leistung)
Max. Drehzahl MGU-H: 125,000 U/Min.
Max. Leistung MGU-H: unbegrenzt
Max. Energierückgewinnung/Runde MGU-H: unbegrenzt
Max. Energieabgabe/Runde MGU-H: unbegrenzt

Benzin & Schmiermittel

Kraftstoff: PETRONAS Primax
Schmierstoffe: PETRONAS Syntium

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