EBM-Papst

Aufsatzkühlsysteme sollen Mercedes-Rennstall bei der Formel 1 beflügeln

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Luftstrom mit neuem Aufsatzkühlsystem um 518 Prozent verbessert

Das neu entwickelte Aufsatzkühlsystem sei für die Kühler auf den Seitenkästen sowie den Überrollbügel der F1 W05 Rennwagen optimiert worden. Diese Systeme kämen bei allen Formel-1-Grands-Prix zum Einsatz, wenn das Auto in der Startaufstellung oder der Box ist: Die Umgebungstemperaturen bei einem Formel 1-Rennen könnten bis zu 40 °C erreichen. Am Auto könnten die Temperaturen auf bis zu 75 °C steigen und die Arbeitstemperatur der Kühler in den Seitenkästen könne über 120 °C betragen.

Um die optimale Performance für die Autos zu erzielen, setzt EBM-Papst nach eigenen Angaben seine neueste Lüftertechnik ein. In der Startaufstellung und dem Parc Fermé würden die Seitenkästen und der Überrollbügel mit den neuen S-Force- Axialventilatoren (4114N/2H8P) gekühlt, deren Leistungskurve den hohen Gegendruck-Charakteristiken des Mercedes-Systems entsprächen. Dies verbessere den Luftstrom um 518 %. Damit erfülle es die Anforderungen an ein kleines und portables, aber leistungsstarkes System.

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In der Box werden die Seitenkästen und der Überrollbügel mit einer größeren Radialventilator-Lösung gekühlt, die nur minimale Geräuschentwicklung verursacht und deren Schaufeln vorwärts gekrümmt sind. In diesem Zuge wurden der Motor und das Laufrad in ein maßgeschneidertes Spiralgehäuse integriert, das perfekt auf das Auto passt und dadurch maximale Performance und eine geringe Geräuschentwicklung innerhalb der Box ermöglicht.

EBM-Papst entwickelt zusätzlich Wärmeabzugs- und Kühlungssystem für die Box

Zudem habe EBM-Papst ein Wärmeabzugs- und Kühlungssystem für die Box entwickelt, das im Verlauf der Formel 1-Saison 2014 zum Einsatz kommen soll. Bei Rennen wie in Singapur werden dort Temperaturen bis zu 45 °C gemessen. Die Technik von EBM-Papst soll sicherstellen, dass das Team sowie dessen Fahrer und Gäste in der Box die bestmöglichen Bedingungen vorfinden werden.

Außerdem sollen 2015 Ingenieure von EBM-Papst weitere Kühlungssysteme für das Mercedes-AMG-Petronas-Operations-Centre in Brackley, Großbritannien entwickeln und umsetzen. Dadurch werde das Team den Stromverbrauch und die CO2-Emissionen reduzieren und gleichzeitig die Umwelt-Zielsetzungen der Norm ISO 14.001 stützen.

Obwohl die Veränderungen durch die neuen Reglements zur Saison 2014 wahrscheinlich die umfangreichsten in der Geschichte der Formel 1 sind, handelt es sich keinesfalls um den ersten großen Umbruch innerhalb des Sports, wie EBM-Papst mitteilt. Seit Jahrzehnten loteten die Ingenieure die Grenzen der Performance aus. Sie holten das Maximum aus der Technik heraus und erforschten Entwicklungsmöglichkeiten auf der Suche nach der automobilen Perfektion.

Ziel sei es, mit den Werken in die Annalen der Motorsportgeschichte einzugehen. Die immer komplexeren Regelwerke erforderten immer neue Innovationen, um sich an die sportlichen und technischen Anforderungen anzupassen.

Die Revolution des Jahres 2014 hat jedoch geringfügig andere Wurzeln, denn das neue Reglement wurde geschrieben, um neue Techniken anzukurbeln, nicht um diese einzuschränken, wie es heißt. Die Formel 1 sei die Königsklasse der Automobiltechnik und Performance. Aus diesem Grund spiele sie eine entscheidende Rolle dabei, um Effizienz und Hybridtechniken voranzutreiben.

Effizienzanforderungen definieren die Formel 1 neu

In der Vergangenheit mag der Begriff Effizienz nicht mit den Prinzipien der Formel 1 vereinbar gewesen sein: Er stellte einen konservativen Kontrast zum Vollgas-Image des Sports dar, wie der Ventilatorenhersteller berichtet. Im Jahr 2014 habe sich diese Wahrnehmung jedoch grundlegend verändert. Heute bedeute Effizienz zugleich Performance.

Die Leistung eines Saugmotors werde durch die Menge an Luft definiert, die angesaugt werden kann. Die Performance der V6-Hybrid-Turbo-Power-Unit werde hingegen durch die verfügbare Spritmenge bestimmt. Jener Fahrer, der am meisten Performance aus den verfügbaren 100 kg an Benzinenergie herausholen könne – mit anderen Worten also die beste Umwandlungseffizienz erziele –, werde einen Leistungsvorteil haben. Je effizienter die Power Unit die Benzinenergie in kinetische Energie umwandle, desto stärker werde dieser Vorteil ausfallen.

Die Effizienz zähle schon seit langer Zeit zu den wichtigsten Entwicklungsbereichen in der Formel 1. In der Vergangenheit war die Benzinmenge nicht eingeschränkt, weshalb der Vorteil darin lag, Gewicht zu sparen, wie es heißt. Einfach gesagt: Je weniger Benzin man im Tank hatte, desto leichter und schneller war das Auto, insbesondere am Start des Rennens.

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Eingeschränkte Benzinmenge fordert Ingenieure in der Formel 1 heraus

In der Saison 2014 sei die Benzinmenge für das Rennen auf 100 kg festgelegt. Im Vorjahr habe die übliche Rennspritmenge noch bei rund 150 kg gelegen. Um die gleiche Renndistanz mit einer ähnlichen Geschwindigkeit absolvieren zu können, müsse die Power Unit 30 % effizienter werden – eine Herausforderung, die ganz besondere Technik erfordere.

Ein Teil des Effizienzgewinns werde mit dem V6-Verbrennungsmotor erzielt. Dieser sei ein kleinerer Motor mit geringerem Hubraum, der mit niedrigeren Umdrehungen als sein Vorgänger genutzt werde. Die Leistungsabgabe und damit die Effizienz würden von einem Turbolader verstärkt. Auf diese Weise könne zusätzliche Leistung aus der gleichen Menge an Benzinenergie gewonnen werden.

Die wirklich clevere Idee hinter dem Ganzen sei jedoch das ERS-Hybridsystem. In der Saison 2014 gebe es bis zu sieben verschiedene Wege, um die Energie innerhalb des Autos zurückzugewinnen. Das Ziel laute: Es soll die gleiche Leistung von rund 750 PS erreicht werden, allerdings mit einem Drittel weniger Benzinverbrauch.

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