Vom Jet ins Formel-1-Auto: So entstand Hondas neuestes Motor-Update

Der beim Großen Preis von Frankreich am vergangenen Wochenende vorgestellte Spec-3-Motor zeigte Upgrades vor allem rund um den Turbo und den Verbrennungsmotor. Die Formel-1-Forschungs- und Entwicklungsmitarbeiter von Honda in Sakura arbeiten seit zwei Jahren mit ihren Kollegen für Flugzeugtriebwerke zusammen.

Diese Kollaboration ebnete den Weg für einen großen Durchbruch bei der Zuverlässigkeit der MGU-H von Honda für die dritte 2018er-Ausbaustufe, die Ende letzten Jahres eingeführt wurde. Yasuaki Asaki, der die Formel-1-Geschicke in Sakura leitet, schlug dann bei einem Treffen der Honda-Bosse vor, dass auch in Bezug auf die Turbine eine Zusammenarbeit von Vorteil wäre.

"Das Triebwerk selbst ist völlig anders", sagt Toyoharu Tanabe, technischer Direktor der Formel-1-Abteilung bei Honda, gegenüber 'Motorsport.com'. "Aber der Turbolader und die MGU-H sind so ähnlich wie die Turbine im Jet. Sie nutzt die Hochgeschwindigkeitsrotation und benötigt ein gewisses Aero-Design. Ich denke, es gibt dort eine sehr breit anzuwendende Technologie."

Ein Teil der Inspiration durch Hondas HF120-Triebwerk besteht demnach im veränderten Design der Flügel innerhalb der Komponenten. "Wenn Sie nur für die Formel 1 arbeiten, liegt Ihr Fokus natürlich auf dieser Welt", sagt Honda-Formel-1-Geschäftsführer Masashi Yamamoto. "Wir können eine andere Sichtweise haben, wenn wir den Rat aus anderen Bereichen, von anderen Menschen einholen."

"Diesmal war es der aerodynamische Bereich der Turbine. Diese neue Sichtweise führt uns zum Kern einer gewissen Verbesserung."

Warum ein Flugzeugtriebwerk für die Formel 1 relevant ist

Der HF120 treibt den preisgekrönten HA-420 Honda-Jet an, einen sechssitzigen leichten Geschäftsjet, und arbeitet unter intensiven Bedingungen in großer Höhe. Er besteht aus zwei Turbinen, einer kleineren Hochdruckkomponente mit einkristallinen Schaufeln für einen geringeren Kraftstoffverbrauch und einer größeren, gegenläufigen Niederdruckturbine mit geringerem Gewicht.

Der moderne V6-Turbohybrid der Formel 1 verfügt über einen Turbolader und eine MGU-H, die bis zu 125.000 Umdrehungen pro Minute erreichen können. Honda hatte zuvor damit zu kämpfen, dass beide Komponenten mit dieser Intensität zuverlässig arbeiten. Dieser Mangel ist nicht nur ein Zuverlässigkeitsrisiko, sondern hat auch die gesamte Motorleistung sowie die Qualität der Energierückgewinnung beeinträchtigt.

Die Zusammenarbeit mit Experten für Jet-Triebwerke soll neue Impulse geben

Foto: Honda

Die Grundvoraussetzung eines Turbos ist es, den Verbrennungsprozess des Motors effizienter zu gestalten, indem die Luft komprimiert wird, bevor sie in den Brennraum gelangt, was die Menge des durchgedrückten Sauerstoffs erhöht und bedeutet, dass mehr Kraftstoff eine vollständige Verbrennung erfährt.

Während dies eine wichtige Interaktion mit der Leistung des traditionellen V6 ist, hat der Turbo auch eine entscheidende wechselseitige Beziehung mit der MGU-H. Sie wandelt Wärme aus Abgasen in elektrische Energie um, die die MGU-K antreibt, aber auch gespeichert werden kann. Und sie ist im Gegensatz zur MGU-K nicht darauf beschränkt, wie viel Energie pro Runde während eines Rennens gewonnen wird.

Dies macht sie elementar für die Leistung des Energierückgewinnungssystems des Motors, das 20 Prozent der Gesamtleistung ausmacht.

Der MGU-H arbeitet auch in die andere Richtung, indem sie die Geschwindigkeit des Turbos steuert. Das bedeutet, dass sie den Turbo sofort beim Gasgeben hochdrehen kann, was eine schnellere Luftverdichtung und die Beseitigung der üblichen Verzögerung eines Turbomotors bedeutet. Dies ist ein wichtiges Element der Fahrbarkeit des Motors.

Was das für Red Bull bedeutet

Red Bull und Honda haben beide zugegeben, dass weitere Verbesserungen erforderlich sind, um Mercedes im Kampf um Siege und den Titel in der Formel 1 herauszufordern. Mit der Einführung des Spec-3-Motors für das achte Saisonrennen besteht die Aussicht auf eine Weiterentwicklung in diesem Jahr, jedoch auf Kosten von Gridstrafen.

Tanabe sagte, dass die ungewöhnliche frühe Einführung "irgendwie planmäßig" sei, aber auch von der "langfristigen" Art der Zusammenarbeit mit dem Forschungs- und Entwicklungsteam für Triebwerke beeinflusst werde.

Dieses Modell eines Turbinen-Triebwerks inspirierte das neueste Upgrade

Foto: Honda

"Es dauert lange", sagte er. "Es ist etwas schwierig zu sagen, 'nächsten Monat [wird es fertig sein]'. "Wir haben auf der Honda-Seite entschieden, dass wir bereit sind, mit den Teams besprochen, welches der beste Zeitpunkt ist, und uns entschieden, es [in Frankreich] zu verwenden."

Honda hatte bereits dargelegt, dass der neue Motor keinen dramatischen Leistungsfortschritt auslösen würde, obwohl er auf dem Prüfstand eine kleine Leistungssteigerung verzeichnet hat. Man war jedoch mit der Zuverlässigkeit und Kalibrierung des modernisierten Motors in Frankreich zufrieden, und das sollte die Grundlage bilden, um mit späteren Upgrades mehr Leistung zu erreichen.

"Hat man einen hocheffizienten Turbolader, kann man diesen Vorteil sowohl auf der Seite des Verbrennungsmotors als auch auf der MGU-H-Seite nutzen", sagt Tanabe. "Speziell in dieser Spec-3-Entwicklung haben wir einen hocheffizienten Turbolader. Dann können wir die Gesamtleistungsbilanz des Motors optimieren. Es lässt sich mehr effiziente Energie aus dem Turbolader gewinnen und im Hinblick auf das Energiemanagement besser verteilen."

Mit Bildmaterial von Honda.