Wie Ferrari die Zuverlässigkeitsprobleme mit dem Motor behoben hat

Auch aufgrund zweier Motorschäden in Führung liegend ist Charles Leclerc im WM-Kampf 2022 zurückgefallen - Gute Nachricht: Für 2023 scheinen die Probleme gelöst

Wie Ferrari die Zuverlässigkeitsprobleme mit dem Motor behoben hat
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Ferraris schwankende Form in den letzten Rennen der Formel-1-Saison - von den Schwierigkeiten in Mexiko bis zum Kampf gegen Red Bull in Abu Dhabi - macht deutlich, wie entscheidend die Motorleistung ist.

Dabei spielen zwei Faktoren eine Rolle: Zum einen war die Abstimmung der Power-Unit, insbesondere die Größe des Turbos, für die hoch gelegenen Rennen in Mexiko und Brasilien nicht ideal. Darüber hinaus bestätigte Ferrari-Teamchef Mattia Binotto nach dem letzten Rennen, dass die Mannschaft aus Maranello die Motorleistung in der Endphase des Jahres aufgrund von Zuverlässigkeitsproblemen zurückschrauben musste.

Einige spektakuläre und kostspielige Motorschäden zu Beginn der Saison - darunter Charles Leclercs Ausfälle in Spanien und Baku sowie Carlos Sainz' feuriges Ausscheiden in Österreich - hatten dazu geführt, dass man die Dinge ein wenig herunterfahren musste, während gleichzeitig eine Lösung gefunden werden sollte.

In einer kurzen Ansprache sagt der inzwischen zurückgetretene Ferrari-Teamchef Binotto: "Wir mussten die Leistung etwas reduzieren. Ja, wir mussten es tun." Inzwischen hat sich jedoch herausgestellt, dass Ferrari in Abu Dhabi mit seinem 066/7-Motor wieder aggressiv fahren konnte, da das Team glaubte, die Lösung für die früheren Zuverlässigkeitsprobleme gefunden zu haben.

War die Zündkerze schuld an den Problemen?

Quellen zufolge wurde die Zündkerze in der Vorkammer als das schwache Element des Triebwerks ausfindig gemacht. Dabei handelte es sich um die neueste Entwicklung des TJI-Verbrennungssystems (Turbulent Jet Ignition), das Mahle Ferrari 2016 zur Verfügung gestellt hatte und mit dem das Team die Leistungslücke zu Mercedes schließen konnte.

In den sechs Jahren seither wurden enorme Fortschritte bei der Entwicklung eines Systems gemacht, das für die neueste Generation von Triebwerken optimiert wurde, die bis zum Ende der Saison 2025 homologiert sind.

Das TJI-System umfasst die Zündkerze und die Einspritzdüse. Beide sind in einem Schacht im Zylinderkopf untergebracht, und beide Elemente arbeiten zusammen, um die Leistung zu maximieren.

Nur zwei bis drei Prozent des Kraftstoffs werden in die Vorverbrennungskammer eingespritzt, der Rest verteilt sich auf der Kolbenoberfläche. Das Gemisch in der "Kappe" ist besonders fett, während das Verbrennungsmittel in der Kammer magerer ist, mit mehr Luft als Kraftstoff.

Wie Ferrari das Problem lösen konnte

Die Zündung der Zündkerze reagiert mit dem sehr fetten Gemisch in der Vorkammer und bewirkt die Bildung von Plasmastrahlen durch offene Löcher in der Kappe. Dank eines sehr hohen Drucks entzündet sich das magere Gemisch an mehreren Stellen der Kammer mit einer Flammenausbreitung, die sich über das gesamte Volumen des Zylinders erstreckt.

Das System ermöglicht es, die Verbrennungszeiten zu verkürzen, was zwei Vorteile mit sich bringt. Erstens werden durch das sehr magere Gemisch in der Kammer die schädlichen Auswirkungen von Detonationen verringert, was bedeutet, dass Sie das Verdichtungsverhältnis erhöhen können, um mehr Leistung zu erzielen.

Außerdem können die Teams bei gleicher eingespritzter Kraftstoffmenge einen höheren thermischen Wirkungsgrad erzielen, was ebenfalls zu mehr Leistung führt, da die Teams nach wie vor nur eine begrenzte Menge an Kraftstoff in einem Rennen verwenden dürfen (derzeit 110 Kilogramm).

2023 sofort keine Probleme bei voller Leistung

Ferrari hat die Entwicklung vorangetrieben, um den maximalen Druck des Einspritzsystems auszunutzen, der 500 bar erreicht, wie es das Reglement erlaubt, und strebte fünf Entladungen pro Motorzyklus an. Doch das extreme Konzept führte zu einer erhöhten Innentemperatur, die die Zündkerze in Mitleidenschaft zog und schließlich zum Bruch führte.

Die Ingenieure mussten daher ihr Mapping anpassen, um die Zündkerze nicht über das Limit hinaus zu belasten, während ein externer Zulieferer an der Lieferung neuer Materialien arbeitete, um sicherzustellen, dass das Bauteil den Anforderungen des Motors im Höchstleistungsmodus gerecht wird.

Ferraris Leistung in Abu Dhabi deutet darauf hin, dass das Zündkerzenproblem gelöst zu sein scheint, was Ferraris Hoffnungen für das Jahr 2023 stärkt, in dem das Team weiß, dass es sich eine Wiederholung seiner Zuverlässigkeitsprobleme nicht leisten kann.

Mit Bildmaterial von Motorsport Images.

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