Formel-1-Autos waren schon immer innovative und wegweisende Beispiele der Automobiltechnologie, mit Tausenden von Komponenten im Inneren, die dazu beitragen, dass sie die schnellsten Autos der Welt sind.
Wenn Sie ein F1-Autofreak sind, haben Sie die Bedingungen wahrscheinlich schon gehört ERS, MGU-K Und MGU-H.
Die Formel 1 macht mehr Spaß, wenn man weiß, was diese bedeuten.
Lassen Sie es uns hier im Detail erklären!
ERS: die nächste Stufe von KERS
Vor der Einführung des Energy Recovery Systems (ERS) in der Formel 1 verwendeten die Formel-1-Teams von 2009 bis 2011 das Kinetic Energy Recovery System (KERS).
KERS war der erste Schritt zur Elektrifizierung von Formel-1-Triebwerken.
Der Grund, warum F1 KERS auslaufen ließ, war, dass die Fahrer eine Hand vom Lenkrad nehmen mussten, um es zu bedienen.
Folglich führte dies nach mehreren kleineren Zwischenfällen zu erheblichen Sicherheitsproblemen.
Dieses System wurde jedoch seitdem unter Verwendung von ERS neu entwickelt.
Das Energy Recovery System, auch bekannt als ERS, bringt KERS auf die nächste Stufe.
ERS besteht aus zwei Motor-Generator-Einheiten und ist ein fortschrittlicheres und leistungsfähigeres System.
Einfach ausgedrückt ist ERS ein wiederaufladbares Batteriesystem, das F1-Fahrern einen Leistungsschub auf den Geraden gibt.
Wenn F1-Autos beschleunigen, verbrauchen die Fahrer Energie, um schneller zu fahren, und wenn sie langsamer werden, laden sie die Batterie auf.
Dies macht ein F1-Auto auch sparsamer im Kraftstoffverbrauch.
Wie funktioniert ERS?
Das ERS-System fängt thermische Energie aus den Abgasen und kinetische Energie ein, die beim Bremsen freigesetzt wird.
Diese eingefangenen Gase und Energie können dann für mehr Leistung wiederverwendet werden.
ERS verfügt über zwei Energierückgewinnungssysteme, Motor Generator Unit Kinetic (MGU-K) und Motor Generator Unit Heat (MGU-H), ergänzt durch einen Energiespeicher (ES) und Steuerelektronik im Heck- und Seitenkastenbereich der Autos.
Diese Motorgeneratoreinheiten wandeln Wärmeenergie und mechanische Energie in elektrische Energie um.
MGU-K
MGU-K ist der leistungsfähigste Teil des ERS.
Sobald ein F1-Fahrer bremst, wird kinetische Energie freigesetzt.
Die MGU-K gewinnt kinetische Energie zurück und wandelt sie in elektrische Energie um.
Diese elektrische Energie wird dann in einer Batterie gespeichert.
MGU-H
Die MGU-H ist mit dem Turbolader des Motors verbunden.
Es gewinnt Wärmeenergie aus dem Auspuff des Autos und wandelt sie in elektrische Energie um.
Diese Energie kann dann genutzt werden, um zusätzlichen Strom zu erzeugen.
Die MGU-H fungiert auch als Steuerungssystem für den Turbo und beschleunigt oder verlangsamt den Turbo je nach den Bedürfnissen des Fahrers.
Mit dem MGU-H-System sind Formel-1-Autos nahezu turbolochfrei.
Energiespeicher (ES)
Das ERS befindet sich im Energiespeicher eines F1-Autos.
Dieser Store ist Teil des Antriebsstrangs und wiegt zwischen 20-25 kg.
Der ES kann 4 Megajoule Energie pro Runde speichern, aber nach den aktuellen Regeln kann maximal die Hälfte pro Runde verwendet werden.
Wenn das ERS eingeschaltet ist, liefert es etwa 120 Kilowatt Leistung.
Umgerechnet in Pferdestärken ergibt dies einen Boost von 160 für etwa 33 Sekunden pro Runde.
Wie wird ERS in F1 verwendet?
Mit fast genauen Leistungsmengen, die von gleich entwickelten Motoren kommen, sind F1-Fahrer die prominentesten Akteure, die das Ergebnis eines Grand Prix beeinflussen.
Fahrer können die Bedienelemente am Lenkrad verwenden, um zu verschiedenen Einstellungen der Antriebseinheit zu wechseln oder wie viel Energie das ERS zurückgewinnt.
Angenommen, zwei Fahrer fahren dicht hintereinander; Sobald die Batterie des verfolgenden Fahrers aufgeladen ist, kann er das ERS-System verwenden, um zusätzliche Leistung und Beschleunigung bereitzustellen.
Die zusätzliche Leistung ermöglicht es dem Verfolger, zu versuchen, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen.
Der Vordermann wiederum kann die Mehrleistung zur Abwehr in der gleichen Situation nutzen.
Auch sie können mit dem ERS-System versuchen, dem hinter ihnen fahrenden Fahrzeug davonzufahren.
Während dieses Batteriesystem zu Beginn jedes Rennens voll ist, ist das Setup des ERS nicht für jedes Rennen gleich.
Die Vorbereitung auf das ERS hängt von mehreren Faktoren ab, darunter:
- Wie oft und wie stark wird gebremst
- Wie viele Kurven gibt es auf der Strecke
- Wie lange ein Fahrer Vollgas gibt
Diese Faktoren beeinflussen, wie oft ein Fahrer das ERS verwendet und wie schnell die Batterie entleert und wieder aufgeladen wird.
Vor einem Rennwochenende werden Simulationen durchgeführt, bei denen ein Computer an den idealen Setups und Szenarien arbeitet.
Der Simulator wird verwendet, um ein ERS-Profil für eine bestimmte F1-Strecke zu erstellen.
Nachdem das richtige Profil für eine Schaltung skizziert wurde, wird diese digitale Blaupause auf die Hardware des ERS übertragen, um zu sehen, ob der Motor und die Batterie das skizzierte Profil tatsächlich liefern können.
Ist dies alles geplant und abgestimmt, kann die Arbeit für die Fahrer beginnen.
Alles in allem gibt die Formel 1 an, dass es sechs verschiedene Elemente sind, die die Autos während eines Grand-Prix-Rennens antreiben: Motor, Turbolader, Energiespeicher, MGU-K, MGU-H und die Steuerelektronik.
Häufig gestellte Fragen
Wie wird das ERS aktiviert?
Die von den beiden Kraftquellen erzeugte Energie wird in den gewählten Geraden für einige Sekunden auf die Antriebswelle übertragen.
Vor jedem F1-Rennen wählen die Teams im Voraus den Streckenbereich aus, in dem das ERS aktiviert wird und für wie lange.
Wie viel PS produziert ERS?
Allein das ERS leistet rund 160 PS und kann 33 Sekunden pro Runde genutzt werden.
Ist DRS dasselbe wie ERS?
DRS steht für Drag Reduction System und ist im Grunde ein „Öffnen“ des Heckflügels, um den Luftwiderstand zu verringern und die Höchstgeschwindigkeit zu erhöhen.
Während eines Rennens kann DRS nur aktiviert werden, wenn sich ein Fahrzeug am DRS-Erkennungspunkt innerhalb von 1 Sekunde des vorausfahrenden Fahrzeugs befindet.
Abschließende Gedanken
ERS bringt eine ganz neue Dynamik in die Formel 1, mit erstaunlicher Effizienz und Leistung.
ERS nutzt sowohl kinetische Energie als auch Wärmeenergie, um den Fahrern den zusätzlichen Kraftschub zu geben, den sie zum Überholen oder Verteidigen einer Position benötigen.
ERS steigert die Vorfreude der F1-Zuschauer, und jetzt wissen Sie, wie dieses unglaublich komplexe und ausgeklügelte System funktioniert!
