F1 introducerede hybridmotoren i 2014 og banede vejen for denne type teknologi også i masseproduktionsbiler. Tohjulede motorer er absolut bagud: Endoterm fremdrift hersker stadig både i serien og i racerløb. Men vi begynder også at tale oftere og oftere i vores miljø, og spørgsmålet opstår spontant: kunne MotoGP blive et brohoved mod fremtiden, som F1 var for biler? Kunne topklassen af motorcykler skifte til hybrid? Og hvad ville i så fald være de teknologiske kompleksiteter, omkostninger og ydeevnefordele, der kunne opnås ved det? Vi videresendte disse spørgsmål til Mario Uncini Manganelli, en tidligere ingeniør hos Oral, KTM, Aprilia (med seks Superbike World Championships for ryttere og mærker erobret med RSV4). Bolognese-ingeniøren kan også prale af erfaring med Mercedes F1-drivaggregater. Nu yder han rådgivning til forskellige bilvirksomheder, både inden for motorcykel- og bilområdet, samt formidler videnskab til Corsedimoto-læsere.
Hvad er de grundlæggende komponenter i hybriddelen?
Den første komponent er PMG-elektromotoren (permanentmagnetmotor/generator), som i vores tilfælde ikke kun ville fungere som en el-generator, men også som en starter. Det vil sige, at det ville gøre det muligt at undvære de eksterne startere, der bruges nu, betjent af en mekaniker og tilsluttet transmissionen. Ydermere ville vekselretteren og batterigruppen være nødvendig, foruden en specifik ledning, der er nødvendig for at forbinde alle dele af systemet. Et batteri, kaldet boost, ville være nødvendigt for at fodre PMG’en i det øjeblik, den starter, for ikke at ofre energi lagret i motorcyklens indbyggede batteri.
Hvad kunne være den ideelle hybridkonfiguration?
Den endoterme motor kunne reduceres til 750 cc, jeg vil angive en V4 som skemaet, med 230 hestekræfter og maksimal motorhastighed begrænset til 16.500-17.000 o/min. Omdrejningsgrænsen ville tjene til at undgå løbske udviklingsomkostninger. Stemplets gennemsnitlige hastighed omkring 25-26 meter/sekund, boring 73-74 mm, slaglængde 43-44 mm. Med denne type konfiguration kunne 225-230 hestekræfter opnås ved krumtapakslen. Elmotoren skal kunne køre med 16-17,5 tusind omdr./min. Dimensioner: Cirka 135 mm diameter gange 35 mm tyk og vil være væskekølet for at øge effektiviteten. En PGM af denne art ville veje 7-8 kilo og ville garantere et effektoverskud på 25-27 hestekræfter, altså omkring 20 kW.
Og ville vi nå de nuværende 300 endoterme heste?
Vi kunne nå 250-257 HK (230 endotermiske HK, 27 elektriske HK), men med et meget højere udbytte, fordi omkring 25-27 HK ville blive produceret af den elektriske enhed. Større udbytte betyder, at drejningsmomentet leveret af den elektriske del vil blive spredt over hele motorens brugskurve, dvs. ikke kun ved høje omdrejninger, som det sker på endoterme motorer, hvis de er tilgængelige. Ydeevnefordelen, oversat til omgangstid og distance, kan være meget betydelig sammenlignet med en motorcykel med samme motorkapacitet.
Hvor meget kan en hybrid MotoGP veje?
Lad os tage den ovenfor beskrevne konfiguration som reference. Forbrændingsmotoren kunne veje 5-6 kilo mindre end en 1000 firecylindret, in-line eller V-formet, den komplette gearkasse ville være mindre, og det samme ville koblings- og primærtransmissionsgruppen. Der ville være brændstofbesparelser, omkring 3-3,5 liter mindre og en mindre og lettere brændstoftank. Der skal dog tages hensyn til den større vægt for komponenterne i hybriddelen. For inverteren beregner vi omkring 4-5 kg, mens batteriet ville være omkring 28 kg, og estimerer en kapacitet på 6-7 kWh med en tæthed på 230 Wh/kg. En hybrid MotoGP ville veje 28 kilo mere end en nuværende, hvis vægtgrænse er 157 kilo. Med den seneste generation af batterier kunne 250 Wh/kg nås med en besparelse på omkring 2 kg (7 % i vægt). Nogle vægte, som angivet ovenfor, ville kompensere, og vægtstigningen vil hovedsagelig kunne tilskrives batteriet, efter en første vigtig optimering. Så den mindste lovmæssige vægt af hybriden kunne være 185 kilo.
Hvor meget ville forbruget blive reduceret?
Vi kan estimere brændstoføkonomien, vi har allerede talt om 3,5 liter kompenseret af den elektriske generation. Hvad angår produktionen af CO2, det vil sige miljøbelastningen af en hybridmotor, er det svært at svare på, fordi der i øjeblikket ikke er tilstrækkelig teknisk litteratur og kendte tests, der er i stand til at vurdere denne type værdi i meget højtydende motorer.
Ville en hybrid MotoGP have sikkerhedsproblemer at løse?
Sikkert. Højspænding er en faktor, der skal tages i betragtning. Derefter skal pålideligheden af inverteren og den elektriske motor kontrolleres. Men det er teknologier, der nu er i et ekstremt fremskredent udviklingsstadium inden for bilindustrien og ikke kun racing. Intet, der ikke kan optimeres og styres bedre.
Kunne MotoGP introducere en enkelt leverandør til hybriddelen?
Muligheder ville ikke mangle. Producenter som Marelli, Bosch, Siemens eller McLaren Electronics, for blot at nævne nogle få, ville være udmærket i stand til at opsætte hybridenheder til at blive leveret til alle teams i en enkelt forsyningsordning, derfor til kontrollerede og lige omkostninger for alle. Omvendt vil det øge den teknologiske udfordring at have flere specialiserede mærker involveret.
Hvor lang tid ville det tage at udvikle sig?
Tre år fra tidspunktet for lanceringen af formlen. Så hvis MSMA, Federmoto og de andre involverede enheder nu beslutter sig for et lignende vendepunkt, kan MotoGP gå på sporet i verdensmesterskabet i 2026.
Ville guiden være anderledes?
Bestemt. Den elektriske del ville garantere 25-27 ekstra hestekræfter, der kan udnyttes i en bred vifte af motorbrug, især hvis vi taler om elektrisk motormoment, og ikke kun ved maksimal gasåbning, som det sker i endoterme motorer. Med mere drejningsmoment ville aerodynamikken komme endnu mere i spil, dvs. den lodrette belastning, der produceres af de stadig mere prangende vingevedhæng, som genererer ekstra greb. Med mere drejningsmoment tilgængeligt ved forskellige omdrejninger ville dette område blive endnu mere strategisk. Men jo større vægt ville reducere bremseeffektiviteten.
Hvor mange mennesker skal hvert hold bruge for at styre overgangen til hybrid?
Mindst én elektrisk ingeniør med ansvar for systempålidelighed og kortlægning af hybriddele. Inverteren ville naturligvis være programmerbar og forbundet til hovedkontrolenheden eller ECU’en, som allerede nu styrer den endoterme motor og hele køretøjets funktioner.
Blandt de nuværende MotoGP-konkurrenter, hvem kunne drage fordel af det?
Honda har været F1 verdensmester i årevis, de har enorm erfaring med hybrider. Yamaha kunne trække på Toyotas ressourcer (som de også har haft kontakter med tidligere), så også i dette tilfælde har de knowhow in-house. Ducati vil på den anden side trække meget på ressourcerne hos Audi, som er meget engageret i elsektoren og vil lande i F1 i 2026. I Aprilia er der Massimo Rivola, en tidligere Ferrari-mand: Kan du forestille dig charmen ved en teknisk partnerskabsaftale mellem Noale og GES Ferrari? I dag er det kun KTM, der ikke har nogen forbindelser til bilindustrien, men kunne sagtens trække på de ressourcer, der er på markedet.
Hvor meget ville omkostningerne stige?
En stigning i forhold til den nuværende teknologi er logisk. En hybrid MotoGP kan koste 10%-15% mere, baseret på styklisten. Men vi kunne kompensere ved at reducere antallet af tilgængelige enheder til fire pr. sæson mod de nuværende syv.
Er hybriden plausibel i landevejscykler?
Hvis reglerne om reduktion af forbruget og frem for alt om emissioner skulle blive endnu strengere, endnu mere end nu, kunne hybriden være vejen frem. Det ville helt sikkert være kompliceret og dyrt at anvende et PMG-inverter-batterisystem på en road maxi, og det er desuden en endnu længere proces end til racerløb. I betragtning af udviklings-, test- og homologeringstider vil det derfor tage mindst seks til otte år at se en hybrid Superbike på banen, fra tidspunktet for den lovmæssige lancering.
Åbningsfoto: inverter designet af Pulse (Rovereto), et firma specialiseret i anvendelsen af motorsport prototyper
Jonathan Rea den pragtfulde biografi: “In Testa” tilgængelig på Amazon