Die F1 führte 2014 den Hybridmotor ein und ebnete damit den Weg für diese Art von Technologie auch in Serienautos. Zweiräder hinken definitiv hinterher: Sowohl in der Serie als auch im Rennsport regiert nach wie vor der endotherme Antrieb. Aber auch in unserem Umfeld kommen wir immer öfter ins Gespräch und es stellt sich spontan die Frage: Könnte die MotoGP ein Brückenkopf in die Zukunft werden, wie es die F1 für Autos war? Könnte die Königsklasse des Motorradsports auf Hybrid umsteigen? Und was wären, wenn ja, die technologischen Komplexitäten, Kosten und Leistungsvorteile, die sich daraus ergeben könnten? Wir haben diese Fragen an Mario Uncini Manganelli weitergeleitet, einen ehemaligen Ingenieur bei Oral, KTM, Aprilia (mit sechs Superbike-Weltmeisterschaften für Fahrer und Marken, die mit dem RSV4 erobert wurden). Der Bologneser Ingenieur verfügt auch über Erfahrung mit Mercedes F1-Antriebseinheiten. Jetzt berät er verschiedene Automobilunternehmen, sowohl im Motorrad- als auch im Autobereich, und verbreitet wissenschaftliche Erkenntnisse für Corsedimoto-Leser.
Was sind die Grundkomponenten des Hybridteils?
Die erste Komponente ist der PMG-Elektromotor (Permanent Magnet Motor/Generator), der in unserem Fall nicht nur als Stromgenerator, sondern auch als Anlasser fungieren würde. Das heißt, es wäre möglich, auf die heute verwendeten externen Starter zu verzichten, die von einem Mechaniker bedient und an das Getriebe angeschlossen werden. Darüber hinaus wären der Wechselrichter und die Batteriegruppe erforderlich, zusätzlich zu einer speziellen Verkabelung, die erforderlich ist, um alle Teile des Systems zu verbinden.Eine Batterie, genannt Boost, wäre erforderlich, um das PMG im Moment des Starts zu speisen, um dies nicht zu tun Energie opfern, die in der Bordbatterie des Motorrads gespeichert ist.
Was könnte die ideale Hybridkonfiguration sein?
Der endotherme Motor könnte auf 750 ccm reduziert werden, ich würde als Schema einen V4 angeben, mit 230 PS und einer auf 16.500-17.000 U / min begrenzten maximalen Motordrehzahl. Die Drehzahlbegrenzung würde dazu dienen, außer Kontrolle geratene Entwicklungskosten zu vermeiden. Die durchschnittliche Kolbengeschwindigkeit liegt bei 25-26 Meter/Sekunde, Bohrung 73-74 mm, Hub 43-44 mm. Mit dieser Art von Konfiguration konnten an der Kurbelwelle 225–230 PS erzielt werden. Der Elektromotor sollte mit 16-17,5 Tausend U / min laufen können. Abmessungen: Ungefähr 135 mm Durchmesser bei 35 mm Dicke und wäre flüssigkeitsgekühlt, um die Effizienz zu erhöhen. Ein solches PGM würde 7-8 Kilo wiegen und einen Leistungsüberschuss von 25-27 PS, also etwa 20 kW, garantieren.
Und würden wir die aktuellen 300 endothermen Pferde erreichen?
Wir könnten 250-257 PS (230 endotherme PS, 27 elektrische PS) erreichen, aber mit einer viel höheren Ausbeute, da etwa 25-27 PS von der elektrischen Einheit erzeugt würden. Eine größere Ausbeute bedeutet, dass das vom elektrischen Teil gelieferte Drehmoment über die gesamte Gebrauchskurve des Motors verteilt würde, d. h. nicht nur bei hohen Drehzahlen, wie es bei endothermen Motoren vorkommt, falls vorhanden. Der Leistungsvorteil, umgerechnet in Rundenzeit und Distanz, könnte im Vergleich zu einem Motorrad mit dem gleichen Hubraum sehr beträchtlich sein.
Wie viel könnte ein Hybrid-MotoGP wiegen?
Nehmen wir die oben beschriebene Konfiguration als Referenz. Der Verbrennungsmotor könnte 5-6 Kilo weniger wiegen als ein 1000er Vierzylinder, in Reihe oder in V-Form, das komplette Getriebe wäre kleiner, ebenso die Kupplung und die primäre Getriebegruppe. Es gäbe Kraftstoffeinsparungen, etwa 3-3,5 Liter weniger und einen kleineren und leichteren Kraftstofftank. Allerdings muss das höhere Gewicht für die Komponenten des Hybridteils berücksichtigt werden. Für den Wechselrichter kalkulieren wir ca. 4-5 kg, für die Batterie ca. 28 kg, bei einer geschätzten Kapazität von 6-7 kWh bei einer Dichte von 230 Wh/kg. Eine Hybrid-MotoGP würde 28 Kilo mehr wiegen als eine aktuelle, deren Gewichtslimit bei 157 Kilo liegt. Mit Batterien der neuesten Generation konnten 250 Wh/kg bei einer Einsparung von rund 2 kg (7 % Gewichtsanteil) erreicht werden. Einige Gewichte, wie oben angegeben, würden das kompensieren und die Gewichtszunahme wäre nach einer ersten wichtigen Optimierung hauptsächlich auf die Batterie zurückzuführen. Das zulässige Mindestgewicht des Hybriden könnte also 185 Kilo betragen.
Wie viel würde der Verbrauch reduziert werden?
Wir können den Kraftstoffverbrauch abschätzen, wir haben bereits über 3,5 Liter gesprochen, die durch die elektrische Erzeugung kompensiert werden. Hinsichtlich der CO2-Produktion, d. h. der Umweltauswirkungen eines Hybridmotors, ist dies schwierig zu beantworten, da es derzeit nicht genügend Fachliteratur und bekannte Tests gibt, die in der Lage wären, diese Art von Wert in sehr leistungsstarken Motoren zu bewerten.
Hätte eine Hybrid-MotoGP Sicherheitsprobleme zu lösen?
Sicherlich. Hochspannung ist ein Faktor, der gebührend berücksichtigt werden muss. Dann sollte die Zuverlässigkeit des Wechselrichters und des Elektromotors überprüft werden. Aber das sind Technologien in einem extrem fortgeschrittenen Entwicklungsstadium im Automobilbereich und nicht nur im Rennsport. Nichts, was nicht optimiert und besser gemanagt werden kann.
Könnte die MotoGP einen einzigen Lieferanten für den Hybridteil einführen?
An Gelegenheiten würde es nicht mangeln. Hersteller wie Marelli, Bosch, Siemens oder McLaren Electronics, um nur einige zu nennen, wären durchaus in der Lage, Hybrideinheiten einzurichten, die an alle Teams im Rahmen einer einzigen Versorgung geliefert werden, also zu kontrollierten und gleichen Kosten für alle. Umgekehrt würde die Beteiligung von mehr spezialisierten Marken die technologische Herausforderung erhöhen.
Wie lange würde die Entwicklung dauern?
Drei Jahre ab dem Zeitpunkt der Einführung der Formel. Wenn sich MSMA, Federmoto und die anderen beteiligten Unternehmen nun für einen ähnlichen Wendepunkt entscheiden, könnte die MotoGP in der Weltmeisterschaft 2026 auf die Strecke gehen.
Wäre die Anleitung anders?
Entschieden. Der elektrische Teil würde 25-27 zusätzliche PS garantieren, die in einem breiten Anwendungsbereich des Motors nutzbar sind, insbesondere wenn es um das Drehmoment des Elektromotors geht, und nicht nur bei maximaler Drosselklappenöffnung, wie dies bei endothermen Motoren der Fall ist. Mit mehr Drehmoment würde die Aerodynamik noch stärker ins Spiel kommen, also die vertikale Belastung durch die immer auffälligeren Flügelansätze, die für zusätzlichen Grip sorgen. Mit mehr verfügbarem Drehmoment bei verschiedenen Drehzahlen würde dieser Bereich noch strategischer werden. Allerdings würde das höhere Gewicht die Bremswirkung verringern.
Wie viele Personen würde jedes Team benötigen, um den Übergang zu Hybrid zu bewältigen?
Mindestens ein Elektrotechniker, der für die Systemzuverlässigkeit und das Mapping von Hybridteilen verantwortlich ist. Der Wechselrichter wäre offensichtlich programmierbar und mit der Hauptsteuereinheit oder ECU verbunden, die bereits jetzt den endothermischen Motor und die Funktionen des gesamten Fahrzeugs steuert.
Wer könnte unter den aktuellen MotoGP-Konkurrenten davon profitieren?
Honda ist seit Jahren F1-Weltmeister, sie haben enorme Erfahrung mit Hybriden. Yamaha konnte auf Toyota-Ressourcen zurückgreifen (mit denen es in der Vergangenheit auch Kontakte hatte), also haben sie auch in diesem Fall das Know-how im eigenen Haus. Ducati hingegen würde stark auf die Ressourcen von Audi zurückgreifen, das sich sehr im Elektrosektor engagiert und 2026 in der F1 landen wird. Bei Aprilia gibt es Massimo Rivola, einen ehemaligen Ferrari-Mann: Können Sie sich den Charme einer technischen Partnerschaftsvereinbarung zwischen Noale und GES Ferrari vorstellen? Heute hat nur KTM keine Verbindungen zur Automobilbranche, könnte aber sehr wohl auf die Ressourcen des Marktes zurückgreifen.
Wie hoch würden die Kosten steigen?
Eine Steigerung gegenüber aktueller Technik ist logisch. Ein Hybrid-MotoGP könnte laut Stückliste 10 bis 15 % mehr kosten. Aber wir könnten dies kompensieren, indem wir die verfügbaren Einheiten auf vier pro Saison reduzieren, gegenüber den derzeitigen sieben.
Ist der Hybrid bei Rennrädern plausibel?
Sollten die Vorschriften zur Verbrauchsreduzierung und vor allem zu den Emissionen noch strenger werden, noch strenger als jetzt, könnte der Hybrid der Weg in die Zukunft sein. Ein PMG-Wechselrichter-Batteriesystem auf einem Straßenmaxi zu installieren, wäre sicherlich kompliziert und teuer, außerdem ist es ein noch längerer Prozess als im Rennsport. Unter Berücksichtigung der Entwicklungs-, Test- und Homologationszeiten wird es daher mindestens sechs bis acht Jahre dauern, bis ein Hybrid-Superbike ab dem Zeitpunkt der Markteinführung auf der Strecke zu sehen ist.
Eröffnungsfoto: Wechselrichter, entworfen von Pulse (Rovereto), einem Unternehmen, das auf die Anwendung von Motorsport-Prototypen spezialisiert ist
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