Van 1 naar 20 A4'tjes: de evolutie van de motorreglementen in de Formule 1 | GPFans Special

De Formule 1 is een tak van de autosport waar de techniek van de auto een enorme rol speelt. F1-auto's zijn dan ook een van de meest ingewikkelde machines op vier wielen ter wereld en iedere bolide van ieder team is weer uniek. De motor is een belangrijk onderdeel van die techniek. GPFans neemt de reglementen, die vooral de afgelopen twee decennia zijn uitgebreid, onder de loep.

De koningsklasse ging in 1950 van start met een veel simpeler pakket aan technische reglementen vergeleken met hoe het nu is. De motorreglementen pasten gemakkelijk op één A4'tje. In het allereerste seizoen en in 1951 moesten teams er zich aan houden dat de inhoud van atmosferische motoren niet meer zou zijn dan 4500cc en van motoren met een turbo of supercharger niet meer dan 1500cc. In 1952 en 1953 werd er gereden met Formule 2-auto's, omdat anders Ferrari de enige fabrikant zou zijn met een F1-bolide. De motorinhoud werd teruggeschroefd naar 2000cc zonder compressor en 750cc met compressor. Vanaf 1954 ging de inhoud voor motoren zonder turbo of supercharger weer wat omhoog naar 2500cc. Vanaf 1961 was de maximaal toegestane inhoud van elke type motor 1500cc, maar vanaf 1966 gold dit alleen nog voor motoren met compressor. Atmosferische motoren mochten een inhoud hebben van 3000cc. Er werden plotseling zoveel paardenkrachten uitgehaald dat de aerodynamica en de veiligheid van de circuits het niet konden bijhouden. Eind 60-er jaren werd er als het ware met ontzettend snelle benzinebommen geracet.

Eerste overwinning turbomotor

De motorreglementen veranderden niet in de 70-er jaren en teams begonnen zich te focussen op snelheid halen uit de bochten in plaats van de rechte stukken. Voor- en achtervleugels kwamen in het spel en de term downforce stond plotseling centraal. De populairste motor was de betrouwbare 2993cc Ford-Cosworth DFV V8. Deze werd eigenlijk door alle teams gebruikt tot midden jaren 80, behalve door Alfa Romeo, BRM, Ferrari, Ligier met Matra, en Renault. Laatstgenoemde investeerde als eerste fabrikant volledig in het bouwen van een krachtige anderhalve liter V6-turbo. De Renault-Gordini EF1 werd in 1979 tijdens de Franse Grand Prix op Dijon-Prenois de eerste turbomotor om een F1-race te winnen dankzij Jean-Pierre Jabouille. Die race wordt eigenlijk vooral herinnerd vanwege het spectaculaire gevecht tussen Gilles Villeneuve en de andere Renault van René Arnoux. Sindsdien werden turbomotoren steeds populairder en in 1986 zelfs verplicht. Naar verluidt was de 4-cilinder 1499,8cc BMW M12/13 de krachtigste F1-motor ooit met ruim 1350 pk in kwalificatiemodus.

Jim Clark Trophy

In 1987 en 1988 mochten teams weer meedoen met atmosferische motoren van maximaal 3500cc, maar deze waren competitief gezien duidelijk in het nadeel vergeleken met de rappe 1500cc-turbomotoren. AGS, Coloni, Lola, March en Tyrrell waren de enige teams met een atmosferische motor en ze kregen in 1987 zelfs hun eigen puntenstand binnen het Formule 1-kampioenschap: de Jim Clark Trophy. Deze werd gewonnen door Tyrrell-coureur Jonathan Palmer. In 1988 stapten teams als Williams en Benetton over op atmosferische motoren, omdat de kosten van turbomotoren de pan uitrezen, en van 1989 tot en met 1994 werden atmosferische motoren van maximaal 3500cc dan ook verplicht. Hieronder staan de motorreglementen van 1994. Dertig jaar geleden, het seizoen waarin Michael Schumacher zijn eerste wereldtitel binnensleepte, waren er inderdaad maar vijf regels.

De laatste V12

Roland Ratzenberger en Ayrton Senna kwamen tijdens het Grand Prix-weekend van San Marino in 1994 om het leven. Eén van de reacties van de FIA was het proberen het aantal paardenkrachten weer wat naar beneden te krijgen. Vanaf 1995 werd de motorinhoud teruggeschroefd van 3.5 naar 3.0 liter. V12-motoren mochten nog steeds gebruikt worden, maar na de overstap naar de V10 bij Ferrari kwam vanaf 1996 geen enkel team meer uit met twaalf cilinders. Het motorreglement werd uitgebreid van vijf naar acht regels: er kwam een maximum van vijf kleppen per cilinder, uitlaatsystemen mochten geen variabele afmetingen meer hebben en de FIA begon ook met het reguleren van de soorten materialen die in motoren werden gebruikt. Zo moest bijvoorbeeld de basisstructuur van de krukas en nokkenas van staal of gietijzer worden gemaakt en mochten de cilinders en zuigers niet uit composietmateriaal van koolstof- of aramidevezel bestaan. McLaren haalde samen met Mercedes een trucje uit met toxische stoffen en de internationale autosportbond wilde dit voorkomen.

OOK INTERESSANT: Waarom McLaren en Mercedes vroeger toxische stoffen in Formule 1-motoren gebruikten

Snelheidslimiet in pitstraat

Vanaf 1999 werden de technische reglementen omgeschreven om mazen in de wet waar mogelijk te voorkomen. Ook kwamen er extra regels bij omtrent het gaspedaal en de controle erover evenals de controle over de motor. Het gebruik van de snelheidslimiter in de pitstraat werd geïntroduceerd met het oog op veiligheid. Er was al wel een snelheidslimiet in de pitstraat, maar het daadwerkelijk drukken op een knopje op het stuur om een limiter in te schakelen was nog niet verplicht. Vanaf 2001 mochten V12-motoren niet meer gebruikt worden, maar het hele Formule 1-veld reed sindsdien toch al zes jaar lang met V10- en V8-motoren. Op verduidelijking van de regels omtrent inlaten van de krachtbronnen na bleven de motorreglementen tot en met 2005 vrijwel onveranderd.

Van V10 naar V8

De motorreglementen werden voor het seizoen van 2006 compleet omgegooid. De 3.0 liter V10-motoren gingen de prullenbak in. Ze moesten plaatsmaken voor de 2.4 liter V8-motoren. In 2006 en 2007 mochten teams die nog geen toegang hadden tot een competitieve V8 nog wel de V10 gebruiken, iets wat Toro Rosso in haar eerste seizoen deed. De motorreglementen werden ook veel stricter. Voor het eerst paste het niet meer op één A4'tje, maar werd het uitgebreid tot vier A4'tjes. Waar fabrikanten met de V10 nog veel vrijheid kregen, moesten de V8-krachtbronnen aan allerlei dimensies, minimale gewichten en bepaalde posities voldoen. De druk van de benzine in de injector mocht niet boven de 100 bar uitkomen en er kwamen allerlei regels omtrent elektrische systemen binnen de motor en de bougies. Maar liefst anderhalve pagina in de technische reglementen werd gewijd aan welke materialen wel en niet in de motoren gebruikt mochten worden. De voorkeur voor het materiaal van motoronderdelen ging nu uit naar aluminium in plaats van staal of ijzer. Gridstraffen voor het verwisselen van de motor werden ook geïntroduceerd.

KERS

In 2009 kwamen de voortekenen van hybride power units naar boven. BMW-Sauber, Ferrari, McLaren en Renault gebruikten dat seizoen voor het eerst KERS, het Kinetic Energy Recovery System. Het zorgt ervoor dat remenergie die normaal wordt omgezet in warmte, juist wordt opgeslagen en als elektrisch vermogen kan worden gebruikt voor meer paardenkrachten. Het maximale vermogen was 60 kilowatt wat gelijk staat aan 80 pk. Vanwege de kosten spraken de teams af dat niemand KERS mocht gebruiken in 2010 voor een herintroductie in 2011. Het nadeel van het systeem is dat het de auto 30 à 40 kilogram zwaarder maakte. Ondertussen waren de motorreglementen uitgebreid tot zes A4'tjes. Deze werden tot eind 2013 acht A4'tjes na een uitbreiding van de reglementen omtrent de controle van de motor, de ECU en de toeren.

Hybride power units

De hybride power units zoals we die nu kennen, werden in 2014 geïntroduceerd. De V8-motoren werden vervangen door de V6 met een motorinhoud van 1600cc waarin 10cc speling mag zitten. Er mag niet meer dan 100 kilogram benzine per uur worden verbruikt. Het ene deel van het vermogen komt van de verbrandingsmotor en het andere deel van het vermogen komt van de elektromotor en samen vormen ze de power unit. Deze is opgedeeld in zeven verschillende onderdelen. De Motor General Unit - Heat (MGU-H) bevindt zich tussen de turbine en de compressor, en gebruikt de hitte van de uitlaatgassen om elektrische energie op te wekken en helpt bij het verminderen van het turbolag-effect. De Motor General Unit - Kinetic (MGU-K) is ook een elektrische motor, maar deze is niet verbonden aan de turbo maar aan de krukas. De turbocharger is een pomp die de druk van de lucht voor een verbrandingsmotor verhoogt, voordat die naar de cilinders gaat, en meer lucht in de cilinders betekent weer meer vermogen. De Control Electronics (CE) bestaat uit de Engine Control Unit (ECU) die de motor als het ware bestuurt en in de gaten houdt, en de batterij. Laatstgenoemde onderdeel wordt ook wel de Energy Store (ES) genoemd.

Gridstraffen

De motorreglementen zijn nu uitgebreid tot maar liefst achttien A4'tjes. Dat maakt het van Ferrari, Mercedes, Red Bull Powertrains-Honda en Renault des te knapper dat al hun power units voldoen aan de reglementen. En bij deze ingewikkelde power units hoort ook een uitgebreid systeem voor gridstraffen. Wanneer een coureur namelijk een bepaald aantal onderdelen overschrijdt, levert dat een gridstraf op van tien plekken. Hieronder is een overzichtje van het maximale aantal onderdelen dat in één seizoen gebruikt worden.

Nieuwe reglementen vanaf 2026

Voor het Formule 1-seizoen van 2026, wanneer Audi en Ford hun intrede maken, zullen nieuwe technische reglementen worden geïntroduceerd. Ook de motorreglementen worden daarbij aangepast. De V6-turbohybride power unit blijft, maar de MGU-H zal uit de krachtbron worden gehaald om kosten te besparen. Desondanks hoopt men dat er meer elektrisch vermogen zal worden gebruikt door de MGU-K op te schroeven van 120 naar 350 kilowatt (van 160 naar 470 pk). Het doel is om de verbrandingsmotor minder te gebruiken en zo maar 70 in plaats van 100 kilogram benzine per race te verbruiken. De benzine voor 2026 zal sowieso 100% duurzaam worden om proberen de Formule 1 CO2-neutraal te maken vanaf 2030. Het verdwijnen van de MGU-H kan overigens turbolag tot gevolg hebben. De coureurs zullen dan bij het uitkomen van bochten voor een grotere uitdaging staan om de controle niet te verliezen. Het voorlopige pakket aan motorreglementen voor 2026 bestaat uit... twintig A4'tjes.

Gerelateerd

Side hustle

Teambaas Max, ijscoman Charles en designer Lewis: het ondernemersleven van de coureurs

• 17 april 2024 16:30

Grand Prix van China

Zo zag de Formule 1-wereld eruit tijdens de laatste Grand Prix van China in 2019

• 17 april 2024 08:07
• 4