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Getriebe in Valencia: Über 3.600 Gangwechsel

Getriebe in Valencia: Über 3.600 Gangwechsel

Eine für viele weniger bekannte Regeländerung in dieser Saison betrifft das Getriebe. Musste es noch im letzten Jahr bei vier aufeinanderfolgenden Rennen eingesetzt werden, so sind es in dieser Saison fünf Rennen in Folge. Zudem musste jedes Team vor Saisonbeginn 30 Auswahlmöglichkeiten für die Getriebeübersetzung festlegen. Diese müssen die Anforderungen aller 19 Strecken erfüllen, also sowohl in langsamen Kurven wie in Monaco als auch auf langen Geraden wie in Monza, wenn DRS aktiviert ist. Der Straßenkurs in Valencia weist mit 64 Gangwechseln pro Runde die meisten Schaltvorgänge aller bisherigen Strecken und nach Singapur die zweitmeisten der gesamten Saison aus – ein guter Anlass, um den Einsatz eines Formel 1-Getriebes genauer unter die Lupe zu nehmen.

Welche Herausforderungen erwarten das Getriebe auf dem Straßenkurs in Valencia?
In Valencia wechseln die Fahrer 64 Mal pro Runde den Gang, nur in Singapur kommt es mit 71 Gangwechseln zu mehr Schaltvorgängen. Das entspricht über 3.648 Gangwechseln während des Großen Preises von Europa – der Saisondurchschnitt liegt bei 3.100. Durchschnittlich schalten die Fahrer in Valencia alle 85 Meter, im Vergleich dazu wird in Monaco alle 61 Meter und in Spa alle 143 Meter geschaltet.

Wie hat sich die Laufzeit eines Getriebes in diesem Jahr verändert?
In diesem Jahr muss ein Getriebe bei fünf aufeinanderfolgenden Rennen eingesetzt werden – im letzten Jahr waren es nur vier. In der Saison 2010 betrug die Laufleistung eines Getriebes zwischen 2.100 und 2.500 Kilometern, in dieser Saison steigt dieser Wert auf 2.600 bis 3.000 Kilometer. Während des Lebenszyklus von fünf Rennen führt ein Getriebe somit mehr als 25.000 Gangwechsel durch.

Welche Rennen fordern das Getriebe am meisten?
Die größten Herausforderungen für das Getriebe sind Monaco, Singapur und Abu Dhabi – auf diesen Strecken schalten die Fahrer alle 61 Meter, 71 Meter beziehungsweise 82 Meter. Entscheidend dafür sind der Drehmomentverlauf und die Anzahl der Gangwechsel. In Monaco und Singapur schalten die Fahrer während des Rennens über 4.000 Mal. Auf langsameren Strecken sorgt die gewählte Übersetzung für eine geringere Geschwindigkeit, somit muss das Getriebe für eine längere Zeit ein höheres Drehmoment übertragen. Gleichzeitig wird mehr in den niedrigen Gängen gefahren, wobei die Lager stärker belastet werden. Während eines Gangwechsels muss das Getriebe auch Drehmomentspitzen standhalten – die Folge: je öfter geschaltet wird, desto stärker wird das Getriebe gefordert.

Welche Temperaturen und Kräfte wirken im Getriebe?
Ein Getriebe arbeitet bei bis zu 130°C und überträgt im höchsten Gang eine Kraft von rund 5000Nm. Es wiegt weniger als 40 kg und besteht aus mehr als 500 Einzelteilen, dazu zählen neben den Getriebeteilen auch Befestigungspunkte für die Aufhängung, die hintere Crash-Struktur und etliche Komponenten der Hydraulik.

Wie schnell schaltet ein modernes Schnellschaltgetriebe in der Formel 1?
Wenn man die Übertragung des Drehmoments durch das Getriebe als Grundlage nimmt, dauert ein Gangwechsel null Sekunden. Die Dauer des mechanischen Schaltvorgangs beträgt weniger als 0,05 Sekunden – ist also drei Mal so schnell wie das Blinzeln eines Auges. Bei 250 km/h würde ein Formel 1-Auto in dieser Zeit beinahe 3,5 m oder rund zwei Drittel der Fahrzeuglänge zurücklegen.

Artikel 9.6.2 des Technischen Reglements besagt, dass allen Teilnehmern für die gesamte Saison nur 30 Übersetzungsoptionen zur Verfügung stehen, die vor dem ersten Saisonrennen angemeldet werden müssen. Wie werden diese ausgewählt?
Das bedeutet, dass jedes Team 30 mögliche Übersetzungsverhältnisse zur Auswahl hat, es bedeutet nicht, dass es ausschließlich 30 Getriebeübersetzungen verwenden kann. Innerhalb dieses Bereichs darf das Übersetzungsverhältnis zwischen den Rennwochenenden an die jeweilige Streckencharakteristik angepasst werden. Das Team wählt die 30 erlaubten Übersetzungs-Varianten auf Grundlage der Erfahrung in den Wintertestfahrten mit beiden Fahrern sowie der Rundensimulationen aus. Jedem Fahrer stehen die gleichen 30 Übersetzungsverhältnisse zur Verfügung.

Wie wird die Getriebeübersetzung für eine bestimmte Strecke bestimmt?
Zunächst wird der höchste Gang festgelegt. Hierzu werden verschiedene Flügeleinstellungen simuliert und ein Kompromiss für den Einsatz von DRS gesucht – eine Optimierung ohne die Verwendung von DRS könnte dazu führen, dass der Fahrer zu lange im Drehzahlbegrenzer fährt, wenn das DRS aktiviert ist, im Gegensatz dazu könnte eine Optimierung für den DRS-Einsatz zur Folge haben, dass der höchste Gang zu lang übersetzt ist, wenn der Fahrer das DRS einschaltet. Durch die Nutzung von DRS stieg die Höchstgeschwindigkeit in diesem Jahr auf Strecken mit hohem Abtrieb um 15 km/h an, auf Kursen mit mittlerem Abtriebsniveau, wie etwa Montreal, blieb sie hingegen recht ähnlich. Der Einsatz des Systems kann auch die Drehzahl um fast 1.000 Umdrehungen erhöhen.

Die weiteren Getriebeübersetzungen werden nach der Erprobung der Strecke im Simulator ausgewählt. Dabei ist es wichtig, am Kurvenausgang ausreichend Drehmoment zu besitzen. Sollte das Übersetzungsverhältnis jedoch zu kurz gewählt worden sein, ist es schwierig zu verhindern, dass die Räder am Kurvenausgang durchdrehen oder das Auto am Kurveneingang nervös reagiert. Nach der Ankunft an der Strecke passt das Team die vorgesehene Getriebeübersetzung unter Umständen an den vorhandenen Griplevel oder die Windrichtung an. Innerhalb der 30 Getriebe-Optionen darf das Team zwischen dem ersten und zweiten Freien Training frei wählen. Erst zwei Stunden nach dem zweiten Training muss das Team das Übersetzungsverhältnis für das verbleibende Wochenende festlegen.

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