Projekt FORMEL 1 Neotech-V12-Motor - der HTL Steyr

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HÖHERE TECHNISCHE BUNDESLEHRANSTALT STEYR Elektronik – Fahrzeugtechnik – Mechatronik – Metalldesign Projekt F1: immer am Limit Hintergrund: Das ist die Geschichte einer unglaublichen Geschichte. Vier Rennsportfreunde aus Villach, Harald und Manfred Pehr, Peter Marlow, Dieter Stappert wollten einen Formel-1- Motor bauen. Die fixe Idee aus dem Winter 1986/87 wurde zur Realität in Form des Neotech V12. Die geschätzten Entwicklungskosten für dieses unglaubliche Projekt beliefen sich auf 100 Mio. Schilling. V12-Motor: Der 650 PS starke Motor verfügt über eine Verdichtung von 11,8:1. Bohrung und Hub des V-Motors betragen 84x52,5mm. Die Besonderheit des Motors ist, dass er unheimlich klein und zierlich konstruiert wurde und in Modulbauweise ausgeführt ist. Das heißt, alle Komponenten, z.B. Räderkasten können nur mit wenigen Schrauben demontiert werden. Der Würfel aus Stahl und Aluminium wiegt nur 135kg, ist 660mm lang, 450mm breit und 530mm hoch. Das geringe Gewicht ist umso eindrucksvoller, weil bis jetzt weder Titan noch Magnesium verbaut wurde. Der Grund für das geringe Gewicht liegt sicher nicht nur am Gehäuse der Wasserpumpe, welches aus Kohlefaser besteht, sondern daran, dass sich der Neotech V12 aus weniger Teilen als ein konventioneller Motor zusammensetzt. Diese Teile sind am Limit dimensioniert. Der Motor besteht großteils aus Aluminiumteilen, welche alle in Österreich gefertigt wurden, die Pleuel hingegen werden aus Stabilitätsgründen aus Stahl gefertigt. Erstaunlich ist, dass der Neotech V12 keine Zylinderkopfdichtung hat, weil Kurbelgehäuse und Zylinderkopf aus dem gleichen Material gefertigt sind. Mittelabtrieb: Eine weitere Eigenheit des Neotech V12 ist der Mittelabtrieb. Vorteile der mittig abgetriebenen Kurbelwelle: • Die Kurbelwelle ist weniger belastet und kann leichter gebaut werden. • Aus einer langen Zwölfzylinder-Kurbelwelle ergeben sich schwingungstechnisch zwei problemlose kurze V6-Wellen. • Der Nockenwellenantrieb, den man sinnvollerweise ebenfalls im Zentrum des Motors installiert, wird weit weniger von Schwingungen belastet. • Die Kurbelwelle und ihre Lagerung können kleiner dimensioniert werden, weil sie kaum Schwingungen ausgesetzt sind. • Das Gewicht für die Befestigungsflansche von Schwungscheibe und Nockenwellenantrieb entfällt. • Die Drehzahl kann theoretisch deutlich höher liegen als bei einem konventionellen Triebwerk, weil Vibrationen keine ernsthaften Probleme aufwerfen. • Der Motor dreht schneller hoch. Da die Kurbelwelle beim Mittelabtrieb leichter ist, muss weniger Masse beschleunigt werden Die Leistungsverluste durch die zusätzlich Welle werden durch die Vorteile des Konzepts kompensiert. Bei optimaler Fertigung der Lager und Zahnräder geht die Leistungseinbuße gegen Null. Nachteile sind, dass die Biegesteifigkeit des Kurbelgehäuses darunter leidet, da der Mittelabtrieb das Gehäuse teilt. Wenn der Antrieb der Nockenwelle ebenfalls im Inneren des Motors ruht, ist es mit der Servicefreundlichkeit vorbei. Neotech V12-Motor Vs. 1 vom 05.02.2005 Seite: 1
HÖHERE TECHNISCHE BUNDESLEHRANSTALT STEYR Elektronik – Fahrzeugtechnik – Mechatronik – Metalldesign Projekt F1: immer am Limit Kurbeltrieb: Bei dem österreichischen 12 Zylinder rotiert die Abtriebswelle 25mm oberhalb der Kurbelwelle im V der Pleuel. Dass damit auch der Getriebeanschluss um 25mm höher liegt, ist eher ein Vor- als ein Nachteil. Die Kurbelwelle ist aus einem Teil geschmiedet und die Ölversorgung der Haupt- und Pleuellagerstellen erfolgt über die Kurbelwellenenden. Der Öffnungswinkel des V-Motors beträgt 70°, da die Konstrukteure an dieser Stelle die Lichtmaschine platziert haben. Die Ansteuerung der Nockenwellen, die gegenläufig laufen und wie die Kurbelwelle mittig angetrieben werden, erfolgt über Zahnräder, die in dem nicht geteilten Kurbelgehäuse gelagert sind. Motorsteuerung: Es ist eine gewöhnliche Saugrohreinspritzung am Neotech V12 verbaut, jedoch werden anstatt der herkömmlichen Drosselklappen Flachschieber im Ansaugkanal verwendet. Neotech bekam die intelligenteste Motorsteuerung, die es bei Bosch gab. Mit der 1.8-Motronic musste der österreichische 12 Zylinder Farbe bekennen. 12.800 U/min schafft der Motor locker, woraus Peter Marlow schließt, dass bis 14.000U/min keine mechanischen Probleme auftreten. Kühlung und Schmierung: Der Zylinderkopf hat extrem enge Wasserkanäle (3mm), dadurch wird eine konstante Strömung gewährleistet und die Dampfblasenbildung verhindert. Weiters werden die Zylinderlaufbüchsen nicht mit Kühlwasser gekühlt, sondern mit Öl. Die Zylinderköpfe hingegen werden mit Wasser gekühlt. Die Ölpumpe (1 Druckstufe und 4 Saugstufen) und die Wasserpumpe sitzen auf einer Antriebswelle und werden somit nur mit einem Zahnrad angetrieben. Erprobung: Der Motor wurde auch bei der AVL in Graz getestet. Nach 6 Stunden stellen die Messingenieure dem Neotech V12 ein einwandfreies Zeugnis aus. Nach 150 Stunden Prüfstand durfte der Neotech V12 in einem Brun-Porsche 962 das erste Mal in die freie Wildbahn. Bisher wurde der Motor jedoch nur mit Sprit von der Agip Tankstelle betankt und Marlow schätzt, dass mit Spezialbenzin sind 3% mehr Leistung möglich ist. Quelle: Sport Auto, Ausgabe Nr. 1/Januar 1990 und Nr. 2/Februar 1990. Neotech V12-Motor Vs. 1 vom 05.02.2005 Seite: 2
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