Das Diffusor-Rätsel von Toyota

Auch die Hybrid-Architektur wurde deutlich verbessert. Die neuen
Batteriezellen können mit einer höheren Betriebstemperatur arbeiten
und benötigen daher weniger Kühlung, was bei der Aerodynamik
hilft.
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Auch die Hybrid-Architektur wurde deutlich verbessert. Die neuen Batteriezellen können mit einer höheren Betriebstemperatur arbeiten und benötigen daher weniger Kühlung, was bei der Aerodynamik hilft.

16.06.2017 - 15:42 Uhr von Michael Schmidt

Kamui Kobayashi fuhr mit 3.14,791 Minuten einen neuen Qualifikationsrekord für Le Mans. Der Toyota TS050H besticht auch durch eine exzellente Aerodynamik. Das Geheimnis des Autos soll im Diffusor sitzen.

Eigentlich müssten die LMP1-Autos vier Sekunden langsamer als im Vorjahr sein. Weil die FIA die Aerodynamik beschnitten hat. Der Frontsplitter wurde angehoben, der Diffusor weniger stark angewinkelt und in seiner Breite beschnitten. Das kostet auf dem Papier Rundenzeit. Tatsächlich aber sind die LMP1-Autos in Le Mans schneller denn je.

Besonders Toyota. Das schnellste Auto der Japaner kam 2016 auf eine Qualifikationszeit von 3.20,737 Minuten, hätte also theoretisch in diesem Jahr 3.24er Rundenzeiten auf die 13,629 Kilometer lange Sarthe-Strecke legen müssen. Tatsächlich stellte Kamui Kobayashi mit 3.14,791 Minuten einen neuen Rekord auf. Netto ist der Toyota TS050H also rund 10 Sekunden schneller als sein Vorgänger. Und auch um 2,468 Sekunden besser als der große Gegner Porsche.

Nur beim Diffusor gab es Spielraum

Wie kann das sein? Natürlich gab es über den Winter Verbesserungen im Antriebsstrang und auf der Fahrwerksseite. Doch wo sollte man bei der kastrierten Aerodynamik noch Rundenzeit finden? Experten vermuten, dass ein cleverer Trick den Toyota so schnell macht. Ein Kunstgriff, der Abtrieb bringt, aber nur marginal in den Luftwiderstand eingeht. Genau das Kriterium, auf das es in der Effizienz-Formel der LMP1 ankommt.

Damit ist auch klar, wo man beim Toyota hinschauen muss. Auf der Außenhaut der LMP1-Rennen lässt sich die Welt nicht neu erfinden. Und unter dem Auto lässt das Reglement den Technikern auch nicht viel Spielraum. Bleibt nur der Diffusor. Dessen Wirkung wird nicht nur durch die Expansionsfläche und den Anstellwinkel bestimmt, zwei Größen, die natürlich für alle gleich sind. Es kommt auch darauf an, wie viel Luft an in den Diffusor mit welcher Geschwindigkeit einströmt.

Wie war das 2009 in der Formel 1?

Auch da legt das Reglement den Aerodynamikern Fesseln an. Im Prinzip kann nur die Luft in den ansteigenden Schacht am Ende des Autos einströmen, die von vorne ankommt. Es sei denn man findet einen Weg, den Diffusor zusätzlich mit Luft zu speisen. Und diesen Trick soll Toyota gefunden haben, meldet der Fahrerlagerfunk. Seitdem sich das herumgesprochen hat, rätseln die Gelehrten, was den Japanern da eingefallen sein könnte.

In dem Zusammenhang fiel schnell einmal das böse Wort Doppel-Diffusor. Wir erinnern uns an den Coup, mit dem BrawnGP 2009 die Formel 1-Weltmeisterschaft gewonnen hat. Die Formel 1 hatte seinerzeit das gleiche Problem wie die LMP1 heute. Die Regelhüter hatten für 2009 den Diffusor in seiner Höhe, seinem Anstellwinkel und dem so genannten Kickoff-Punkt stark beschnitten. Nur in einem 50 Zentimeter-Bereich um die Mittellinie gab es eine grüne Zone, die es erlaubte, die Verkleidung höher zu ziehen als das Diffusordach.

Theoretisch konnte man also im Zentrum des Autos einen Kanal über dem Kanal einrichten. Doch wie sollte man in diesem zusätzlichen Schacht Luft einleiten, wo es doch eine Regel gab, dass es im Unterboden keine Löcher geben durfte? Etwas umständlich in dem Satz ausgedrückt, dass man bei Draufsicht an keiner Stelle des Autos den Boden sehen dürfte. Ein Honda-Ingenieur fand die Lücke im Gesetz. Er schlug vor, den Einlass in die Vertikale der Stufe im Unterboden zu stanzen. So konnte man von oben betrachtet auch keine Straße sehen. Toyota und Williams bekamen rechtzeitig Wind davon und konnten noch vor der Saison ebenfalls einen Doppeldiffusor montieren. Alle anderen schauten in die Röhre.

Luftschächte in der Vertikale

So ähnlich wie damals muss sich jetzt wahrscheinlich Porsche vorkommen, obwohl man von den Schwaben zu diesem Thema offiziell nichts hört. Auch, weil immer noch nicht klar ist, was Toyota da eigentlich aus dem Hut gezaubert hat. Ein Doppeldiffusor im Sinne der Formel 1 würde keinen Sinn machen. Die Etage oberhalb des Diffusordachs kann jeder ganz legal mit Luft füttern.

In der LMP1 muss man die Problemstellung umdrehen. Wie kriege ich Luft von oben nach unten in den Hauptdiffusor? Dazu bräuchte es wieder Löcher im Boden, und die sind wie einst in der Formel 1 nicht erlaubt. Deshalb wird intern auch nicht von einem Doppeldiffusor sondern einen „zusätzlichen Diffusor“ gesprochen. Die Experten sind sich einig, dass der Toyota seine Luft für die zwei zusätzlichen Schächte durch Öffnungen an den Seiten der Verkleidung vor den Hinterrädern ansaugt.

Die Preisfrage ist es jetzt, wie die Luft aus diesen Kanälen links und rechts in den Diffusor eingespeist wird. Vielleicht auf die gleiche Art wie die Formel 1 vor acht Jahren die Luft in den Zusatzkanal geführt hat. Durch Öffnungen in den vertikalen Diffusorwänden rechts und links. So hätte man in jedem Fall eine Schattenfläche, die die Öffnung zur Straße hin unterdeckt.

Toyota-Technikchef Pascal Vasselon wehrt sich gegen Vorwürfe, dass hier etwas an den Regeln vorbei entwickelt wurde. „Das Auto wurde so von der FIA homologiert. Also ist es legal.“ Das waren der BrawnGP, der Toyota und der Williams 2009 auch. Red Bull, Ferrari und McLaren schimpften damals, dass sie die gleiche Idee gehabt hätten, sie aber für illegal gehalten hätten. Die einen fragten erst gar nicht bei der FIA nach, die anderen stellten die falsche Frage und bekamen eine abschlägige Antwort.

Das könnte jetzt auch in der LMP1 passiert sein. Vielleicht hat Toyota seine Frage der Machbarkeit so gestellt, dass den Regelhütern die Hände gebunden waren. Nach dem Buchstaben des Gesetzes war der Trick legal, auch wenn er vielleicht nicht dem Geist des Reglements entsprochen hat. Und vielleicht hat Porsche seine Frage so formuliert, dass irgendein Punkt in dem geplanten Konstrukt nicht ganz wasserdicht war. Und bekam eine Absage. So wie Audi, die noch vor ihrem Ausstieg ebenfalls zum gleichen Thema von der FIA eine Klarstellung wollten.

Quelle: 2017 Motor-Presse Stuttgart
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