Vrijdag 31 maart 2017 — Wereldpremière in een koninklijk park: vorige vrijdag onthulde Porsche de nieuwe 919 Hybrid op de Autodromo Nazionale di Monza. Het Le Mans-prototype, dat een gecumuleerd vermogen van ongeveer 900 pk (662 kW) produceert, werd grondig gewijzigd. Porsche mikt op een hattrick met de wagen: het doel is om de 24 Uur van Le Mans (17-18 juni) te winnen en tegelijk ook voor de derde opeenvolgende keer de FIA Wereldtitel Endurance te behalen, zowel bij de rijders als bij de constructeurs.

Fritz Enzinger, Vice President LMP, trekt met heel wat ontzag ten strijde: “Elk van de negen uithoudingsraces vormt een ware uitdaging. Betrouwbaarheid is een basisvereiste. Zes uren laveren tussen de vele wagens uit de verschillende categorieën, die allemaal aan een andere snelheid rijden, zorgt er voor dat iedere race onvoorspelbaar wordt. Uiteindelijk houdt de winnaar meestal slechts een paar seconden voorsprong over. Met een wedstrijdduur die vier keer langer is dan de andere wedstrijden vormt Le Mans het hoogtepunt van het kampioenschap. Deze 24-uursrace drijft mens en machine tot de limiet. Toyota wordt in 2017 allicht een heel zware tegenstander in de hoogste LMP1-categorie. We nemen het tegen hen op met een nauwkeurig verbeterde Porsche 919 Hybrid en een team van zes rijders van het hoogste niveau.”

De technologie van het Le Mans-prototype

Het model 2017 van de Porsche 919 Hybrid beschikt over een hele waaier vernieuwingen, vooral op aërodynamisch vlak, het chassis en de verbrandingsmotor. Team-manager Andreas Seidl, die ook zijn rol van technisch directeur blijft vervullen, stelt: “Voor 2017 is 60 à 70 procent van de auto nieuw ontwikkeld. Het basisconcept van de 919 Hybrid biedt nog genoeg mogelijkheden om de kleine details te optimaliseren en de wagen nog efficiënter te maken. De monocoque is sinds 2016 onveranderd gebleven, maar het potentieel van alle andere componenten werd geanalyseerd en met de nodige wijzigingen geoptimaliseerd. Net zoals in Formule 1 wordt de monocoque uit koolstofvezel gemaakt, volgens het gekende sandwich-design.”

Aërodynamica

De technische regels voor het 2017 FIA WEC World Endurance Championship leggen verdere beperkingen op als het gaat over koetswerkonderdelen die de aërodynamica beïnvloeden. In een poging de veiligheid te verhogen zorgen de nieuwe afmetingen er voor dat de neerwaartse druk van de LMP1-prototypes verminderd wordt, waardoor de bochtensnelheid van de wagens verlaagd wordt. Met de nieuwe specificaties en afmetingen als basis ontwikkelden de Porsche-ingenieurs twee splinternieuwe aëro-pakketten voor de 919 Hybrid, uiteraard in een poging om de door de nieuwe regels verloren rondetijd zoveel mogelijk te recupereren.

In 2016 had Porsche drie aëro-configuraties voor het hele seizoen, maar de nieuwe regels hebben ook dat aantal aan banden gelegd. Andreas Seidl: “De teams verplichten om zich te beperken tot twee aëro-pakketten is een kostenmaatregel die absoluut steek houdt.”

Eén van die nieuwe aëro-pakketten is specifiek voor Le Mans ontworpen. Om er op de extreem lange rechte stukken een maximale topsnelheid te bereiken wordt de luchtweerstand zoveel mogelijk beperkt. Het tweede pakket veroorzaakt dan weer meer weerstand, maar dat wordt gecompenseerd door een hogere neerwaartse druk in de bochten. Op ieder circuit mogen nog details worden aangepast, maar over het algemeen genomen zullen er in 2017 meer compromissen moeten worden gevonden dan in het verleden, met de drie aëro-configuraties, het geval was.

De ingenieurs hebben er zich op toegelegd om de voorsteven van de auto minder gevoelig te maken aan de aërodynamica. “In 2016 kreeg de voorkant van de auto heel wat rubberrestjes van het circuit te incasseren”, vervolgt Seidl. “Dat rubber stapelde zich op en verstoorde de balans van de wagen. We hebben dit fenomeen geanalyseerd en de relevante koetswerkonderdelen aangepast.”

In vergelijking met het model van vorig jaar vallen bij de 919 van 2017 vooral de hogere, bredere en langere wielkasten op. Aan de zijkant is het nieuwe kanaal van de monocoque naar de wielkast duidelijk zichtbaar, samen met de hertekende luchthappers voor de radiatoren.

“Ten gevolge van de aërodynamische verliezen die de nieuwe regels voorschrijven verwachten we in Le Mans per ronde drie tot vier seconden langzamer te gaan,” legt Seidl uit. “Het wordt afwachten hoe goed onze verbeteringen dat verlies zullen compenseren.”

Aandrijving

Bij de verbeteringen die de Porsche-ingenieurs hebben doorgevoerd horen ook een hogere efficiëntie en betere prestaties van de aandrijflijn. De transmissie op de voor- en achteras, de verbrandingsmotor, de elektrische motor en het energie-recuperatiesysteem werden allemaal geoptimaliseerd, maar het basisprincipe achter de aandrijving bleef onveranderd. De achteras van de 919 wordt aangedreven door een extreem compacte tweeliter V4 verbrandingsmotor. Die motor combineert compacte turbotechnologie met een efficiënte directe brandstofinspuiting en levert net geen 500 pk (368 kW) op. Het is de meest efficiënte verbrandingsmotor die Porsche ooit gemaakt heeft. Twee verschillende energie-recuperatiesystemen – een systeem dat de remenergie op de vooras recupereert plus een systeem dat de energie van de uitlaat hergebruikt – voeden een lithium-ion batterij, die dan weer instaat voor de elektrische motor die indien gewenst meer dan 400 pk (294 kW) richting vooras kan sturen. De 919 Hybrid, ontwikkeld in Weissach, is het enige prototype dat zowel bij acceleratie als bij het remmen energie kan recupereren. De wagen beschikt over een gecombineerd vermogen van meer dan 900 pk (662 kW), en kan bij het uitkomen van de bochten gebruik maken van een enorme tractie, wanneer de 400 pk op de vooras de 919 omvormen tot een vierwielaandrijver.

Ongeveer 60 procent van de gerecupereerde energie komt van de KERS (Kinetic Energy Recovery System) op de remmen vooraan. De overige 40 procent wordt geproduceerd door het systeem dat de energie van de uitlaat recupereert. Gemiddeld wordt er 80 procent van de vooraan gerecupereerde remenergie onmiddellijk omgezet in aandrijfenergie. Indien de verbrandingsmotor dit elektrisch vermogen zou moeten produceren, dan zou het vermogen meer dan 100 pk (74 kW) hoger moeten liggen, waardoor het brandstofverbruik van de 919 meer dan twintig procent hoger zou komen te liggen. In Le Mans komt dat neer op één extra liter per ronde. Een ander voordeel van het uiterst efficiënte recuperatiesysteem is dat het de 919 toelaat met kleinere en lichtere remmen te rijden – een kenmerk dat niet alleen gewicht uitspaart, maar ook de luchtweerstand verbetert. Kleinere remmen hebben immers minder lucht nodig om te worden gekoeld.

Om de energie van de uitlaat te recupereren werd er aan de uitlaat een kleine turbine bevestigd. Die turbine draait aan een snelheid van meer dan 120.000 opm en drijft een generator aan. Net zoals de energie die bij de remmen vooraan wordt gerecupereerd wordt ook deze energie opgeslagen in de lithium-ion batterij, tot het moment wanneer ze nodig is. De rijder kan deze opgeslagen energie met een simpele druk op de knop aanwenden, bijvoorbeeld om de wagen een extra boost te geven bij het uitkomen van een bocht, en tegelijk de gerecupereerde energie van de uitlaat bij het accelereren aan te vullen. Om er voor te zorgen dat de turbine even efficiënt is bij lagere snelheden, en er dus minder druk uit de uitlaat komt, beschikt de turbine over een variabele geometrie. Ondanks het feit dat er heel wat gesofisticeerde technologie aan boord is, zijn de ingenieurs er toch in geslaagd om het hele uitlaatsysteem nog lichter te maken.

Seidl: “Ons doel was er voor te zorgen dat de wagen in zijn geheel niet meer woog dan de wagen van vorig jaar, ondanks het feit dat we heel wat vernieuwende technologie hebben aangebracht, zowel aan het chassis, het koetswerk als de aandrijflijn.”

De 919 komt opnieuw in de hoogste energie-efficiëntie klasse aan de start. Dat betekent dat de wagen op het 13,629 kilometer lange circuit van Le Mans 8 megajoule aan gerecupereerde energie mag gebruiken, met de restrictie dat de wagen maximaal 4,31 liter brandstof mag verbruiken. Beide cijfers worden nauwlettend in de gaten gehouden en na iedere ronde geverifieerd.

Rijkwaliteit en banden

Naast de mechanische verbeteringen aan het chassis zorgen een aantal software-vernieuwingen er voor dat de rijkwaliteit van de 919 werd verbeterd, vooral qua tractiecontrole en hybride-management. Beide factoren hebben een duidelijk effect op de levensduur van de banden, en dat effect zal in 2017 een nog groter belang krijgen. LMP1-teams krijgen per raceweekend immers drie bandensets minder ter beschikking, dus de banden zullen nu steeds meer een dubbele rijstint moeten afwerken, zowat het equivalent van twee volle tanks brandstof of anderhalf uur racen. Andreas Seidl: “Samen met onze partner Michelin hebben we ons uitgebreid op deze maatregel voorbereid, zodat we een hele race lang voldoende tempo kunnen ontwikkelen, zelfs al werken we dubbele stints af. In alle wedstrijden, of ze nu zes of 24 uur lang zijn, zal er ook dit jaar van start tot finish worden gesprint.” Tijdens de nachtelijke uren in Le Mans, wanneer er koelere temperaturen zijn, zijn op een setje banden zelfs viervoudige stints mogelijk.

WEC – het ideale platform voor technologische pioniers

Met zijn unieke energie-efficiëntie regels voor Klasse 1-Le Mans prototypes (LMP1) is de WEC een ideaal platform voor Porsche – en het waren net deze regels die het bedrijf er toe aanzetten om in 2014 terug te keren naar de autosport. De reglementen geven de ingenieurs een ongewone vrijheid om verschillende aandrijfconcepten uit te proberen en vereisen toekomstgerichte technologieën als hybridisatie, een uiterst efficiënte downsizing van de motor en het gebruik van een lichtgewicht constructie. Het resultaat is dat de WEC Porsche het perfecte platform biedt om vernieuwingen voor hun seriemodellen te testen en te ontwikkelen.

Proloog: eerste confrontatie met de concurrentie

Afgelopen weekend vond de eerste confrontatie met de concurrenten uit de WEC plaats. Tijdens de zogenaamde Proloog kon er 14 uur worden getest, op zaterdag zelfs tot twee uur na zonsondergang. Het Porsche LMP Team liet op de twee dagen beide wagens rijden.

De hybrid racebolide met nummer 1 was in handen van Neel Jani (33, Zwitserland), André Lotterer (35, Duitsland) en Nick Tandy (32, Groot-Brittannië). Jani is de regerende WEC-wereldkampioen en winnaar van de 24 Uur van Le Mans 2016. Lotterer werd in 2012 met Audi wereldkampioen en beschikt over de ervaring van een drievoudig Le Mans-winnaar, terwijl Tandy deel uitmaakte van het Porsche-team dat in 2015 in Le Mans wist te winnen. De andere wagen van het team draagt het nummer 2 en wordt gedeeld door Timo Bernhard (36, Duitsland), wereldkampioen van 2015, en de twee Nieuw-Zeelanders Earl Bamber (26) en Brendon Hartley (27). Bamber won in 2015 samen met Tandy Le Mans, terwijl Hartley in hetzelfde jaar de wereldtitel deelde met Bernhard.