Een 1,5-liter motor ter grootte van een koffer die meer dan 1.000 pk maakte — tot hij ontplofte.
1983·BMW M12/13 1,5 L viercilinder turbo·~640 pk in de race / ~750 pk in kwalificatie (1983); 1.300+ pk tegen 1986·Rijderstitel in 1983 (Piquet) — de eerste turbokampioen·meer dan 850 pk per liter in kwalificatietrim van 1986
1· HET VERHAAL
De uitlaat betaalt de laaddruk
In de jaren tachtig ontdekte de Formule 1 dat je een piepklein motorblok met een turbolader kon volproppen met lucht — twee turbinewielen die door de uitlaatgassen worden rondgedraaid. De BMW-motor van de Brabham BT52 was gebaseerd op een gewoon 1,5-liter blok uit een straatauto, en binnen drie seizoenen haalde deze motorfamilie in de kwalificatie al meer dan 1.300 pk. Die motoren hielden het bij volle laaddruk maar enkele minuten vol, en niemand maakte zich daar druk om: ze hoefden maar één ronde te overleven.
2· WAAROM HET ERTOE DEED
Vermogen uit druk, niet uit inhoud
Een motor levert vermogen naar verhouding van de lucht die hij verbrandt. Een turbo perst er meerdere atmosferen van naar binnen, zodat een 1,5-liter motor ademt als een 6-liter. De ene laaddrukknop van de demo is het hele tijdperk: draai hem open en het vermogen klimt bijna in een rechte lijn.
De turbolader is een kleine gasturbine — hetzelfde duo van compressor en turbine als de straalmotoren elders op deze site, alleen dan om een zuigermotor heen gebouwd. Energie die elke eerdere motor gewoon de uitlaat uit gooide, drijft nu de compressor aan.
De wachttijd tussen gas geven en laaddruk — een probleem van draaiende massa
BMW’s kwalificatiemotoren draaiden op zoveel laaddruk dat zuigers al na een handvol ronden smolten, gestookt met tolueenrijke brandstof die meer op labchemie leek dan op benzine, in blokken die eerst buiten hadden staan roesten om ze ‘in te rijden’. Maximaal vermogen voor één vliegende ronde, en dan weer helemaal uit elkaar — een filosofie die het reglement uiteindelijk verbood.
5· PROBEER HET
De laaddrukknop: druk erin, vermogen eruit
De uitlaat draait een turbine rond, de turbine draait een compressor rond, en de compressor propt de cilinders vol met lucht onder druk — hetzelfde duo schoepenwielen als de straalmotoren op deze site, in het klein. Draai de laaddruk open en zie het vermogen klimmen — en de levensverwachting van de motor instorten.
Uitlezing
RacestandBij ongeveer 3 bar haalt de motor een hele Grand Prix — en heeft dan nog altijd een paar honderd pk meer dan elke atmosferische rivaal.
Vermogen616 pk
Per liter411 hp/L
Cilinderdruk (BMEP)33 bar
Verwachte levensduur motor1.8k km
Vermogen volgt de hoeveelheid lucht die een motor verbrandt, en laaddruk is simpelweg meer lucht per slag — een rechte lijn, tot de materialen het begeven. Hetzelfde koppel van compressor en turbine als bij de straalmotoren elders op deze site, hier aan het werk voor vier zuigers.
Stamp op het gas… één… twee… en DAN pas duizend pk.
Rotortraagheid + geen uitlaatenergie bij gas dicht·0,5–2 s tot volledige laaddruk, afhankelijk van het tijdperk·Kleinere turbines, anti-lag-brandstoftoevoer, anticiperen door de coureur·Elektrisch op toeren brengen — de MGU-H van 2014
1· WAT HET DOET
De wachttijd tussen gas geven en laaddruk — een probleem van draaiende massa
Een turbolader maakt pas laaddruk zodra zijn turbine snel genoeg draait — en die op toeren brengen kost uitlaatenergie die een dichtgeklapte gasklep niet levert. Dus stampt de coureur midden in de bocht op het pedaal, en er gebeurt een seconde of langer niets; dan arriveert de laaddruk in één klap, meestal terwijl hij nog aan het insturen is. Die vertraging temmen bepaalde hoe de turboauto's gereden moesten worden.
2· WAAROM HET ERTOE DOET
Een vliegwiel in de uitlaat
De draaiende delen van de turbo slaan energie op als een vliegwiel: de reactietijd schaalt met hun traagheid. Een grote turbo geeft meer laaddruk bovenin, maar heeft langer nodig om op toeren te brengen — de schuifknop van de demo is precies die ruil.
3· WAAROM HET ERTOE DOET
Rijden rond het gat
Coureurs leerden het gas absurd vroeg open te draaien — midden in de bocht, tegen de remmen in — zodat de laaddruk bij het uit de bocht komen zou arriveren. Een halve seconde mis, en je kreeg duizend pk dwars in Eau Rouge.
4· WAAROM HET ERTOE DOET
Het probleem dat nooit verdween
Anti-lag-trucs met de ontsteking, twin-turbo's, en uiteindelijk het antwoord van het hybride tijdperk: de MGU-H van de W05 laat de compressor elektrisch draaien en schrapt het turbogat volledig. Veertig jaar techniek gericht op die ene seconde.
5· PROBEER HET
De langste seconde in de autosport: reactietijd van de laaddruk
Stamp op het gas bij t = 0 en kijk hoe de laaddruk opbouwt. Kies een kleine turbo voor reactiesnelheid of een grote voor piekvermogen, en check wat er werkelijk is aangekomen tegen de tijd dat je uit de bocht komt.
Uitlezing
Eromheen rijdenHet compromis van de klassieke turbojaren: je geeft al gas midden in de bocht, eerder dan je eigenlijk wilt, zodat de laaddruk er is bij de bochtuitgang — hopelijk terwijl de auto nog de goede kant op wijst.
Tijd tot 90% laaddruk2.13 s
Laaddruk bij bochtuitgang2.02 bar
Vermogen bij bochtuitgang413 pk
Piekvermogen (uiteindelijk)535 pk
De turbo is een vliegwiel dat de uitlaatgassen op toeren moeten brengen, dus de laaddruk volgt een simpele exponentiële curve — de tijdconstante is het hele verhaal van rijdbaarheid. Dertig jaar later brengt de MGU-H van de W05 datzelfde wiel elektrisch op toeren, in een tiende van een seconde.