Diese einsitzigen Autos mit offenem Cockpit und Hinterrad, die die Luft wie ein Skalpell schneiden, kosten so viel in Herstellung und Wartung, dass die FIA für das Kalenderjahr 2021 eine Kostenobergrenze von 145 Millionen US-Dollar festlegte. Die Kappe sollte nicht nur eine bessere Wettbewerbsbalance bringen und den Sport fairer machen, sondern auch die einzigartigen technologischen und technischen Herausforderungen der Formel 1 sorgfältig bewahren.
Es ist keine Überraschung, dass die meisten straßenzugelassenen Autos, die heute lächerlich schnell sind, einige der Innovationen der Formel 1 stark ausleihen, um ihren Konkurrenten die Türen zu vertreiben. Dies ist einer der Gründe, warum Autohersteller wie Ferrari, Renault, Mercedes, Aston Martin und McLaren am Sport teilnehmen. Jedes Jahr wechseln diese Teams ihre Autos, um schneller und sicherer für die Fahrer zu werden, was die Entwicklung sehr fortschrittlicher Teile beinhaltet, deren Konstruktion Tausende von Dollar kostet. Die Tatsache, dass die meisten Teile seltene Materialien wie Titan sowie leichte und starke Materialien wie Kohlefaser verwenden, die viel Geld kosten, ist der Grund, warum Formel-1-Autoteile nicht annähernd billig sind.
Im Allgemeinen erfordert es über 16 Millionen Dollar, nur die grundlegenden Teile von Grund auf neu zu konstruieren – Hauptkomponenten wie das Chassis, das Aggregat und einige andere Teile. In diesem Artikel schlüsseln wir die Kosten der 10 teuersten Teile an einem Formel-1-Auto auf, um zu zeigen, warum dieser Sport als der Gipfel des Motorsports gilt.
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Lenkrad – 70.000 $
Via: YouTube – Mercedes-AMG Petronas Formel-1-Team
F1-Autos verwenden speziell entwickelte Lenkräder, die 50.000 bis 100.000 US-Dollar kosten und aus Kohlefaser bestehen. Um für Fahrer bequem genug zu sein, haben sie Silikongriffe. Hinten befinden sich Schaltwippen und rechts unten eine Kupplung zum Anfahren aus dem Stand. Vom vorderen Lenkrad aus können Fahrer über 40 Funktionen mit Komponenten DRS- und ERS-Tasten, Kippschaltern und Schaltern für Funktionen wie Bremsvorspannung und mehr steuern. Wie bei den meisten modernen Autos gibt es einen Farbbildschirm, der bei der Anzeige der meisten digitalen Informationen über das Auto hilft, aber er ist viel kleiner.
Ein Teil des Grundes, warum ein F1-Lenkrad so viel kostet, liegt in der speziellen Verkabelung an der Fahrzeugsäule, die sicherstellt, dass die Lenkungskabel ohne die Gefahr einer Fehlausrichtung der Steckverbinder passen. Es muss leicht abnehmbar und an der Säule des Autos anbringbar sein (sollte weniger als 5 Sekunden dauern), damit der Fahrer leicht aus dem Cockpit steigen kann.
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Heckflügel – $130.000
Via: Formula1.com
Heckflügel werfen Konstrukteure fast 150.000 US-Dollar zurück. Diese Flügel müssen eine bestimmte Steifigkeit erfüllen, um sich nicht zu biegen oder zu verbiegen, wodurch ein Auto auf Geraden einen Geschwindigkeitsvorteil erhält. Zu den Hauptfunktionen eines Heckflügels gehört es, ihm eine bessere Balance zu verleihen, den Luftwiderstand und die Turbulenzen am Heck des Autos zu reduzieren, was letztendlich dazu beiträgt, den Abtrieb zu erhöhen.
Via: Formula1.com
Ein legales Feature, das die Kosten erhöht und in alle Heckflügel integriert ist, ist die beliebte, aber weithin kritisierte DRS-Hilfe, die eingeführt wurde, um mehr Rad-an-Rad-Kämpfe zu ermöglichen. Wenn ein Fahrer, der 1 Sekunde hinter einem Auto liegt, überholen möchte, drückt er die DRS-Taste an der Lenkung, das obere Element des Heckflügels eines Autos öffnet sich, was den Luftwiderstand verringert und dem hinter ihm liegenden Auto einen Geschwindigkeitsvorteil verschafft.
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Kraftstofftank – $150.000
Via: Formula1.com
F1-Autos tanken während eines Rennens nicht mehr, da sie jetzt über einen Kraftstofftank verfügen, der 30 Gallonen Kraftstoff fassen kann. Es verfügt über Tanksäcke, die so geformt und entworfen sind, dass sie den Raum zwischen Fahrersitz und Motor genau ausfüllen, um ein Zusammenfallen in einer Zeit mit niedrigem Kraftstoffverbrauch während eines Rennens zu verhindern. Der Boden des Kraftstofftanks ist breiter als andere Teile, um den Schwerpunkt des Fahrzeugs zu senken.
Via: Wikimedia Commons
In Bezug auf die verwendeten Materialien ist der F1-Auto-Kraftstofftank aus Kevlar und Polyurethan gefertigt, um ihn unverwüstlich zu machen, da ein kleiner Ausschlag zu Brandschäden und tödlichen Unfällen führen kann. Da der Tank ein wartungsintensives Teil ist, ist ein Preis von 150.000 US-Dollar nicht schockierend. Diese Autos verbrauchen Benzin, und der Kraftstoff erhöht die Kosten je nach Rennen im Rennkalender um über 500.000 US-Dollar pro Saison.
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Hydraulisches Steuersystem – 200.000 $
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Die Implementierung eines hydraulischen Steuersystems kostet F1-Teams das Äquivalent eines brandneuen Bentley Flying Spur 2022 (200.000 US-Dollar). Dieses äußerst komplexe System ist für die Steuerung von 9 weiteren Subsystemen im Auto verantwortlich. Abgesehen vom Geld zahlt sich das System für F1-Teams in Bezug auf Leistung und Komfort aus, da die Fehlerwahrscheinlichkeit des Fahrers stark reduziert wird.
Via: FormuLa1.com
Das moderne hydraulische Steuersystem ist der Grund, warum aktuelle Formel-1-Autos jetzt eine Servolenkung und ein Lenkrad mit DRS-Systemtaste, Handwechselkupplung und Schaltwippen haben.
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Bremsen – 200.000 $
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Bremsen in der Formel 1 sind fortschrittliche Technologien, die diese Autos in nur 4 Sekunden von 200 Meilen pro Stunde auf 60 Meilen pro Stunde verlangsamen und Temperaturen von 1200 Grad erreichen können, ohne sich zu verziehen oder die Bremsen zu verlieren. Es gibt große Bremskanäle und über 1500 Löcher zur Kühlung. Diese Bremsen kosten mehr als das 100-fache der in einem Straßenfahrzeug verwendeten Bremsen, obwohl sie nur für eine Lebensdauer von 250 Meilen ausgelegt sind.
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Ihre hohen Kosten resultieren aus den verwendeten Belägen und Bremsscheiben, die aus einem teuren kohlefaserverstärkten Verbundmaterial bestehen. Der Herstellungsprozess für beide – der nicht in großem Maßstab erfolgt – ist auch bei weitem nicht kosteneffizient. Komprimierte Fasern zur Herstellung der Pads und Discs müssen bei über 1000 Grad Celsius in einen Ofen gegeben werden, um zuverlässig zu funktionieren.
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Auspuffanlage – $230.000
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Sie fragen sich, warum es so viel kostet? Nun, eine F1-Abgasanlage saugt nicht nur die verbrauchten Gase aus dem Motor ab, sondern dient auch der Optimierung und Nutzung der Motor- und Turboladerleistung. Eine enge Verpackung der Abgasanlage ist auch sehr teuer. Der Vorteil ist, dass es zu aerodynamischen Vorteilen führt, die aufgrund einer kompakteren Karosserie die Leistung des Autos steigern können.
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Mehr Kosten für das Abgassystem werden hinzugefügt, indem das Motor-Generator-Einheit-System (MGU) darum herum entwickelt wird. Da die Abgase in Formel-1-Autos bis zu 1000 Grad Celsius erreichen können, gewinnt die MGU Energie aus der an Kurven erzeugten Wärme plus Bremsenergie und speichert sie als elektrische Energie im Energiespeicher (Batterie). F1-Fahrer können dann zusätzliche 300 PS für die Verteidigung und den Angriff anderer Autos auf Geraden erhalten, indem sie die ERS-Taste (Energy Recovery System) drücken.
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Frontflügel – 300.000 $
Via: Formula1.com
Der nach unten gerichtete Frontflügel und der Nasenkonus – der rechteckige Streifen, der den Flügel mit dem Chassis verbindet – werden verwendet, um den Luftwiderstand zu reduzieren und für mehr Abtrieb zu sorgen. Dies wird erreicht, indem die Luft um das Auto herum, nach oben um die obere Karosserie herum und weg von den Vorderreifen geleitet wird. Beide werden als Opfer-Crash-Strukturen bezeichnet, obwohl sie die Teams satte 300.000 US-Dollar kosten. Die meisten Teams mit Geldmangel geben für beides rund 200.000 US-Dollar aus.
Via: Formula1.com
Der Grund für diesen Namen ist, dass beide im Gegensatz zum Monocoque bei einem Crash fast garantiert beschädigt werden. Und es ist beabsichtigt; Während eines Crashs sind sie so konzipiert, dass sie kontrolliert brechen, um die Aufprallenergie bei negativer Verzögerung zu verringern und so tödliche Crashs zu verhindern.
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Antrieb – 1 Million US-Dollar
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Der gesamte Antriebsstrang, der Kupplung, Antriebswelle, Differential und Getriebe umfasst, kostet F1-Konstrukteure über 1 Million. Ein erheblicher Teil davon – über 600.000 US-Dollar – wird für die Getriebe aus Carbon-Titan verwendet, die an der Rückseite des Motors – und hinter dem Fahrer – verschraubt sind.
Via: RedBull
Interessanterweise haben F1-Autos keine vollautomatisierten Getriebe – mit Funktionen wie Start- und Traktionskontrolle – an die die meisten Leute gewöhnt sind; sie verwenden hochentwickelte halbautomatische sequentielle Getriebe (8 vordere Gänge und ein zusätzlicher Rückwärtsgang). Fahrer haben Schaltwippen unter dem Lenkrad für nahtloses Umschalten in 2 bis 3 ms. Obwohl die schnelle Aktion des Fahrers der Schlüssel ist, sind die Sensoren des Autos und die elektronische Drosselklappensteuerung die Teile, die die schnellen Schaltvorgänge für eine brutale Beschleunigung tatsächlich ausführen.
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Monocoque – 1,2 Millionen US-Dollar
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Monocoques, die in F1-Autos verwendet werden, kosten zwischen 707.000 US-Dollar und bis zu 1,2 Millionen US-Dollar. Monocoques werden als einzelnes integriertes Chassis hergestellt, in dem die Schutzhülle des Fahrers untergebracht ist und wo Teile wie der Frontflügel und der Heiligenschein verschraubt werden. Da sie fast ausschließlich Kohlefaser für die Konstruktion verwenden, sind sie am Ende so teuer. Außerdem verwenden sie 12 Lagen Kohlefasermatten, um bei extremsten Crashs praktisch unzerstörbar zu sein. Es wird behauptet, dass ein F1-Monocoque doppelt so stark wie Stahl und fünfmal leichter ist.
Via: Formula1.com
Ein sehr wichtiger Teil des Monocoques, das unzähligen Fahrern das Leben gerettet hat, ist der aus Titan gefertigte Halo (20.000 US-Dollar), der 2018 eingeführt wurde. Er schützt den Kopf eines Fahrers bei Unfällen vor Trümmern, Leitplanken, Wänden und anderen Autos. Im Allgemeinen wiegen die höchsten Monocoques kaum 77 lbs. Trotzdem beträgt das zulässige Mindestgewicht für ein Auto ohne Kraftstoff mit Fahrer im Inneren 1.631 lbs.
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Motor – 11 Millionen US-Dollar
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Formel-1-Autos aus dem Jahr 2014 verwenden einen 1,6-Liter-V6-Turbomotor, der zuverlässig 12.000 U / min erreicht. Die neuen V6-Motoren produzieren mehr Leistung und punkten bei der Effizienz besser als die bisherigen 2,4-Liter-V8-Motoren. Die meisten F1-Teams sind sehr verschwiegen, was die Motorleistung angeht, aber im Jahr 2019 behauptete Renault (jetzt Alpine), dass sie 1000 PS leisten könnten.
Via: Formula1.Com
F1-Triebwerke haben Konstrukteure über 11 Millionen Dollar zurückgeworfen. Bemerkenswert ist, dass diese Zahlen nicht nur für den Verbrennungsmotor gelten, sondern für das gesamte Aggregat, das auch andere Nebenkomponenten wie Steuerelektronik, Turbolader (TC), MGU-K, MGU-H und Energiespeicher umfasst. Ausfälle können zu Millionenausgaben für den Austausch von Aggregaten und sogar zu Strafen für die Netzposition führen. Um zu verhindern, dass die Teams zu viel für Aggregate ausgeben, hat die FIA eine Motorkostenobergrenze von 15 Millionen US-Dollar festgelegt.
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Über den Autor
Dennis Kariuki
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Dennis Kariuki ist ein Technik-Enthusiast, der für Hotcars.com schreibt. Zuvor schrieb er für the.car. Er berichtet gerne über die Verbindung von Technik und Autos. Außerdem ist er großer F1-Fan. Nachdem er die Woche unermüdlich durchgearbeitet hat, können Sie sicher sein, dass er sonntags höchstwahrscheinlich die Motorsportveranstaltungen genießt und verfolgt.
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