Sauber C33-Ferrari

Aufbruch zu neuen Ufern

Die Regeländerungen, die 2014 in Kraft treten, sind wohl die umfangreichsten, die es in der Formel 1 je gab. Insbesondere beim Antrieb blieb kein Stein auf dem andern: An die Stelle des V8-Saugmotors mit 2,4 Litern Hubraum tritt nun ein 1,6-Liter-V6-Turbo-Triebwerk , das von einem Energierückgewinnungssystem (ERS) unterstützt wird, welches im Vergleich zur letztjährigen Version die doppelte Leistung und die zehnfache Energie zur Verfügung stellt, die unter bestimmten Umständen sogar noch weiter gesteigert werden kann.

Damit aber nicht genug. Auch im Bereich der Aerodynamik gab es einschneidende Änderungen. So entfällt das untere Element des Heckflügels komplett, und der Frontflügel hat neu eine maximale Breite von 165 cm (bisher 180 cm). Zudem ist die Nase sehr weit nach unten gezogen. Diese Massnahme wurde in gemeinsamer Absprache zwischen der FIA und den Teams eingeführt, um zu verhindern, dass ein Auto aufsteigt, wenn die Nase des Autos mit den Hinterrädern eines andern Fahrzeugs in Kontakt kommt. Ebenfalls reduziert wird das Risiko bei Unfällen, bei denen ein Auto im rechten Winkel auf ein anderes prallt.

Geändert haben sich auch die Abmessungen des Chassis-Querschnitts im vorderen Bereich sowie die Seitencrash-Elemente, die nun standardisiert sind. Verschärft wurden zudem die Seiten-Crashtests, ebenfalls um die passive Sicherheit zu verbessern.

Stark eingeschränkt sind neuerdings die aerodynamischen Effekte, die bisher im Heckbereich durch Abgase erzielt werden konnten, weil die Position des Auspuffs nun genauer definiert ist. Seitliches Ausblasen ist nicht mehr möglich, das Auspuffendrohr ist nun zentral nach hinten gerichtet und kann im Winkel nur marginal verändert werden.

Alle diese Massnahmen dienen dazu, den Abtrieb zu reduzieren und damit die Autos in Kurven langsamer zu machen. Langsamer werden die Fahrzeuge zudem aufgrund des höheren Mindestgewichts, das von 642 kg (inklusive Pilot) auf 691 kg angehoben wurde.

Eric Gandelin, Chefdesigner des Sauber F1 Teams, erklärt: „Die Summe all dieser Änderungen bedeutet für die Ingenieure eine gewaltige Herausforderung, zumal auch der Faktor Zeit eine entscheidende Rolle spielt. Wir mussten im Chassis-Bereich einzelne Entscheidungen treffen, bevor wir alle nötigen Daten und Informationen unseres Motorenpartners zur Verfügung hatten. Das ist verständlich, schliesslich läuft die Triebwerksentwicklung bis zum letztem Moment parallel weiter, was ja auch in unserem Interesse ist.“

So sind die verantwortlichen Ingenieure einen Weg gegangen, der eine höchstmögliche Flexibilität erlaubt, um auf unerwartete Einflüsse oder Entwicklungen reagieren zu können.

Tiefe Nase

Optisch auffälligstes Element des Sauber C33-Ferrari ist die weit nach unten gezogene, rüsselartige Nase. Die Pylonen der Frontflügelbefestigung sind, unter Berücksichtigung des Reglements, so weit aussen wie möglich angebracht, um möglichst viel Luft unter das Auto zu leiten.

Vor einer neuen Aufgabe standen die Aerodynamiker bei der Konzipierung des Frontflügels, der im Vergleich zur früheren Version auf jeder Seite 7,5 cm schmaler ist, was stark veränderte Bedingungen beim Luftfluss ergibt. Der gesamte Frontflügel mit seinen komplexen Endscheiben wurde deshalb von Grund auf neu entwickelt.

Vom Konzept her ähnlich geblieben ist die Vorderradaufhängung, deren Federn und Dämpfer weiterhin über eine Druckstrebe aktiviert werden. Allerdings führten die Reglementänderungen im Bereich des Chassis-Querschnitts dennoch zu einigen Anpassungen im Detail.

Die Form der Seitenkästen wird massgeblich durch die standardisierten seitlichen Crash-Elemente beeinflusst. Etwas grösser als beim Vorgänger sind die Kühllufteinlässe, weil der Kühlbedarf der komplexen Antriebseinheit deutlich zugenommen hat. Aus dem gleichen Grund sind ebenso die Kühler, die seitlich stehend angeordnet sind, signifikant grösser geworden. Auch hier wurde eine gewisse Flexibilität eingebaut, um reagieren zu können, sollten sich die Anforderungen in die eine oder andere Richtung verschieben.

Komplexe Antriebseinheit

Motor, Energierückgewinnungssystem und Getriebe stammen von Ferrari. Beim Triebwerk handelt es sich um einen 1,6-Liter-Turbo-V6, der nicht höher als 15‘000/min drehen darf. Für das Rennen stehen maximal 100 kg Treibstoff zur Verfügung. Diese Einschränkung ist neu. Bisher wurden während eines Rennens bis zu 140 kg verbraucht. Das zeigt, welche drastischen Verbesserungen beim Benzinverbrauch erzielt wurden.

Deutlich leistungsfähiger im Vergleich zum Vorjahr wurde das Energierückgewinnungssystem (früher KERS, jetzt ERS), das nun über zwei Motoren/Generatoren verfügt. Einer ist an den V6-Motor gekoppelt, der andere an den Turbolader. Während über die Batterien bisher maximal 60 kW während 6,6 Sekunden abgerufen werden konnten, so sind das neu 120 kW während maximal 33 Sekunden. Das ist zehnmal mehr Energie als bisher. Diese kann sogar noch weiter gesteigert werden, wenn der Elektromotor des V6-Motors direkt durch jenen des Turboladers gespeist wird.

Die gesamte Antriebseinheit darf nicht weniger als 145 kg wiegen.

Das völlig neue, aus Carbon gefertigte Getriebe verfügt gemäss Reglement über acht Vorwärtsgänge, deren Übersetzungen während der Saison nicht geändert werden dürfen.

Hohe Flexibilität

Flexibel konzipiert wurde das Heck des Sauber C33-Ferrari, so dass man das Auto auch in diesem Bereich unterschiedlichen Bedingungen anpassen kann. Das Auspuffendrohr ist zentral angeordnet und verläuft zwischen zwei Pylonen, über die sich der Heckflügel am hinteren Crashelement abstützt. Die Öffnung zwischen dem Flap und dem Hauptflügel darf neu maximal 65 Millimeter betragen (bisher 50 mm), was den DRS-Effekt des Heckflügels steigert.

Vom Konzept her unverändert präsentiert sich die Hinterradaufhängung, die wie bisher mit einer Zugstrebe arbeitet.

Eine grosse Herausforderung stellt für die Ingenieure das Gewicht des Fahrzeugs dar, denn die Anhebung des erlaubten Mindestgewichts um 49 kg kompensiert nur zum Teil den Zuwachs, der durch alle Nebenaggregate, wie zum Beispiel Turbolader, Ladeluftkühler, zwei Elektromotoren/Generatoren entsteht. Dabei spielt nicht nur das absolute Gewicht, sondern auch die Gewichtsverteilung eine wichtige Rolle. Vor allem zur optimalen Nutzung der Reifen ist es entscheidend, dass man das vom Reglement gegebene Fenster maximal nutzen kann.

Zuverlässigkeit entscheidend

Einiges Kopfzerbrechen bereitete den Ingenieuren das so genannte „Packaging“, das Unterbringen aller Komponenten. Gegenüber dem C32 hat sich aufgrund der Komplexität des Antriebs allein die Zahl der Elektronikboxen verdreifacht, so dass es nun gilt, über 40 solcher Komponenten unterzubringen; mehr als 30 davon benötigen Kühlung. Klar ist, dass das Management des Wärmehaushalts in diesem Jahr von grosser Bedeutung sein wird.

Konzeptionell völlig neu ist die Bremsanlage, die an den Hinterrädern erstmals als „brake-by-wyre“ ausgelegt ist. Nötig wurde dies wegen der stark gestiegenen Leistungsfähigkeit des ERS. „Brake-by-wyre“ bedeutet, dass ein elektronisches System misst, wie stark der Fahrer aufs Bremspedal drückt und dann mit den zusätzlichen Informationen der Energierückgewinnung in Bruchteilen einer Sekunde den Bremsdruck an den Rädern festlegt.

„Aufgrund der radikalen technischen Änderungen sind Prognosen im Hinblick auf die neue Saison 2014 noch schwieriger als je zuvor“, erklärt Chefdesigner Eric Gandelin und fährt fort: „Wir wissen zwar, was wir selber erreicht haben und sind zufrieden damit, aber niemand kann abschätzen, wie es bei der Konkurrenz aussieht. Frühestens bei den Tests wird man einen ersten Eindruck erhalten, wer wo steht. Bei der Konstruktion des Sauber C33-Ferrari sind wir einen Weg gegangen, der uns maximale Flexibilität erlaubt, so dass wir schnell reagieren können. Klar ist zudem eines: Insbesondere in den ersten Rennen wird die Zuverlässigkeit eine wichtige Rolle spielen. Entsprechend räumen wir diesem Thema eine sehr hohe Priorität ein.“

Das Sauber F1 Team wird den ersten Test in Jerez mit einer so genannten Roll-out-Version in Angriff nehmen. Das bedeutet, dass das Fahrzeug voll funktionsfähig sein wird, dass aber zahlreiche, für die Performance wichtige Teile, noch nicht am Auto sind. Diese werden dann bei den zwei Bahrain-Tests folgen. Eric Gandelin erklärt: „Diese Herangehensweise gibt uns die Möglichkeit, die maximale Entwicklungszeit für diese Teile zu nutzen, gleichzeitig werden wir mit dem neuen Auto auf der Strecke fahren und alle Systeme prüfen können, was angesichts der einschneidenden technischen Änderungen sehr wichtig ist.“

Technische Daten

Chassis Kohlefaser-Monocoque
Vorderradaufhängung Obere und untere Querlenker, innen liegende, über Druckstreben aktivierte Federn und Dämpfer (Sachs Race Engineering)
Hinterradaufhängung Obere und untere Querlenker, innen liegende, über Zugstreben aktivierte Federn und Dämpfer (Sachs Race Engineering)
Bremsen Bremssättel (Brembo), Beläge und Scheiben aus Kohlefaser (Brembo)
Kraftübertragung Ferrari 8-Gang-Schnellschaltgetriebe aus Karbon, längs gerichtet, Kohlefaserkupplung
Chassis-Elektronik MES
KERS Ferrari
Lenkrad Sauber F1 Team
Reifen Pirelli
Räder OZ
Abmessungen  
Länge 5.300 mm
Breite 1.800 mm
Höhe 950 mm
Spurweite vorn 1.460 mm
Spurweite hinten 1.416 mm
Gewicht 691 kg (inkl. Fahrer, Tank leer)

Ferrari Motor

Konfiguration V6 90°
Hubraum 1600 cc
Bohrung 80 mm
Hub 53 mm
Ventile 4 pro Zylinder
Maximale Drehzahl 15.000/min
Aufladung 1 Turbolader
Maximaler Kraftstoffdurchfluss 100 kg/h
Maximale Tankkapazität 100 kg
Einspritzung Direkteinspritzung 500 bar
Einheiten pro Fahrer 5
ERS System  
Batterieenergie (pro Runde) 4 Mj
MGU-K-Leistung 120kW
MGU-K, maximale Drehzahl 50.000/min
MGU-H, maximale Drehzahl 125.000/min

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