919 Tribute

Porsche hybrid race car is faster than Formula One


#Porsche919 #Tribute #SpaFrancorchamps #Belgium #Lap #Record

Today, on April 9, an evo version of the Le Mans winning Porsche 919 Hybrid established a new track record at Spa-Francorchamps.

Porsche works driver Neel Jani lapped the 7.004 kilometre long Belgian Grand Prix Circuit in the Ardennes mountains in 1:41.770 minutes. The 34 year old Swiss has beaten the previous record by 0.783 seconds that was set by Lewis Hamilton (GB) at the wheel of a Mercedes F1 W07 Hybrid. Hamilton’s lap of 1:42.553 minutes dates back to August 26 in 2017 and secured him pole position for last year’s F1 race. Jani achieved a top speed of 359 km/h and an average speed of 245.61 km/h on his record lap that he started at 10:23 hrs. Ambient temperature was 11° Celsius, track temperature was 13° Celsius.

Fritz Enzinger, Vice President LMP1: “This was an absolute fantastic lap – an outstanding drivers’ performance from Neel and the result of great engineering. Today’s track record impressively proves the ultimate performance of the most innovative race car of its time. Our target was to show what the Porsche 919 Hybrid is able to do when we loosen the restrictions that normally come from the regulations.”

Team Principal Andreas Seidl: “This additional success is the result of the LMP team’s hard work and a proud day for the engineers. One can only congratulate Neel and the entire crew for achieving it. All six 2017 LMP1 drivers contributed to the project. It was our target to show the Porsche 919 Hybrid’s abilities when we ease the restrictions that came from the World Endurance Championship regulations.”

With the 919 Hybrid, Porsche has won the Le Mans 24-Hours from 2015 to 2017 three times in a row as well as the world champion titles for both, manufacturers and drivers, in the FIA World Endurance Championship (WEC) during the same years.

Neel Jani: “The 919 Evo is brutally impressive. It is definitely the fastest car I ever drove. The grip level is at a fully new dimension for me, I couldn’t imagine this amount beforehand. The speed on which everything happens on a single lap with the 919 Evo is that fast that the demand on reaction speed is very different to what I was used to in the WEC. We are not only faster than the F1 pole from 2017. Today’s lap was twelve seconds faster compared to our WEC pole position from last year! We have had three very intense days at Spa. Today I knew on the very first lap in the morning that the car’s performance was super. The race engineers did a great job setting up the car and the Michelin tyres are sensational. A big thank you to Porsche for this experience.”

Unchained for the record

The technical regulations from the FIA for the WEC and Le Mans successfully delivered close competition between the conceptually very different class 1 Le Mans hybrid prototypes entered by Audi, Porsche and Toyota. As a consequence this never allowed the question – what would be the potential of the Porsche 919 Hybrid if it wasn’t chained by the limitations – to be answered; until now.

Stephen Mitas, Chief Race Engineer LMP1, was heading the project: “It was kind of an engineer’s dream come true for us”, the Australian admits. “Having developed, improved and raced the car for four years, the guys had a very close relationship to it. We all knew, no matter how successful the 919 Hybrid was, it could never show its full abilities. Actually even the Evo version doesn’t fully exploit the technical potential. This time we were not limited by regulations but resources. It is a very satisfying feeling that what we’ve done to the car was enough to crack the Formula One record.”

To prepare the record car, the base was the 2017 world championship car. On top came developments that were prepared for the 2018 WEC but never raced after the end of 2017 withdrawal. Additionally, several aerodynamic modifications were made.

For the ‘Porsche 919 Hybrid Evo’ the entire hardware of the power train remained untouched. The 919 is powered by a compact two-litre turbo charged V4-cylinder engine and two different energy recovery systems – brake energy from the front axle combined with exhaust energy. The combustion engine drives the rear axle while the electro motor boosts the front axle to accelerate the car with four-wheel drive. At the same time it recuperates energy from the exhaust system that otherwise would pass unused in to the atmosphere. The electrical energy that comes from the front brakes and the exhaust system is temporarily stored in a liquid-cooled lithium ion battery.

The WEC efficiency regulations limited the energy from fuel per lap by using a fuel flow meter. At the 2017 championship round in Spa, in the Porsche 919 Hybrid’s final season, it could use 1.784 kilogram/2.464 litres of petrol per lap. The V4 combustion engine’s output back then was around 500 HP. Freed from these restrictions, equipped with an updated software but running the regular race fuel (E20, containing 20 per cent bio ethanol), the 919 Hybrid Evo delivers 720 HP.

The amount of energy from the two recovery systems that could be used in Spa 2017 was 6.37 megajoule. This was by far below the systems’ potential. On his record lap Neel Jani enjoyed a full boost of 8.49 megajoule – the e-machine’s output increased by ten per cent from 400 to 440 HP.

The engineers also unchained the aerodynamics of the 919 Evo from the regulations. The new larger front diffuser now balances the new and very large rear wing, both of which have actively controlled drag reduction systems. The hydraulically operated systems trim the trailing edge of the front diffuser and opens up the slot between the rear wing main plane and the flap respectively in order increase the aerodynamic efficiency of the Evo. Underneath the Evo the turning vanes and floor have been optimised with fixed height side skirts to increase the aerodynamic performance again as efficiently as possible. In total the aero modifications resulted in 53 per cent higher downforce and an increase in efficiency by 66 per cent (compared to the 2017 Spa WEC qualifying).

To help further expand the performance envelope, the super-fast Evo gained a four-wheel brake-by-wire system to provide additional yaw control. Furthermore, the power steering was adapted for the higher loads and stronger suspension wishbones (front and rear) were implemented.

Compared to the car in race trim, the dry weight was reduced by 39 kilograms to 849 kilograms. To achieve this, everything was removed what isn’t needed for a single fast lap: air-conditioning, windscreen wiper, several sensors, electronic devices from race control, lights systems and the pneumatic jack system.

Porsche’s multi-year tyre partner Michelin was immediately interested to work with a car that produces more downforce than a Formula One car. Keeping the tyre dimensions (31/71-18), the target was to increase the grip level significantly. Michelin developed new compounds to deliver the necessary grip with no compromise on safety.

The ‘919 Tribute Tour’ continues

The record lap at Spa was the first appearance on the 919 Tribute Tour. It can next be seen doing a demo lap on the legendary Nordschleife before the start of the 24-Hours Nürburgring race on May 12. Drives at the Goodwood Festival of Speed (July 12 to 15) and the Festival of Porsche in Brands Hatch (September 2) will follow as well as the car’s participation at the Porsche Rennsport Reunion in Laguna Seca, California (September 26 to 29).

Porsche 919 Hybrid Evo

Monocoque: Composite material structure consisting of carbon fibre with an aluminium honeycomb core. The cockpit is closed.

Combustion engine: V4 engine (90 degree cylinder bank angle), turbocharged, 4 valves per cylinder, DOHC, 1 Garrett turbocharger, direct petrol injection, fully load-bearing aluminium cylinder crankcase, dry sump lubrication

Max. engine speed: ≈ 9.000/min

Engine management: Bosch MS5

Displacement: 2.000 cm3 (V4 engine)

Output: Combustion engine:  720 PS, rear axle (< 500 PS)

MGU: 440 PS, front axle (> 400 PS)

Hybrid system: KERS with a motor generator unit (MGU) mounted on the front axle; ERS for recuperation of energy from exhaust gases. Energy storage in a liquid-cooled lithium-ion battery with cells from A123 Systems

Drive system: Rear wheel drive, traction control (ASR), temporary all-wheel drive at the front axle via the electric motor when boosted, hydraulically operated sequential 7-speed racing gearbox

Chassis: Independent front and rear wheel suspension, push-rod layout with adjustable dampers and Pitch Link System with actively controlled lockout system (no actively controlled lockout system in the 919 WEC version)

Brake system: 4-wheel brake-by-wire system (front-rear brake-by-wire system), monoblock light alloy brake calipers, ventilated carbon fibre brake discs front and rear.
Variable control of wheel torques to optimize the car balance (variable control of torque distribution front to rear)

Wheels and tyres: Forged magnesium wheel rims from BBS; Michelin Radial tyres, front and rear: 310/710-18

Weight: 849 kg (888 kg including driver ballast)

Length: 5,078 mm (4,650 mm)

Width: 1,900 mm

Height: 1,050 mm

Fuel tank capacity: 62.3 litres

Porsche Hybrid-Rennwagen schneller als die Formel 1

Am heutigen Montag, dem 9. April 2018, hat Porsche mit einer Evo-Version des Le-Mans-Siegerautos 919 Hybrid einen neuen Streckenrekord in Spa-Francorchamps aufgestellt.

Porsche-Werksfahrer Neel Jani gelang auf dem 7,004 Kilometer langen Grand-Prix-Kurs in den belgischen Ardennen eine Runde in 1.41,770 Minuten. Damit unterbot der 34-jährige Schweizer die bisherige Bestmarke von Lewis Hamilton (GB) im Mercedes F1 W07 Hybrid um 0,783 Sekunden. Hamiltons Runde datiert auf den 26. August 2017. Sie dauerte 1.42,553 Minuten und sicherte ihm im vergangenen Jahr die Poleposition zum Großen Preis von Belgien. Jani erzielte auf seiner Rekordrunde, die um 10:23 Uhr startete, einen Topspeed von 359 km/h und eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 245,61 km/h. Die Lufttemperatur betrug elf Grad Celsius, die Streckentemperatur 13 Grad Celsius.

Fritz Enzinger, Leiter LMP1: „Das war eine absolut fantastische Runde – eine herausragende fahrerische Leistung von Neel und das Ergebnis großartiger Ingenieursarbeit. Der heutige Streckenrekord beweist eindrucksvoll die ultimative Performance des innovativsten Rennwagens seiner Zeit.“

Teamchef Andreas Seidl: „Das ist ein hart erarbeiteter weiterer Erfolg der LMP-Mannschaft und ein stolzer Tag für die Ingenieure. Dazu kann man Neel und dem gesamten Team nur gratulieren. Es haben alle sechs 2017er LMP1-Fahrer an diesem Projekt mitgewirkt. Wir wollten aufzeigen, was der Porsche 919 Hybrid kann, wenn wir die vom Reglement der Langstrecken-Weltmeisterschaft vorgegebenen Restriktionen lockern.“

Porsche gewann mit dem 919 Hybrid von 2015 bis 2017 dreimal hintereinander das 24-Stunden-Rennen in Le Mans sowie die Weltmeistertitel für Hersteller und Fahrer in der FIA World Endurance Championship (WEC).

Neel Jani: „Der 919 Evo ist brutal beeindruckend. Er ist definitiv das schnellste Auto, das ich je gefahren bin. Das Grip-Niveau ist für mich eine völlig neue Dimension, das konnte ich mir vorher so nicht vorstellen. Die Abläufe auf einer einzelnen Runde mit dem 919 Evo sind derartig schnell, dass der Anspruch an die Reaktionsschnelligkeit noch einmal ein ganz anderer ist als ich ihn aus der WEC kenne. Wir sind nicht nur schneller als die F1-Polepostion von 2017. Die Runde war zwölf Sekunden schneller als unsere WEC-Pole aus dem vergangen Jahr! Es waren drei sehr intensive Tage in Spa. Heute wusste ich gleich auf der ersten Runde am Morgen, dass das Auto super liegt. Die Renningenieure haben bei der Abstimmung tolle Arbeit geleistet, und der Reifen von Michelin ist eine Sensation. Vielen Dank an Porsche für diese Erfahrung.“

Ohne Fesseln auf Rekordfahrt

Das technische Reglement der FIA für die WEC und den Klassiker in Le Mans sorgte erfolgreich für ein ausgewogenes Kräfteverhältnis zwischen den konzeptionell sehr unterschiedlichen und hybridisierten Klasse-1-Le-Mans-Prototypen von Audi, Porsche und Toyota. Zwangsläufig blieb dadurch jedoch die Frage unbeantwortet, wozu der Porsche 919 Hybrid ohne die strengen Limitierungen imstande wäre.

Stephen Mitas, Leitender Renningenieur LMP1, hat das Evo-Projekt betreut. „Für uns wurde eine Art Ingenieurstraum wahr“, gibt der Australier zu. „Nachdem wir das Auto vier Jahre lang entwickelt, verbessert und eingesetzt haben, besteht eine sehr enge Beziehung zu diesem Rennwagen. Wir wussten immer: Egal, wie erfolgreich der 919 Hybrid war – seine ganzen Fähigkeiten konnte er niemals ganz zeigen. Tatsächlich erschließt selbst die Evo-Version nicht das volle technische Potenzial. Diesmal waren wir nicht durch ein Reglement limitiert, aber durch Ressourcen. Es ist sehr befriedigend, dass die umgesetzten Modifikationen ausreichten, um den Formel-1-Rekord zu knacken.“

Basis für die Vorbereitung des Rekordwagens war der siegreiche 2017er Rennwagen. Hinzu kamen Entwicklungen, die bereits für die WEC 2018 stattgefunden hatten, aber nach dem Ausstieg aus der Langstrecken-Weltmeisterschaft Ende 2017 brachlagen sowie spezifische aerodynamische Modifikationen.

Für den ‚Porsche 919 Hybrid Evo’ blieb die komplette Hardware des Antriebsstrangs unangetastet. Der 919 wird angetrieben von einem kompakten Zweiliter-V4-Turbobenziner in Kombination mit zwei verschiedenen Energierückgewinnungssystemen – Bremsenergie von der Vorderachse und Abgasenergie. Während der Verbrenner die Hinterachse antreibt, wirkt beim Boosten ein E-Motor an der Vorderachse und sorgt für Allradantrieb beim Beschleunigen. Gleichzeitig sammelt der 919 unter Last wieder Energie aus dem Abgastrakt ein, die sonst ungenutzt entweichen würde. Als Zwischenspeicher für den aus Brems- und Abgasenergie gewonnenen elektrischen Strom dient eine flüssigkeitsgekühlte Lithium-Ionen-Batterie.

Das Effizienzreglement der WEC limitierte die Energie aus Kraftstoff pro Runde mittels Begrenzung der Durchflussmenge durch einen ‚Fuel Flow Meter’. In Spa durfte der Porsche 919 Hybrid in seiner letzten Saison 1,784 Kilogramm/2,464 Liter Benzin pro Runde einsetzen. Damit leistete der Vierzylinder-Verbrenner rund 500 PS. Frei von dieser Restriktion, ausgestattet mit entsprechenden Software-Updates, aber unter Verwendung des üblichen Rennkraftstoffs (E20 mit 20 Prozent Bioethanol-Anteil), bringt er es in der Evo-Variante auf 720 PS.

Die erlaubte einsetzbare Energiemenge aus den beiden Rückgewinnungssystemen betrug beim WM-Lauf in Spa 2017 exakt 6,37 Megajoule pro Runde. Damit blieben die Systeme deutlich unter ihrem Potenzial. Auf seiner Rekordrunde stand Jani jetzt der volle Boost von 8,49 Megajoule zur Verfügung – die Leistungsausbeute wuchs um zehn Prozent von 400 auf 440 PS.

Auch aerodynamisch befreiten die Ingenieure die Evo-Version des 919 von einigen Fesseln des Reglements. Der neue und größere Front-Diffusor balanciert den mächtigeren Heckflügel aus; beide sind mit aktiv gesteuerten ‚Drag Reduction Systemen’ (DRS) ausgestattet. Zur Reduzierung des Luftwiderstands trimmt das hydraulisch betätigte System am vorderen Diffusor die Hinterkante. Am Heckflügel öffnet es den Raum zwischen der Hauptplatte und dem oberen Flügelelement. Unter dem Fahrzeug wurden die Luftleitbleche (aus Kohlefaser gefertigte ‚Turning Vanes’) und die Form des Unterbodens optimiert. Außerdem steigern feste seitliche Schürzen die aerodynamische Effizienz. In Summe resultieren die Aerodynamik-Maßnahmen in 53 Prozent mehr Abtrieb und eine Effizienzsteigerung um 66 Prozent (im Vergleich zum WEC-Qualifying in Spa 2017).

Zur weiteren Performance-Verbesserung erhielt der superschnelle Evo ein Vierrad-Brake-by-Wire-System für zusätzliche Gierwinkel-Kontrolle. Außerdem wurde die Servounterstützung der Lenkung an die höheren Kräfte angepasst. Zusätzlich wurden die Radträger vorne und hinten verstärkt.

Das Leergewicht sank um 39 Kilogramm gegenüber der Rennversion auf 849 Kilogramm. Dafür wurde entfernt, was für eine einzelne Runde bei besten Bedingungen entbehrlich ist: Klimaanlange, Scheibenwischer, einige Sensoren, die Elektronikeinheit der Regelwächter, die Lichtanlage und die pneumatische Wagenhebervorrichtung.

Bei Porsches langjährigem Reifenpartner Michelin stieß die Arbeit mit einem Auto, das mehr Abtrieb erzeugt als ein Formel-1-Rennwagen, sofort auf großes Interesse. Mit dem Ziel, bei gleicher Reifendimension (31/71-18) das Grip-Niveau deutlich anzuheben und keinerlei Kompromisse hinsichtlich der Sicherheit einzugehen, hat Michelin neue Reifenmischungen entwickelt.

Die ‚919 Tribute Tour’ geht weiter

Die Rekordrunde in Spa war die erste Station der 919 Tribute Tour. Als nächstes wird der 919 am 12. Mai bei einer Demonstrationsfahrt über die legendäre Nordschleife vor dem Start zum 24-Stunden-Rennen auf dem Nürburgrings zu sehen sein. Anschließend stehen Fahrten beim Goodwood Festival of Speed (12.-15. Juli), dem Festival of Porsche in Brands Hatch (2. September) und der Porsche Rennsport Reunion im kalifornischen Laguna Seca (26.-29. September) auf dem Programm.

Porsche 919 Hybrid Evo

Monocoque: Verbundfaser-Konstruktion aus Karbonfasern mit Aluminium-Wabenkern. Das Cockpit ist geschlossen.

Verbrennungsmotor: V-Vierzylindermotor (90 Grad Bankwinkel) mit Turboaufladung, vier Ventile pro Zylinder, DOHC, ein Garrett-Turbolader, Benzin-Direkteinspritzung, Aluminium-Zylinder-Kurbelgehäuse voll tragend, Trockensumpfschmierung

Höchstdrehzahl: ≈ 9.000/min

Motormanagement: Bosch MS5

Hubraum: 2.000 cm3 (V4-Motor)

Leistung: Verbrennungsmotor: 720 PS Hinterachse (< 500 PS)

MGU: 440 PS Vorderachse (> 400 PS)

Hybrid-System: KERS mit Motor-Generator-Einheit (MGU) an der Vorderachse, ERS zur Rückgewinnung von Abgasenergie. Speicherung in flüssigkeitsgekühlten Lithium-Ionen-Batteriepacks mit Zellen von A123 Systems

Antrieb: Heckantrieb, Traktionskontrolle (ASR), temporärer Allradantrieb per Boost über E-Maschine an der Vorderachse, sequenzielles, hydraulisch betätigtes Siebengang-Renngetriebe

Fahrwerk: Vorne und hinten Einzelrad-Aufhängung, Pushrod-System mit einstellbaren Stoßdämpfern und Pitch-Link-System mit aktivem Sperrsystem (kein aktives System in der WEC-Version des 919)

Bremsanlage: Radindividuelles Brake-by-Wire-System (Vorder-Hinterachs-Brake-by-Wire-System), Monoblock-Leichtmetall-Bremssättel, belüftete Kohlefaserbremsscheiben vorne und hinten.
Variable Radmomentensteuerung zur Optimierung der Fahrzeugbalance (Bremsmomenten-Verteilung achsindividuell einstellbar)

Räder und Reifen: Magnesium-Schmiedefelgen von BBS; Michelin Radialreifen, vorne und hinten: 310/710-18

Gewicht: 849 kg (888 kg inklusive Fahrer-Ballast)

Länge: 5.78 mm (4.650 mm)

Breite: 1.900 mm

Höhe: 1.050 mm

Tankgröße: 62,3 l

Images Porsche AG