Een PU, wat is dat eigenlijk?

Sinds 2014 wordt in Formule 1 gebruik  gemaakt van hybride techniek. Er is sindsdien dus niet alleen maar sprake van een verbrandingsmotor zoals die tot dan werd gebruikt, al dan niet voorzien van turbo. Als er dan niet alleen maar sprake is van een verbrandingsmotor, wat is er dan nog meer?

 

In deze column wil ik aandacht besteden aan dit onderdeel van de sport, met name in een poging om de mensen die hiervan niet op de hoogte zijn maar wel geïnteresseerd zijn mee te nemen in wat voor mij het meest spannende is aan de sport, de techniek.

Voor wie er niet mee bekend is zullen er regelmatig kreten en afkortingen voorbij komen die vragen oproepen. Hoeveel leuker zou zijn om dan wel te weten waar men het over heeft? Daarom ga ik de belangrijkste daarvan stapsgewijs beschrijven.

 

PU

Dit staat voor Power Unit, en is eigenlijk de benaming van het grote geheel dat wordt samengesteld uit de hieronder opgesomde onderdelen.

 

ICE

Dat is de afkorting voor Internal Combustion Engine. Oftwel de verbrandingsmotor zoals we die ook in onze straatauto’s kennen. Hierin wordt energie opgewekt uit de verbranding van een mengsel van benzinenevel en lucht. Deze verbranding verloopt explosief waarmee een zuiger in een cilinder naar beneden gedreven wordt. Deze neergaande beweging wordt middels een drijfstang overgebracht op de krukas, die daardoor gaat draaien. In de ICE van een F1-bolide zitten zes van die zuigers, die in twee rijen van drie zijn opgesteld in een V-vorm. Vandaar het begrip V6. Zes cilinders in V-opstelling.

 

Turbo

Een turbo is een apparaat dat in een behuizing bestaat een turbine- en een compressorwiel met schoepen die verbonden zijn met een as. Op de zijde van het turbinewiel is het uitlaatspruitstuk aangesloten, waardoor de uitlaatgassen die uit de PU komen met geweld het turbinewiel laten draaien.
Via voornoemde as wordt die draaiende beweging overgebracht op het compressorwiel. Door de schoepen van dat wiel wordt via een inlaattraject buitenlucht aangezogen en deze wordt samengeperst doorgevoerd richting PU. Daar aangekomen stroomt die lucht de verbrandingskamers in, waar benzine wordt bijgevoegd in de juiste verhouding voor een optimale verbranding en dus zo hoog mogelijk rendement.

 

MGU-H

Deze afkorting staat voor Motor Generator Unit – Heat. Dit betekent zoveel als een apparaat dat zowel kan functioneren als motor als als generator (dynamo) op basis van hitte. Over dit ‘op basis van hitte’ aan het eind een kritische noot.
Dit apparaat is verbonden met de as van de turbo. Als die as draait door de werking van de turbo, dan kan de elektrische energie die wordt opgewekt zowel in de accu (ES) opgeslagen worden als direct naar hieronder besproken MGU-K geleid worden.
Is het echt zo dat er langzaam gereden wordt en de ICE weinig toeren maakt, dan is er weinig effectieve werking van de turbo door de sterk verminderde uitlaatgassenstroom en zal dus de inlaatlucht ook maar weinig tot niet noemenswaardig worden gecomprimeerd. Daardoor zal de ICE niet het optimale vermogen kunnen leveren omdat bij gelijkblijvende mengverhouding minder benzine verbrand kan worden. Op zo’n moment wordt de MGU-H ingezet worden als elektromotor, die dan op basis van elektrische energie uit de accu de turbo op toeren zal brengen.

 

MGU-K

Deze afkorting staat voor Motor Generator Unit – Kinetic. In grote lijnen is de werking vergelijkbaar met de MGU-H, dit apparaat is echter opgenomen in de aandrijflijn van de auto, oftewel alles tussen ICE en achterwielen. Als motor kan deze unit meehelpen vermogen te leveren aan de auto, reglementair bepaald maximaal 120 KW oftewel 160 pk.
Als generator kan elektrische energie opgewekt worden die dan in de accu wordt opgeslagen voor later gebruik. Als de coureur het gas loslaat of zelfs remt, dan gaat laatstgenoemde functie in werking. De natuurkundige ‘massatraagheid’ houdt kortgezegd in dat een object dat snelheid heeft die snelheid (en z’n richting) wil behouden. Om de snelheid eruit te halen moet weerstand geboden worden. Doe je niets, dan zal het langzaam gaan door de rolweerstand van de banden en luchtweerstand van de auto (en ook de wielen), maar je kan ook remmen. Met de remmen zoals wij dat gewend zijn in normale auto’s, maar dus ook met de MGU-K. Het kost namelijk energie om die te laten draaien. Die (kinetische) energie die daarbij vrijkomt uit de snelheid van de auto, wordt op dat moment omgezet in elektrische energie, die vervolgens wordt opgeslagen in de accu.

 

CE

CE staat voor Control Electronics. Dit is een elektronische regeleenheid die de elektrische huishouding regelt. Hierdoor wordt onder ander aangestuurd of een MGU-H energie levert aan de turbo als motor, of aan de accu en/of MGU-K als generator, en vergelijkbaar hoe de MGU-K zijn taken vervult.

 

ES

Dit is de Energy Store, oftewel de accu of batterij. Maar dan wel een heel erg grote, en uiteraard oplaatbaar. Hierin wordt de teruggewonnen energie uit de uitlaatgassen en snelheid van de auto opgeslagen voor later gebruik door de MGU-H en -K.

 

Randapparatuur en ondersteunende systemen

(hydraulisch, koeling enz.)

Nu zijn de belangrijkste componenten benoemd, maar er is natuurlijk nog veel meer, zoals het hydraulische systeem voor o.a. de stuurbekrachtiging en de koeling van o.a. het koelwater en de door de turbo gecomprimeerde inlaatlucht, dit laatste middels de zgn. intercooler.
Het lijkt me echter eventjes genoeg voor nu, anders wordt het een oerwoud. Mocht iemand daarover vragen hebben, of over de nu benoemde componenten, dan gooi het vooral in de groep, wat mij betreft is dit een leuk onderwerp om samen verder de diepte in te gaan.

 

Afsluitend: MGU-H? Waarom niet MGU-P?

Een vraag die ik mezelf al heel lang stel: Waarom heeft de MGU-H zo? De H daarin staat voor ‘Heat’ en dat begrijp ik niet. Ja, de uitlaatgassen zijn heet. Maar volgens mij wordt hier energie gewonnen uit de druk van de uitlaatgassen en niet de hitte. Hitte wordt namelijk omgezet in een warmtewisselaar zoals in een verwarming of radiateur waarin de warmte van water wordt afgegeven aan de omgevingslucht, niet in de combinatie van turbine en compressor van de turbo. Mijns inziens wordt dus energie gewonnen uit de druk van de uitlaatgassen doordat hiermee de turbine van de turbo wordt opgestuwd. Wat mij betreft dus MGU-P, waarin de P staat voor ‘Pressure’.

Of misschien moet ik het nog extremer stellen. De MGU-H is direct verbonden met de turbo, maar heeft een heel andere taak. De energie wordt nader beschouwd opgewekt uit de rotatie van de as van de turbo, dus dat is dan ook kinetische energie. Dus is het dan niet ook gewoon een MGU-K? Of is het dat gewoon vanwege de snelheid van de uitlaatgassen in het uitlaattraject?

Ik vind het leuk om me zulke dingen af te vragen…
Iemand die dit voor mij duiden kan? Meld het in de comments!

Deel dit artikel

1.7 52 stemmen
Article Rating
Abonneer
Melding van
guest
33 Comments
Oudste
Nieuwste Meest gestemd
Subantwoorden
Bekijk alle bijdragen
Eric
Admin
6 maanden geleden

Heej top Eline! Zo worden we ook nog een echt informatieve site!
Leuk om even bij te lezen. Overigens, al die onderdelen waar maximum aantallen per seizoen aan zitten, die lijken dit seizoen helemaal geen probleem op te leveren he?

JohannF1
Schrijver
6 maanden geleden
Antwoord op  Eline F1

Ik vind het ook een goeie en mooie informele column Eline. Mijn complimenten. Met name op gebied van MGU-K en MGU-H had ik nog veel huiswerk te doen. Dat heb je me met dit artikel goed bijgebracht. Overigens zie ik ook het gesprek van jou en Eric omtrent het aantal onderdelen. Ik wist nog niet dat dit in 2024 weer terug gaat naar 3, voor alles wat niet CE en ES is. Dit terwijl we 2 hoofdraces meer gaan krijgen (er vanuit gaande dat Imola en voornamelijk China dit keer wel doorgaan) en nog altijd 6 sprintraces behouden, van wat ik begreep. Sommige teams zullen het met het toegestane aantal redden dit jaar en andere wellicht net niet of ternauwernood wel. Zo reageerde Toto op de dnf van Russel, met de woorden: This was the last race of the pu anyway. Dan is het natuurlijk niet duidelijk of ze al van plan waren een gridstraf te nemen in Las Vegas, of weer een andere (reeds gebruikte) pu, en of het voor slechts één of beide rijders is. Duidelijk is wel, dat teams het net niet of ternauwernood redden met de hoeveelheid races dit jaar. Laat staan met twee meer volgend jaar. Als ze ook nog eens terug gaan, naar maximaal 3 in de pool, kun je per team alweer minimaal 2 gridstraffen in calculeren volgend jaar. Hiermee lijkt extra spektakel inderdaad weer voorop te staan.

JohannF1
Schrijver
6 maanden geleden
Antwoord op  Eline F1

Geendank Eline. Ik kijk in ieder geval heel erg uit naar het artikel waarin je dieper, op de motor reglementen van 2026 in zult gaan. Maar inderdaad, als de info die er is, nog niet toereikend genoeg is, kun je daar beter op wachten. Heb je tegen die tijd weer een mooi en informatief artikel. En ook een mooi vooruitzicht wat betreft de turbo, waste gates etc. Maar inderdaad. Het is toch bizar dat de fia weer gaat terugschalen qua maximaal toegestane motor componenten. Idd zoals je zegt, had Checo de luxe te kunnen wisselen, toen die al achteraan startte. Dat Max het nog op 4 motoren doet is een wonder (vermoedelijk door het kunnen cruisen in grote delen van de race). Maar dat wordt weer een fiasco inderdaad. Dan gaat de fia (die dit verzint), straks als eerste zeuren, als alle teams in dezelfde race een straf inplannen en er een gridstraffen bingo ontstaat.

Friese Enfant Terrible
Gebruiker
Friese Enfant Terrible
6 maanden geleden

Ja ik ben 1 van de oude garde. Vroeger hadden we het over motor en versnellingsbak. Het was toen alles wat makkelijker te begrijpen. Zelfs ik leer hier wat van. Het is best gecompliceerd. Al die verschillende afkortingen voor velen is dit onbekend terrein. Ik lees dit soort berichten graag. Top uitleg van de belangrijkste delen.

RR6
Gebruiker
RR6
6 maanden geleden

Hoi Eline, weer een mooi informatief stuk van jouw hand. Net als FET ben ik ook van de oude stempel, ben vanaf het 1e jaar dat Niki Lauda wereldkampioen werd (1975) al fan van F1, en ook voor mij geldt dat al die nieuwe technologieën op het gebied van de PU wel snel gaan. Het is natuurlijk wel mooi dat veel van deze ontwikkelingen die in F1 plaats later dan weer in onze personenauto’s tegen te vinden zijn.
Maar al die techniek, zeker als die race na race, tot het maximale wordt ingezet kan ook kapot en als ik dan hierboven lees dat het aantal te gebruiken onderdelen wordt beperkt dan heb ik daar wel mijn vraagtekens bij. Het andere uiterste is natuurlijk in 2021 terug te zien waarbij Mercedes aan het eind van het seizoen zo ongeveer iedere race de vrijwel gehele PU verving.
Mooi stuk in ieder geval, weer wat van opgestoken 👌

Choraii
Gebruiker
Choraii
6 maanden geleden

Lekker geschreven, Lientje 😇
Eenvoudig en dus begrijpelijk.
Hoewel, dat “H” is idd dan weer onbegrijpelijk, van de FIA.
Wat opzich weer begrijpelijk is 😅

BMW P85 V10
Gebruiker
BMW P85 V10
6 maanden geleden
Antwoord op  Eline F1

Hoi Eline,
Ik denk dat de term MGU-H voortkomt uit het feit dat de energie word opgewekt aan “de warme zijde van de motor”. De hete uitlaatgassen drijven immers de tubo aan.
Verder dan dat kom ik momenteel ook niet.
Het was leuk om je stukje te lezen, leest lekker weg.

BMW P85 V10
Gebruiker
BMW P85 V10
6 maanden geleden
Antwoord op  Eline F1

Dank je. Ik ben een beetje zwevend momenteel over waar ik het beste kan beppen met F1 liefhebbers.
MGU-R van Residual energy zou wat mij betreft al beter zijn. Of het nu gaat om rest warmte of rest kinetische energy. Het dekt altijd de lading.
Groetjes

BMW P85 V10
Gebruiker
BMW P85 V10
6 maanden geleden
Antwoord op  Eline F1

Ik zal hier zeker blijven terug komen om te kijken of ik hier kan aarden.
Of ik werkelijk in de pen zal klimmen om een gast column te schrijven moet ik nog maar even bezien.
Maar de uitnodigen staat en dat vind ik aan zich ook weer een uitdaging.

Frans
Gebruiker
Frans
6 maanden geleden

Hoi eline. Een leuke aanvulling misschien is hoe ze het vanaf 2026 willen gaan bewerkstelligen. Het grote verschil met de accu en kleinere inbreng van de ICE. En dan ook nog dat ze de wagens tegen die tijd kleiner en lichter willen gaan maken. Wat met deze PU extreem moeilijk gaat worden. Waarbij dit hele concept in geen een productie wagen toegepast word. Dus de hele ontwikkeling is eigenlijk weggegooid geld.

Tristan
Gebruiker
Tristan
6 maanden geleden

Weer een erg fijn artikel om te lezen! Dankjewel Eline!

Tristan
Gebruiker
Tristan
6 maanden geleden
Antwoord op  Eline F1

Kijk nu al uit naar je volgende!

Tristan
Gebruiker
Tristan
6 maanden geleden
Antwoord op  Eline F1

Geen haast, eerst zorgen dat alle belangrijke zaken afgevinkt zijn! Hoe langer mensen erop moeten wachten, hoe blijer ze zijn als het er eenmaal is 😉

Ton71
Gebruiker
Ton71
5 maanden geleden
Antwoord op  Eline F1

😉 … re-hoi ! Ook ik heb jullie gevonden !

OUTLAWF1
Gebruiker
OUTLAWF1
6 maanden geleden

Hoi Eline, ik las de comments van jou en Maxthegoat bij een andere F1 kanaal. Ik genoot van jullie comments en miste jullie toen jullie weg waren, maar nu weer gevonden 😁🤙. Jou column was fijn om te lezen, bedankt.

TRRS
Gebruiker
TRRS
6 maanden geleden

Leuk Artikel! Zelf wist ik eigenlijk vrijwel alles al omdat ik zelf ook vrij technisch ben maar top dat het zo uitgelegd wordt voor de leken. Leuk je hier weer gevonden te hebben! Groeten Tristan

Job Gaserop
Gebruiker
Job Gaserop
5 maanden geleden

Mooi uitgelegd allemaal. Niet lastig te lezen en zelfs voor sukkels als ik goed te begrijpen. Thanks.

Lees meer

Welkom Terug!

Hier kun je inloggen.

Nog geen account?

Welkom op F1cover!

Maak hier je account aan.

Heb je al een account?

Naam

Email-adres

Username

Profielfoto