Peugeot Hybrid4 500KW: Erster Blick auf die Technik - Motor1 Deutschland

Peugeot Sport und der Mobilitätspartner Total stellen die wichtigsten technischen Merkmale des Antriebsstrangs ihres Hypercar LMH - Peugeot Hybrid4 500KW – für die FIA World Endurance Championship (FIA WEC) vor. Die jeweiligen Teams haben ihre Erfahrung und ihr Fachwissen in den Bereichen Hybridisierung und Weltklasse-Motorsport gebündelt, um den Antriebsstrang des Peugeot Hybrid4 500KW gemäß den neuen FIA WEC-Vorschriften zu entwickeln.

Peugeot Sport hat seine Erfahrungen mit Langstreckenrennen (V12 und V8 Peugeot 908) und PSA Motorsport bei der FIA-Rallye-Weltmeisterschaft (vier Zylinder) genutzt, um einen neuen 2,6-Liter-Benzinmotor mit zwei Turboladern und 90 Grad-V6 zu entwickeln. Dieses 500 kW (680 PS) starke Kraftpaket, das sich hinter dem Fahrer befindet, bringt 165 kg auf die Waage und treibt die Hinterräder an.

"Die Architektur des Peugeot Hybrid4 500KW-Antriebsstrangs ist das Ergebnis eines sehr detaillierten Briefings, das von den neuen FIA WEC-Vorschriften geprägt wurde", erklärt François Coudrain, WEC Program Powertrain Director von Peugeot Sport. "Wir haben zunächst einen einzelnen Turbo in Betracht gezogen, aber das hätte uns daran gehindert, das Schwerpunktziel unseres Motors zu erreichen. Ein Twin-Turbo-V6-Block bietet die beste Kombination zwischen Technologie, Gewicht, Verpackung der Motorzubehörteile, Zuverlässigkeit und Leistung."

Das robotisierte sequentielle Siebengang-Getriebe (plus Rückwärtsgang) wird von am Lenkrad montierten Schaltwippen gesteuert. Ebenso wird das von Peugeot Sport entwickelte Brake-by-Wire-System elektronisch gesteuert. Der Fahrer ist in der Lage, den Grad der Motorbremsung, die vom Elektromotor bei der Verzögerung erzeugt wird, und die Kraft, die von den Bremsbelägen auf die Bremsscheiben ausgeübt wird, einzustellen. Damit erreicht er eine optimale Aufteilung zwischen elektrischer Rückgewinnung und hydraulischer Bremsung.

Ein optimales Energiemanagement, sowohl beim Beschleunigen als auch bei der Energierückgewinnung (durch die Vorschriften auf 200 kW begrenzt), wird folglich der Schlüssel zu Leistung und Effizienz des Fahrzeugs sein. Die von Peugeot Sport konzipierte 200-W-Motor-Generator-Einheit treibt die Vorderräder an.

"Die Motor-Generator-Einheit wird mit einem leichten, hocheffizienten Ein-Gang-Getriebe mit hohem Wirkungsgrad und einem Wechselrichter der neuesten Generation zur Übertragung der Batterieleistung auf den Motor ausgestattet sein", sagt François Coudrain. "Sie wird die Fähigkeit haben, die gesamte in der Batterie verfügbare Energie dank der Energiemanagementsystemstrategien des Antriebsstrangs sofort zu nutzen."

Coudrain weiter: "Die Erfahrung von PSA Motorsport in der WRC und der Formel E wird zur Entwicklung der Software beitragen, die für das Management der Computer- und Energiesysteme eingesetzt wird. Zu den Energiemanagementsystemstrategien des Antriebsstrangs zählen unter anderem die Rückgewinnung der Bremsenergie, die Leistung beim Beschleunigen, das Anti-Lag-System sowie ein reduzierter Kraftstoffverbrauch."

Die Hochleistungsbatterie mit hoher Dichte wurde gemeinsam von Peugeot Sport und SAFT, einer Tochtergesellschaft von Total, entwickelt. Als einer der Schlüssel zu hoher Leistung sollte die Hochleistungsbatterie perfekt integriert werden, sowohl physisch im Auto als auch im Energiemanagementprozess des Antriebsstrangs.

Auf der Grundlage einer von Peugeot Sport verfassten Spezifikation wählten die Ingenieure von SAFT den besten Zellentyp für die Batterie aus, der die Leistung der Energiedichte vorzieht und den Anforderungen des Langstreckenrennsports entspricht.

Die neue Batterie befindet sich in einem Karbongehäuse innerhalb der Monocoque-Bauweise des Fahrzeugs hinter dem Fahrer und unter dem Kraftstofftank. Sie wurde so konzipiert, dass sie Haltbarkeit mit konstanter Leistung bei Rennen mit einer Dauer von bis zu 24 Stunden und sogar darüber hinaus kombiniert. Total ist verantwortlich für die Homologation der Batterie, die in einer neuen Werkstatt am Standort Versailles-Satory von Peugeot Sport in der Nähe von Paris montiert wird.

Obwohl der Verbrennungsmotor 500 kW (680 PS) leistet und die Motor-Generator-Einheit eine Leistung von 200 kW (272 PS) hat, sehen die Vorschriften eine maximale Gesamtleistung von 500 kW beim Rennen vor. Um sich an die unterschiedlichen Situationen im Wettbewerb anzupassen, funktioniert der Antriebsstrang wie folgt:

Das Reglement verbietet den Einsatz von elektrischer Energie unter 120 km/h, sodass die Motor-Generator-Einheit erst bei Erreichen dieser Geschwindigkeit zugeschaltet wird. Das Fahrzeug muss allein durch die Kraft seines Verbrennungsmotors aus dem Stillstand gezogen werden.

Bei voller Leistung wird die Leistung des Bi-Turbo V6 auf 300 kW (408 PS) begrenzt und in Abhängigkeit von der Leistung der Motor-Generator-Einheit bei 200 kW, die vom Batteriestand abhängt, angepasst.

Wenn die Motor-Generator-Einheit zum Einsatz kommt, schaltet das Motormanagement automatisch auf Allradantrieb um und verändert dadurch sein Fahrverhalten, zum Beispiel durch Hochgeschwindigkeitskurven.

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Wenn die Batterie leer ist, schaltet der Verbrennungsmotor auf 500 kW (680 PS) Leistung zurück und das Getriebe kehrt zum Hinterradantrieb zurück. Während der Rennen wird die Batterie vor dem Start mit Hilfe eines netzgekoppelten Plug-in-Hybrid-Ladegeräts vollständig aufgeladen. Auf der Rennstrecke arbeitet die Batterie völlig unabhängig und wird nur durch das System zur Rückgewinnung der kinetischen Bremsenergie aufgeladen.

Die folgenden Ausnahmen sind durch die Vorschriften abgedeckt:

Die Leistung des Verbrennungsmotors darf am Ende der Geraden bei leerer Batterie um drei Prozent auf 515 kW (700 PS) erhöht werden, sodass der Elektromotor als 15-kW-Lichtmaschine arbeitet. Diese Konfiguration wird von der Fahrzeugelektronik automatisch übernommen.

Es gibt die Möglichkeit, entweder mit dem Verbrennungsmotor oder dem Elektromotor oder mit beiden Motoren gleichzeitig in der Boxengasse zu fahren, wenn die Geschwindigkeit auf 60 km/h beschränkt ist.

Gemäß den Vorschriften wird das Hypercar Peugeot Hybrid4 500KW mit speziellen Sensoren ausgestattet, um die an allen vier Rädern gemessenen Leistungspegel in Echtzeit zu überwachen und an die FIA zu übermitteln. Damit wird die in der Leistungsbilanz (BoP) festgelegte maximale Leistung gewährleistet.

Bevor das Streckentestprogramm Ende 2021 beginnt, werden Peugeot Sport und Total ihre Entwicklungsarbeiten fortsetzen. Dabei wird der Antriebsstrang im Laufe der ersten Hälfte des Jahres 2021 auf den Prüfstand gestellt und im Simulator getestet.

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