Ferdinand Porsche zei ooit: "De perfecte raceauto komt als eerste over de finish en valt dan uiteen in zijn afzonderlijke onderdelen." Wat een aanwinst, toch? In de jaren 1 was dat het beste waar ze op konden hopen.

Laten we teruggaan naar de jaren negentig van de Formule 1990 (F1). De tijd werd gekenmerkt door extreme concurrentie tussen raceteams. Er was meer vrijheid in de motor die je kon laten draaien, wat betekent dat teams konden kiezen tussen V-1, V-8 en V-10. Gedurende deze tijd kon je tijdens de race ook tanken, wat betekent dat coureurs meer flexibiliteit hadden in hoeveel brandstof ze elke race konden vervoeren. Natuurlijk moet je er rekening mee houden dat de brandstof zwaar is, wat betekent dat de rondetijden hoger zijn bij het rijden met die ladingen. Teams moesten die moeilijke keuze maken om de banden, brandstof en motorprestaties te optimaliseren. Geloof het of niet, Michael Schumacher won het seizoen 12 in een krachtig Benetton-chassis met een nog krachtigere V-1995-motor.

As Formule 1 geëvolueerd, werd duurzaamheid een belangrijker onderdeel van het plaatje. De druk op het milieu en de druk van de overheid zorgden ervoor dat autobedrijven het niet konden rechtvaardigen honderden miljoenen dollars uit te geven om deel te nemen aan de Formule 1 als de kernmotor geen nut had in wegvoertuigen. Hierdoor werden de regels voor de Formule 1-motor meer gestandaardiseerd, van V-12's naar V-10's en uiteindelijk genoegen genomen met V-8's. Er was echter nog steeds milieudruk en zo bereikten we eindelijk onze eerste golf van elektrificatie. Het was hier die de trend zette voor wat komen ging op het gebied van elektrificatie en duurzaamheid.

KERS en de eerste elektrificatiegolf

De eerste golf van elektrificatie in de Formule 1 kwam met de introductie van het KERS of kinetic energy recovery system. Het was een van de eerste hybride aandrijflijnen die in een modern voertuig werd geïntroduceerd. Veel van de hedendaagse concepten, zoals regeneratief remmen, kwamen van dit systeem in de Formule 1. Het huidige systeem was in wezen een batterijboost van zeven seconden waar Formule 1-coureurs gedurende een ronde toegang toe hadden. Het systeem was verbonden met de twee wielen aan de achterkant en wekte elektriciteit op wanneer de chauffeurs op de rem trapten. Het betekende dat er minder druk op de remmen werd uitgeoefend.

Simpel gezegd, ze kunnen kleiner worden gemaakt. Het betekende ook dat de remtechnologie drastisch kon worden verbeterd met moderne elektronica. Voor veel mensen die op zoek waren naar de ultieme duurzaamheid was dit echter nog niet genoeg en moesten er nog meer veranderingen komen in de Formule 1.

Volledig hybride systemen en meer duurzaamheid

Voor de Hybride systeem, Formule 1-teams gebruikten de V-8-motoren van Mercedes, Renault of Ferrari. Alleen Ferrari had echter substantieel gebruik voor V-8-motoren. Mercedes was op zoek naar kleinere motoren, want dat was wat ze in hun productievoertuigen hadden. Renault zat op dezelfde stoel, wat betekende dat ze niet verder konden rechtvaardigen om meer in hun V-8-motorontwikkeling te steken. De teams besloten dat V-6-motoren een perfect compromis zouden zijn tussen de V-8 of een hybride viercilindersysteem. Deze V-6 motor trokken Honda opnieuw naar de sport, omdat ze een toepassing hadden voor een motor van dit formaat in hun wegvoertuigen.

De teams wilden ook spelen met meer gecompliceerde hybride regeneratiesystemen, wat de introductie van de MGU-H en MGU-K betekende in plaats van het traditionele kinetische energieterugwinningssysteem. De MGU-H haalt restwarmte uit de uitlaat en zet die om in elektriciteit die wordt opgeslagen in een batterijpakket. De MGU-K doet hetzelfde, maar met remenergie opgeslagen in het batterijpakket, zoals het vorige systeem voor het terugwinnen van kinetische energie. Het belangrijkste verschil is dat dit systeem werd uitgebreid om ongeveer 33 seconden stroom te geven in plaats van zeven. Dit systeem is een uitstekend testbed voor het bevorderen van de drive van onze machines voor meer vermogensdichtheid en duurzaamheid. Het heeft zelfs een volledig elektrische spin-off om elektrische aandrijflijnen verder te ontwikkelen.

Van Formule 1 tot onze wegvoertuigen

Ondanks de uitdagingen op het gebied van elektrificatie en duurzaamheid, zijn veel van de technologieën die we tegenwoordig in onze wegvoertuigen gebruiken afkomstig uit de Formule 1. Het is van cruciaal belang om te zien hoe de Formule 1 deze ontwerpuitdagingen oplost, omdat deze technologieën doorsijpelen in toekomstige wegauto's.

Formule E en volledige elektrificatie bereiken

Formule E is de duw in de richting van elektrificatie in autoracen. Het maakt gebruik van één enkele chassisleverancier met teams die hun aandrijfbesturingen ontwerpen. De batterijcapaciteit heeft een maximale limiet en het is aan de teams om binnen die beperkingen te werken. De centrale visie voor Formule E is duurzaamheid, omdat ze begrijpen hoe belangrijk het is om mondiale problemen zoals klimaatverandering aan te pakken met behoud van het hart en de ziel van autoracen. Momenteel is het belangrijkste doel van deze sport om het energieverbruik te optimaliseren binnen de beperkingen die zijn vastgelegd in de regels en voorschriften. Dat komt omdat we nu een belangrijk knelpunt hebben geraakt in ons streven naar elektrificatie.

Batterijen en de zwakke schakel

Het knelpunt dat we hebben getroffen, is ons vermogen om elektrische energie op te slaan in draagbare apparaten. Batterijtechnologieën zijn afhankelijk van een chemie waardoor ze onvoldoende zijn voor de behoeften van de meeste gebruikers. Hoewel een batterij goed genoeg is voor de gemiddelde smartphonegebruiker, is hij niet goed genoeg voor iemand die een voertuig nodig heeft dat 500 mijl kan rijden voordat hij in slechts een paar minuten wordt bijgetankt. Vanwege deze realiteit zullen duurzaamheid en elektrificatie alleen gaan met de snelheid die onze batterijtechnologie toelaat. Zonder deze indrukwekkende batterijtechnologie hebben bedrijven moeite om specifieke duurzaamheidsdoelen te halen. Een van de oplossingen die teams hebben gevonden om de zaken enigszins te verbeteren, is werken aan de elektronische besturing van elektrische motoren. In plaats van te proberen meer batterijen in een kleiner pakket te passen, richten deze bedrijven zich op het zo efficiënt mogelijk gebruiken van die batterij-energie.

Het stroomverbruik optimaliseren is de sleutel

Het optimaliseren van het stroomverbruik is de huidige sleutel voor iedereen die werkt aan het streven naar elektrificatie. Door u te concentreren op gecompliceerde elektronica en software-algoritmen, kunt u betere prestaties halen uit dezelfde hardware. Belanghebbenden en gebruikers moeten echter ontwerpsoftware gebruiken waarmee ze die duurzaamheidsdoelen kunnen bereiken. Dit is waar het streven naar duurzaamheid als een belangrijke drijfveer in ontwerpsoftware vandaan komt.

Hoe Cadence helpt bij elektrificatie en duurzaamheid

Cadans begrijpt dat de beste elektronica degene is die optimaliseert voor stroomverbruik terwijl het krachtig genoeg is voor de eindgebruiker. Daarom zijn elektrificatie en duurzaamheid belangrijke overwegingen bij het maken van ontwerpsoftware voor bedrijven. Cadence zal zich blijven richten op duurzaamheid bij het nadenken over hoe de eindgebruikers de software zullen gebruiken. Dat betekent het benadrukken van efficiëntie en het maximaliseren van de vermogensdichtheid. Ontdek hoe tools van Cadence bedrijven helpen om vandaag duurzaamheidsdoelen te bereiken in onze Duurzaamheidsverslag Maatschappelijk Verantwoord Ondernemen.