Formel-1-Motoren

Dieser Artikel gibt einen Überblick über Formel-1-Motoren , die seit der Hybridära ab 2014 auch Formel-1-Antriebseinheiten genannt werden. Seit ihrer Gründung 1947 hat die Formel 1 verschiedene Motorenreglements verwendet . Formeln mit Hubraumbegrenzung wurden im Grand-Prix-Rennsport seit dem Ersten Weltkrieg regelmäßig eingesetzt . Die Motorenreglements werden nach Epochen unterteilt . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Die Formel 1 verwendet derzeit 1,6-Liter -Viertakt- Turbomotoren mit 90° -Zylinderwinkel und zwei obenliegenden Nockenwellen ( DOHC) . ^{[ 4 ]} Sie wurden 2014 eingeführt und in den darauffolgenden Saisons weiterentwickelt. Ab der Saison 2023 wurden die Spezifikationen der Formel-1-Motoren, einschließlich der Steuerungssoftware und des maximalen Preises von 15 Millionen Euro pro Motor für die Formel-1-Teams, weitgehend bis Ende 2025 eingefroren. Dann trat die komplett neue Spezifikation für 2026 in Kraft.

Die Geschichte der Formel-1-Motoren war schon immer ein Streben nach mehr Leistung. Die enorme Leistung eines Formel-1-Motors wurde durch den Betrieb mit extrem hohen Drehzahlen erzielt, die in den Saisons 2004/05 über 20.000 Umdrehungen pro Minute (U/min) erreichten. Theoretisch erzeugt ein Motor die doppelte Leistung, wenn er doppelt so schnell läuft, vorausgesetzt, Verbrennungseffizienz und Energieverlust bleiben gleich. Hochdrehende Motoren gewannen Rennen, unabhängig von ihrem Kraftstoffverbrauch und der erzeugten Abwärme, solange sie mehr Leistung als die Konkurrenz erbrachten. Angesichts der explodierenden Kosten für exotische Materialien und Produktionsmethoden, die den Hochgeschwindigkeitsbetrieb ermöglichen, und der Erkenntnis, dass solche technologischen Fortschritte wahrscheinlich nie in Serienfahrzeugen Anwendung finden würden (da das resultierende Produkt sehr ineffizient wäre), wurde 2007 beschlossen, die maximale Drehzahl auf 19.000 U/min zu begrenzen. 2009 wurde die maximale Drehzahl weiter auf 18.000 U/min und für die Saisons 2014–2021 auf 15.000 U/min begrenzt. ^{[ 5 ]}

Dennoch steht der Hochgeschwindigkeitsbetrieb von Formel-1-Motoren im Gegensatz zu Straßenfahrzeugmotoren ähnlicher Größe, die typischerweise mit weniger als 6.000 Umdrehungen pro Minute arbeiten.

Die hohe Drehzahl führte zu Vibrationen aufgrund der bei Kolbenmotoren üblichen sekundären Unwucht . Tony Rudd stellte beim BRM 1,5-Liter-P56-V8-Motor (11.000 U/min Drehzahlbegrenzung) der Baujahre 1961–1962 fest, dass ein deutlich längeres Pleuel, wesentlich länger als nötig, entscheidend zur Reduzierung der sekundären Vibrationen und damit zur Ermöglichung hoher Drehzahlen beitrug. Der Coventry Climax FWMV Mk.III, der im gleichen Zylinderblock wie der Mk.II ein deutlich längeres Pleuel verwendete, bestätigte dieses Konzept 1963.

Später wurde theoretisch nachgewiesen, dass nicht die Pleuellänge selbst, sondern das Verhältnis von Hub zu Pleuelachse den Grad der sekundären Unwucht/Vibrationen beeinflusst. Sekundäre (zweite) Unwucht entsteht dadurch, dass die durchschnittliche Kolbengeschwindigkeit in der oberen Hälfte der Kurbelwellenumdrehung höher ist als in der unteren (bei aufrecht stehendem Motor/Zylinder), da die Kolbenposition bei 90° vor/nach OT aufgrund des Pleuelneigungswinkels unterhalb des Hubmittelpunkts liegt. Ein häufiges Missverständnis ist die Annahme, dass ein Ausgleichswellensystem sekundäre Unwuchten ausgleicht, da Ausgleichswellen typischerweise nicht mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in der oberen und unteren Hälfte der Kurbelwellenumdrehung arbeiten.

Andere Teams entdeckten nach und nach das Geheimnis des langen Pleuels, doch dieses Konzept fand lange Zeit keine Anwendung in Serienfahrzeugen, da es im unteren Drehzahlbereich von Serienmotoren hinsichtlich Gewicht und Platzbedarf als sehr ineffizient galt. Hochtourige Motorradmotoren und Hersteller von High-End-Sportwagen nutzten das Konzept ab den 1980er-Jahren. Der 2,0-Liter- Fünfzylinder Volvo B5204 bildete eine Ausnahme: Hier war ein langes Pleuel erforderlich, um das modulare Produktionskonzept zu realisieren, da er sich den Zylinderblock mit dem 2,3-Liter-B5234 teilte. Im Oktober 2005 verwendete Daihatsu ein langes Pleuel im extrem langhubigen 1,5-Liter -Motor 3SZ-VE, der mit einer zweiachsigen Kurbelwelle, vier Ventilen und variabler Ventilsteuerung ausgestattet war. ^{[ 6 ]}

Bis Mitte der 1980er-Jahre waren Formel-1-Motoren aufgrund der herkömmlichen Ventilfedern auf etwa 12.000 U/min begrenzt. Die für das Schließen der Ventile bei höheren Drehzahlen erforderliche Geschwindigkeit machte immer steifere Federn notwendig, was wiederum den Leistungsbedarf für den Nockenwellenantrieb zum Öffnen der Ventile so weit erhöhte, dass der Leistungsverlust den Leistungsgewinn durch die Drehzahlerhöhung nahezu aufwog. Diese wurden 1986 von Renault eingeführte pneumatische Ventilfedern ersetzt ^{[ 7 ] [ 8 ].} Diese weisen eine progressive Kennlinie auf, die extrem hohe Federraten bei größeren Ventilhüben ermöglicht , ohne den Leistungsbedarf bei kleineren Hüben wesentlich zu erhöhen. Dadurch wird der Gesamtleistungsverlust reduziert. Seit den 1990er-Jahren verwenden alle Formel-1-Motorenhersteller pneumatische Ventilfedern mit Druckluft. ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

Neben dem Einsatz pneumatischer Ventilfedern wurde die hohe Drehzahl eines Formel-1-Motors durch Fortschritte in der Metallurgie und Konstruktion ermöglicht. Dadurch können leichtere Kolben und Pleuelstangen den für solch hohe Drehzahlen notwendigen Beschleunigungen standhalten. Die verbesserte Konstruktion erlaubt zudem schmalere Pleuelstangenenden und somit auch schmalere Hauptlager. Dies ermöglicht höhere Drehzahlen bei geringerer, lagerschädigender Wärmeentwicklung. Bei jedem Hub beschleunigt der Kolben aus dem Stillstand auf fast die doppelte mittlere Geschwindigkeit (ca. 40 m/s) und kehrt dann zum Stillstand zurück. Dies geschieht einmal pro Takt des viertaktigen Zyklus: Ansaugen (abwärts), Verdichten (aufwärts), Arbeiten (Zündung – abwärts) und Ausstoßen (aufwärts). Die maximale Kolbenbeschleunigung tritt im oberen Totpunkt (OT) auf und liegt bei etwa 95.000 m/s² ^, was etwa dem 9.700-Fachen der Erdbeschleunigung (9.700  g ) entspricht.

Um die maximale Kolben-/Pleuelbeschleunigung zu reduzieren, verwenden Formel-1-Rennwagen kurzhubige Mehrzylindermotoren, die bei gleichem Hubraum eine geringere durchschnittliche Kolbengeschwindigkeit aufweisen. ^{[ 13 ]} Die Zylinderzahl erreichte mit dem British Racing Motors V16 , dem Coventry Climax FWMW und dem BRM P75 ihren Höhepunkt bei sechzehn . Sie wurde 1972 auf zwölf, 2000 auf zehn, 2006 auf acht und 2014 auf sechs begrenzt. Diese Reglementänderungen erschwerten die Entwicklung drehzahlstärkerer Motoren und reduzierten deren Effizienz. Um unter diesen Beschränkungen hohe Motordrehzahlen zu erreichen, muss der Hub kurz sein, um einen katastrophalen Ausfall, meist des Pleuels , der extremen Belastungen ausgesetzt ist, zu verhindern. Ein kurzer Hub bedingt eine relativ große Bohrung, um einen bestimmten Hubraum zu erzielen . Dies führt zu einer weniger effizienten Verbrennung, hauptsächlich weil sich die Flammenfront in einem immer dünneren, scheibenförmigen Brennraum (größerer Durchmesser bei geringerer Höhe) über eine lange Strecke ausbreiten muss, wobei die Form stark von der idealen Kugelform mit der Zündkerzenspitze im Zentrum abweicht. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

Aufgrund der höheren Betriebsdrehzahl und der strengeren Zylinderbegrenzung verbesserte sich der Wirkungsgrad eines Saugmotors in der Formel 1 seit dem Ford Cosworth DFV von 1967 nicht wesentlich , und der mittlere effektive Druck blieb lange Zeit bei etwa 14 bar (1,4 MPa). ^{[ 16 ]}

Ab der Saison 2014 wurde ein neues Konzept zur Begrenzung des maximalen Kraftstoffdurchflusses eingeführt. Dieses begrenzt die Leistung, sofern Energieverlust und Luft-Kraftstoff-Verhältnis konstant bleiben. Während Bohrung und Hub nun reglementiert sind, förderte diese Regelung den Wettbewerb zur Verbesserung der Antriebseffizienz. Da der Kraftstoffdurchfluss begrenzt ist, verlor die Drehzahlbegrenzung an Bedeutung und wurde daher 2022 aufgehoben. Aktuell erreichen Formel-1-Motoren Drehzahlen von bis zu 13.000 U/min, während die Verbrennungseffizienz durch den Einsatz von Mager- und Schnellverbrennungstechniken auf über 40 bar BMEP gestiegen ist. Dies ermöglicht ein λ > 1 (durchschnittliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis deutlich magerer als 14,7:1 (Massenanteil )) ^{[ 15 ]} und sehr hohe mechanische und effektive Verdichtungsverhältnisse. Das Verdichtungsverhältnis ist ein Hauptfaktor für die Effizienz von Verbrennungsmotoren. Das aktuelle Reglement begrenzt das mechanische Verdichtungsverhältnis auf 18:1, das effektive Verdichtungsverhältnis nach der Turboaufladung ist jedoch nicht begrenzt. Honda erklärte 2014, das Verdichtungsverhältnis von 18:1 sei ein Ziel gewesen, das weit über die Vorstellungskraft hinausging, sich aber 2023 „als echte Einschränkung“ erweisen werde. Die Optimierung der Ansaugkanallänge trägt bei Serienfahrzeugen zur Erhöhung des effektiven Verdichtungsverhältnisses bei. Honda gibt jedoch an, dass ihre Formel-1-Motoren denselben Resonanzeffekt nutzen, um die Druckspitzen im Ansaugkrümmer zu reduzieren. Dadurch wird die Druckerhöhung dem Turbolader überlassen. Dies verbessere die Klopffestigkeit und ermögliche einen höheren Ladedruck. ^{[ 15 ]}

Zusätzlich können Energierückgewinnungssysteme aus dem Abgasdruck (MGU-Heat) und der Motorbremse (MGU-Kinetic) die Effizienz weiter steigern. MGU-H ^{[ 17 ] [ 18 ]} ist ein Elektromotor/Generator auf der gemeinsamen Welle zwischen Abgasturbine und Ansaugverdichter des Turboladers, während MGU-K ^{[ 19 ]} ebenfalls ein Elektromotor/Generator ist, der von der Kurbelwelle mit einem festen Übersetzungsverhältnis angetrieben wird.

Dank Verbesserungen bei Kraftstoffen und Energierückgewinnungssystemen konnten Formel-1-Motoren in den letzten Jahren bei gleichem Kraftstoffverbrauch mehr Leistung erbringen. So erzeugte beispielsweise der Honda RA621H -Motor ^{[ 20 ]} der Saison 2021  bei gleichem Kraftstoffdurchfluss von 100 kg/h über 100 kW (130 PS ) mehr maximale Leistung als der RA615H der Saison 2015. ^{[ 21 ]}

Dank der enorm verbesserten Effizienz von Verbrennung, Mechanik, Software und Turbolader erzeugen Formel-1-Motoren deutlich weniger Wärme und Lärm als noch 2014. Stefano Domenicali erklärte, dass das Reglement für 2026 einen bewusst lauteren Auspuffsound vorschreiben werde, um die Fans zufriedenzustellen. ^{[ 22 ]}

Die Motoren der Formel 1 haben im Laufe der Zeit verschiedene Reglements, Hersteller und Konfigurationen durchlaufen. ^{[ 23 ]} Die Formel 1 war in ihrer Geschichte stets Vorreiter für technologische Innovationen im Motorenbau. Von den frühen Saugmotoren bis zur Einführung von Turbomotoren und Hybridantrieben hat jede Ära die Grenzen der Ingenieurskunst erweitert. Der Trend zu Hybrid- und nachhaltigen Technologien spiegelt das Engagement des Sports für Umweltverantwortung und technologischen Fortschritt wider. ^{[ 24 ]} Um die Geschichte der Formel 1 zu verstehen, ist es unerlässlich, die Unterschiede zwischen den Begriffen „Grand Prix“, „Weltmeisterschaft“ und „Formel 1“ zu kennen.

Der Autorennsport in seinen verschiedenen Formen begann fast unmittelbar nach der Erfindung des Automobils, und viele der ersten organisierten Autorennen fanden vor 1900 in Europa statt. In Frankreich und einigen anderen Ländern war es Tradition, ein bestimmtes Rennen nach dem Preis zu benennen, der dem Sieger verliehen wurde, da traditionelle Rennveranstaltungen oft mehrere Rennen und Klassen umfassten, wie z. B. Männer, Frauen, 100 m, 1500 m, Brustschwimmen usw. Beim Straßenrennen Pau – Tarbes – Bayonne – Pau (300 km) im Jahr 1900 gab es jedoch keine Klasseneinteilung, und dem Sieger René de Knyff , der einen Panhard et Levassor (2,1-Liter-Vierzylindermotor namens „Phoenix“ ^{[ 25 ]} , gemeinsam mit Gottlieb Daimler in Deutschland entwickelt, ca. 20 PS) fuhr und später Kommissar der CSI wurde, wurde kein Preis verliehen. 1901 wurde die Veranstaltung unter dem Namen „ Semaine de Pau “ (Woche in Pau) auf dem Circuit de Pau-Ville (2,65 km) ausgetragen. Die Sieger erhielten folgende Preise: den „Grand Prix de Pau“ (Großer Preis von Pau) für die Klasse „650 kg und schwerer“, den „Grand Prix du Palais d'Hiver “ (Großer Preis des Winterpalastes) für die Klasse „400–650 kg“ und den „Zweiter Grand Prix du Palais d'Hiver“ für die Klasse „unter 400 kg“. Diese Veranstaltung ist nicht nur aufgrund der Bezeichnung „Grand Prix“ für die Preise von Bedeutung, sondern auch, weil sie eines der ersten Automobilrennen auf einer geschlossenen Rennstrecke war, bei dem die schnellste Fahrzeugklasse antrat.

Es wurde deutlich, dass die Motorgröße (und ob sie mit einem Kompressor ausgestattet waren) die Höchstgeschwindigkeit maßgeblich bestimmte, weniger die Größe und das Gewicht der Fahrzeuge. Nach einer Reihe tödlicher Unfälle und Reglementänderungen wurde für die Voiture-Klasse in Frankreich ab dem Großen Preis von Frankreich 1914 die Regelung „unter 1500 cm³ mit Kompressor oder 4500 cm³ ohne“ eingeführt . Die Voiturette-Klasse wurde neu definiert als „unter 1100 cm³, ohne Kompressor“.

Nach dem Ersten Weltkrieg (1914–1918) begannen Länder außerhalb Frankreichs, die Bezeichnung „Grand Prix“ für Rennen mit unterschiedlichen Reglements zu verwenden. 1922 wurde die Commission Sportive Internationale (CSI), ein internationaler Rennsportverband, vom französischen Automobilclub im Auftrag des AIACR gegründet . Dieser AIACR sanktionierte die Automobil-Weltmeisterschaft von 1925 ^{[ 26 ]} bis 1930 ^{[ 27 ]} , die Fahrer-Europameisterschaft von 1931 bis 1939 ^{[ 28 ]} und wurde 1946 zur Fédération Internationale de l'Automobile (FIA).

Die Formel 1 wurde 1946 von der CSI als erste international einheitliche Regelung für eine Rennwagenklasse definiert und trat 1947 in Kraft. Sie spiegelte die Voiture-Regelung wider, die Hubraum von „unter 1.500 cm³ mit Kompressor oder 4.500 cm³ ohne“ vorschrieb. Nachdem die Formel 1 von anderen Ländern mehr oder weniger ratifiziert bzw. akzeptiert worden war, wurde 1947 die Formel 2 als „unter 500 cm³ mit Kompressor oder 2.000 cm³ ohne“ definiert. ^{[ 29 ]}

Im Gegensatz zur zuvor bestehenden Fahrer-Europameisterschaft waren die Formel-1-Rennen als Wettbewerb zwischen den Ländern konzipiert. Jedes Auto bzw. Team repräsentierte in diesem „internationalen“ Rennen ein Land, wobei die Fahrzeuge in den jeweiligen Nationalfarben lackiert waren: Rot für Italien, Grün für Großbritannien, Silber für Deutschland und Blau für Frankreich. Die Fahrer-Weltmeisterschaft wurde 1949 von der CSI für die Jahre 1950 und folgende ins Leben gerufen, um die Fahrer und nicht die von ihnen vertretenen Länder zu ehren. ^{[ 30 ]} Die Konstrukteurs-Weltmeisterschaft startete 1958 ^{[ 31 ]} und wurde unter anderem geschaffen, um den damals häufigen Streit zwischen einem siegreichen Fahrer und seinem Team um den Besitz der Grand-Prix-Trophäe beizulegen. Diese Meisterschaften führten langfristig dazu, dass die Bedeutung der Länderrepräsentation abnahm.

Im Laufe der Jahre hat die Formel 1 immer mehr Regeln eingeführt, nicht nur für Motoren, sondern auch für Chassis, Reifen, Kraftstoff, Inspektionen, Meisterschaftspunkte, Strafen, Sicherheitsmaßnahmen, Kostenkontrolle, Lizenzierung, Gewinnverteilung, die Durchführung von Qualifying und Rennen usw. Heute sind die umfangreichen Vorschriften für die Antriebseinheiten nur noch ein kleiner Teil dessen, was die Formel 1 ausmacht; sie regelt sogar die Anzahl der Sommerferientage, die die Konstrukteure einhalten müssen.

In dieser Ära trafen die Reglements der Vorkriegszeit für 1,5-Liter- Kompressormotoren der Voiturette auf 4,5-Liter- Saugmotoren der Grand-Prix-Klasse . Das Indianapolis 500 (ab 1950 ein Lauf der Formel -1 -Weltmeisterschaft ) wurde weiterhin nach dem Vorkriegsreglement der Grand-Prix-Klasse ausgetragen, mit 4,5-Liter-Saugmotoren und 3,0-Liter-Kompressormotoren. Die Leistung reichte bis zu 425 PS (317 kW), wobei der BRM Typ 15 von 1953 angeblich 600 PS (447 kW) mit einem 1,5-Liter-Kompressormotor erreichte.

In den Jahren 1952 und 1953 wurde die Fahrerweltmeisterschaft nach dem Reglement der Formel 2 ausgetragen , das bestehende Reglement der Formel 1 blieb jedoch in Kraft und es fanden auch in diesen Jahren noch zahlreiche Formel-1-Rennen statt.

Der Hubraum von Saugmotoren wurde auf 2,5 Liter reduziert, und Kompressormotoren waren auf 750 cm³ begrenzt. Kein Hersteller baute einen Kompressormotor für die Weltmeisterschaft. Das Indianapolis 500 wurde weiterhin nach dem alten Vorkriegsreglement ausgetragen. Die maximale Motorleistung betrug 290 PS (216 kW).

Die 1961 unter anfänglicher Kritik eingeführte neue Formel mit 1,5-Liter-Motoren eroberte die Formel 1, just als alle Teams und Hersteller von Front- auf Mittelmotorwagen umstellten. Obwohl diese anfangs leistungsschwächer waren, stieg die Durchschnittsleistung bis 1965 um fast 50 %, und die Rundenzeiten waren schneller als 1960. Die alte 2,5-Liter-Formel wurde für die internationale Formel-Rennserie beibehalten, konnte aber erst mit der Einführung der Tasman-Serie in Australien und Neuseeland während der Wintersaison größere Erfolge erzielen. In dieser Zeit waren die 1,5-Liter-Wagen die schnellsten Einsitzer Europas. Die Leistungsspanne reichte von 150 PS (112 kW) bis 225 PS (168 kW).

1966, als Sportwagen dank deutlich größerer und leistungsstärkerer Motoren Formel-1-Wagen überholen konnten, erhöhte die FIA ​​den Hubraum auf 3,0 Liter für Saugmotoren und 1,5 Liter für Kompressormotoren. ^{[ 32 ]} Obwohl einige Hersteller bereits größere Motoren angestrebt hatten, verlief der Übergang nicht reibungslos, und 1966 war ein Übergangsjahr, in dem mehrere Teams 2,0-Liter-Versionen der BRM- und Coventry-Climax-V8-Motoren einsetzten.

Das Brabham-Team entwickelte den 3,0-Liter- Repco-Brabham-V8-Motor auf Basis des Oldsmobile- F85-Motors, während das BRM-Team den 3,0-Liter- BRM-P75 -H16-Motor (zwei Achtzylinder-Boxermotoren, die an den Kurbelwellen miteinander verbunden sind) entwickelte, der im BRM-P83- Grand-Prix-Wagen zum Einsatz kam.

Das Erscheinen des serienmäßigen Cosworth DFV 3,0-Liter-V8-Motors im Jahr 1967, zunächst im Lotus 49 , ermöglichte es kleineren Herstellern, mit einem selbst entwickelten Chassis in die Rennserie einzusteigen. Der Cosworth DFV zeichnete sich durch ein revolutionäres Design aus, bei dem der Motor die Fahrzeugstruktur bildete. Wie Colin Chapman erklärte, war der Motor direkt mit der Monocoque-Karosserie verschraubt, das Getriebe direkt mit dem Motor und die Hinterradaufhängung sowie der Heckflügel (falls vorhanden) direkt mit dem Getriebe. ^{[ 33 ]} Dieses Design wurde zum De-facto-Standard für Grand-Prix-Rennwagen und ist es bis heute geblieben.

Kompressoren waren erstmals seit 1960 wieder zugelassen, doch erst 1977, beim Großen Preis von Großbritannien in Silverstone, hatte Renault mit seinem neuen Gordini-V6-Turbomotor die nötigen finanziellen Mittel und das Interesse, einen solchen Motor zu bauen . Dieser Motor bot einen deutlichen Leistungsvorteil gegenüber den Saugmotoren von Cosworth (DFV), Ferrari und Alfa Romeo.

Anfang der 1980er-Jahre hatte Renault bewiesen, dass die Turboaufladung der Schlüssel zur Wettbewerbsfähigkeit in der Formel 1 war, insbesondere auf hochgelegenen Rennstrecken wie Kyalami in Südafrika und Interlagos in Brasilien. Ferrari präsentierte 1981 seinen völlig neuen V6-Turbomotor, bevor Brabham-Besitzer Bernie Ecclestone BMW überzeugen konnte, ab 1982 Reihenvierzylinder- Turbomotoren für sein Team zu produzieren. 1983 stellte Alfa Romeo einen V8-Turbomotor vor, und Ende desselben Jahres präsentierten Honda und Porsche ihre eigenen V6-Turbomotoren (letzterer unter dem Namen TAG, in Anlehnung an den Finanzier). Auch Cosworth und der italienische Hersteller Motori Moderni produzierten in den 1980er-Jahren V6-Turbomotoren, während Hart Racing Engines einen eigenen Reihenvierzylinder-Turbomotor entwickelte.

Mitte 1985 fuhren alle Formel-1-Wagen mit Turbomotoren. Tyrrell stellte als letztes Team um und nutzte in den ersten sechs Rennen in beiden Wagen den Cosworth DFY . Anschließend bestritt das Team vier Rennen mit einem DFY in einem Wagen und einem Renault-Turbo im anderen, bevor es in den letzten sechs Saisonrennen endgültig auf Turbomotoren in beiden Wagen umstieg. Die Leistungsspanne der Turbomotoren lag von 1966 bis 1986 zwischen 285 und 500 PS (210 bis 370 kW), im Renntrimm zwischen 500 und 900 PS (370 bis 670 kW) und im Qualifying bei bis zu 1400 PS (1040 kW).

Nach ihren Erfahrungen in Indianapolis nahm Lotus in der Saison 1971 mit einem Lotus 56 B-Chassis, das über eine Pratt & Whitney STN76-Turbine und Allradantrieb verfügte , an drei Weltmeisterschafts-Grand-Prix teil. Dieses Turbinenfahrzeug erwies sich jedoch als erfolglos. ^{[ 34 ]}

Im Zuge der Unterzeichnung des Concorde-Abkommens der Formel 1 im Jahr 1981 ^{[ 35 ]} wurden in den Bestimmungen von 1982 nur noch Viertaktmotoren mit maximal 12 Zylindern zugelassen; Turbinen-, Wankel-, Diesel- und Zweitaktmotoren waren ab 1982 verboten. ^{[ 36 ]}

Für die Saison 1986 begrenzte die FIA ​​den Hubraum der Motoren auf maximal 1,5 Liter, wobei die Aufladung (Turboaufladung) erlaubt war. Das bedeutete, dass die 3,0-Liter-Saugmotoren (die ohnehin Ende der Saison 1985 von keinem Team mehr eingesetzt wurden) verboten wurden. Damit wurden Saugmotoren für die Saison 1986 faktisch verboten, da ein nicht aufgeladener 1,5-Liter-Motor nicht konkurrenzfähig gewesen wäre. ^{[ 37 ]}

1986 erreichten die Leistungswerte beispiellose Höhen: Alle Motoren knackten im Qualifying mit unbegrenztem Ladedruck die 1000-PS-Marke (750 kW). Besonders deutlich wurde dies beim BMW-Reihenvierzylinder-Turbomotor M12/13 , der im Qualifying bei 5,5 bar Ladedruck rund 1400–1500 PS (1040–1120 kW) leistete, im Rennbetrieb jedoch auf 850–900 PS (630–670 kW) gedrosselt wurde. Aufgrund der enormen Leistung waren diese Motoren und Getriebe jedoch sehr unzuverlässig und hielten nur etwa vier Runden durch. Im Rennen wurde der Ladedruck des Turboladers begrenzt, um die Zuverlässigkeit der Motoren zu gewährleisten; dennoch erreichten die Motoren auch dort noch 850–1000 PS (630–750 kW).

Der extrem leistungsstarke BMW M12 /13 Reihenvierzylinder, der im Brabham BT55 fast waagerecht eingebaut war, kam unter der Marke Megatron in Arrows und Ligier in aufrechter Position zum Einsatz und leistete im Renntrimm 900 PS (670 kW) bei 3,8 bar Ladedruck sowie unglaubliche 1400–1500 PS (1040–1120 kW) bei 5,5 bar Ladedruck in der Qualifying-Version. ^{[ 38 ]} Zakspeed entwickelte einen eigenen Turbo-Reihenvierzylinder, Alfa Romeo sollte die Ligiers mit einem Reihenvierzylinder ausstatten, doch der Vertrag scheiterte nach ersten Tests. Alfa war weiterhin mit seinem alten 890T V8 vertreten, der auch von Osella verwendet wurde , und Minardi setzte auf einen Motori Moderni V6.

Saugmotoren mit einem Hubraum von bis zu 3,5 Litern wurden für die Saison 1987 wieder eingeführt ^{[ 39 ].} Geplant war, die Option für aufgeladene Motoren mit bis zu 1,5 Litern Hubraum für zwei Saisons beizubehalten, bevor diese 1989 endgültig verboten wurden. Das technische Reglement von 1987 legte fest, dass die einzige zulässige Methode der Aufladung der Einsatz eines oder mehrerer Turbolader war. ^{[ 40 ]}

Die FIA-Regeln begrenzten 1987 den Ladedruck im Qualifying für 1,5-Liter -Turbomotoren auf 4 bar . Um den Ladedruck im Rennen zu begrenzen, wurde das Tankvolumen für Turbofahrzeuge auf 150 Liter reduziert. Trotzdem dominierten Turbomotoren die Formel-1-Saison 1987. Nelson Piquet gewann mit seinem Honda RA167E V6 im Williams die Saison und sicherte sich gleichzeitig die Konstrukteursmeisterschaft. Ayrton Senna gewann 1988 mit seinem Honda RA168E V6 im McLaren ebenfalls die Formel-1-Saison und holte sich auch dort den Titel.

Die übrigen Fahrzeuge im Feld wurden von Benetton mit dem Ford GBA V6-Turbomotor angetrieben . Der einzige Saugmotor, der vom DFV abgeleitete Ford-Cosworth DFZ 3,5-Liter-V8 mit 575 PS (429 kW), kam in Tyrrell , Lola , AGS , March und Coloni zum Einsatz . ^{[ 41 ]} Für die Saison 1988 übernahm Benetton den stark überarbeiteten 3,5-Liter-Ford -DFR -V8, während Williams , nachdem die Lieferungen von Honda-Turbomotoren eingestellt worden waren, für die Saison 1988 einen 3,5-Liter- Judd- V8 einsetzte.

1988 setzten sechs Teams – McLaren, Ferrari, Lotus, Arrows, Osella und Zakspeed – weiterhin auf Turbomotoren, deren Ladedruck nun auf 2,5 bar begrenzt war. Hondas V6-Turbomotor RA168E, der im Qualifying 685 PS (511 kW) bei 12.300 U/min leistete [42], trieb ^{den McLaren MP4} / 4 an , mit dem Ayrton Senna und Alain Prost 15 der 16 Rennen gewannen. Den Großen Preis von Italien gewann Gerhard Berger im Ferrari F1/87/88C , der vom hauseigenen V6-Turbomotor 033E angetrieben wurde und im Qualifying rund 720 PS (537 kW) bei 12.000 U/min sowie im Rennen 620 PS (462 kW) bei 12.000 U/min erreichte. ^{[ 43 ]} Der Honda-Turbomotor trieb auch den Lotus 100T an , während Arrows weiterhin den BMW-Turbomotor mit Megatron-Emblem einsetzte, Osella den Alfa-Romeo-V8 (jetzt unter dem Namen Osella) und Zakspeed ihren eigenen Reihenvierzylinder-Turbomotor. Alle anderen Teams verwendeten Saugmotoren mit 3,5 Litern Hubraum: Benetton nutzte den Cosworth DFR mit 585 PS (436 kW) bei 11.000 U/min; ^{[ 44 ]} Williams, March und Ligier verwendeten den Judd CV mit 600 PS (447 kW); ^{[ 45 ]} und die übrigen Teams setzten auf den Cosworth DFZ des Vorjahres mit 575 PS (429 kW).

Turbolader wurden in der Formel-1-Saison 1989 verboten , sodass nur noch die Formel mit 3,5-Liter-Saugmotoren antrat. Honda dominierte weiterhin mit seinem RA109E 72°-V10-Motor, der in McLaren -Fahrzeugen 685 PS (511 kW) bei 13.500 U/min leistete und Prost den Titel vor seinem Teamkollegen Senna sicherte. Dahinter folgten der von einem Renault RS1 angetriebene Williams mit einem 67°-V10-Motor, der 650 PS (485 kW) bei 12.500 U/min leistete, und der Ferrari mit seinem 035/5 65°-V12-Motor, der 660 PS (492 kW) bei 13.000 U/min erbrachte. Im Feld dahinter dominierte der Ford Cosworth DFR V8 mit 620 PS (462 kW) bei 10.750 U/min, abgesehen von einigen Judd CV V8-Motoren in Lotus-, Brabham- und EuroBrun- Fahrzeugen sowie zwei Exoten: dem 620 PS (460 kW) starken Lamborghini 3512 80° V12 im Lola und dem 560 PS (420 kW) starken Yamaha OX88 75° V8 in Zakspeed-Fahrzeugen. Ford begann, seine neue Konstruktion, den 75° V8 HBA1, bei Benetton zu erproben.

Die Formel-1-Saison 1990 wurde erneut von Honda in McLarens dominiert. Der RA100E mit 690 PS (515 kW) bei 13.500 U/min trieb Ayrton Senna und Gerhard Berger an , gefolgt vom Ferrari Tipo 036 mit 680 PS (507 kW) bei 12.750 U/min, pilotiert von Alain Prost und Nigel Mansell . Dahinter führten der Ford HBA4 von Benetton und der Renault RS2 von Williams mit 660 PS (492 kW) bei 12.800 U/min das Feld an, angetrieben von Ford DFR- und Judd CV-Motoren. Ausnahmen bildeten der Lamborghini 3512 in Lola und Lotus sowie der neue Judd EV 76° V8 mit 640 PS (477 kW) bei 12.500 U/min in den Fahrzeugen von Leyton House und Brabham. Die beiden neuen Konkurrenten waren Life , die sich einen F35 W12 mit drei Vierzylinderbänken im 60°-Winkel bauten, und Subaru, die Coloni einen 1235er Zwölfzylinder-Boxermotor von Motori Moderni lieferten .

Honda führte die Formel-1-Saison 1991 mit Sennas McLaren und dem 725–780 PS (541–582 kW) starken 60°-V12-Motor RA121E bei 13.500–14.500 U/min weiterhin an, knapp vor dem von einem Renault RS3 angetriebenen Williams mit 700–750 PS (520–560 kW) bei 12.500–13.000 U/min. Ferrari lag mit seinem Tipo 037, einem neuen 65°-V12-Motor mit 710 PS (529 kW) bei 13.800 U/min, der auch im Minardi zum Einsatz kam , dahinter, dicht gefolgt von den Ford HBA4/5/6 in den Fahrzeugen von Benetton und Jordan. Im hinteren Feld setzte Tyrrell auf den Vorgänger Honda RA109E, Judd stellte seinen neuen GV vor, während Dallara den bisherigen EV an Lotus weitergab. Yamaha lieferte seinen 660 PS (492 kW) starken OX99 70°-V12 an Brabham, Lamborghini-Motoren kamen bei Modena und Ligier zum Einsatz. Ilmor präsentierte den LH10, ​​einen 680 PS (507 kW) starken V10 bei 13.000 U/min, der später im Mercedes mit Leyton House Verwendung fand. Porsche lieferte den wenig erfolgreichen 3512 V12 an Footwork Arrows ; die übrigen Fahrzeuge wurden von Ford DFR-Motoren angetrieben. ^{[ 46 ]}

1992 dominierten die Renault -Motoren den Formel-1-Sport, insbesondere nach dem Ausstieg von Honda Ende 1992. Die 3,5-Liter-V10-Motoren von Renault, die das Williams-F1-Team antrieben, leisteten gegen Ende der Ära der 3,5-Liter-Saugmotoren (1992–1994) zwischen 750 und 820 PS (559–611 kW) bei 13.000–14.300 U/min. Mit Renault-Motoren gewann Williams die letzten drei Konstrukteurs-Weltmeisterschaften der 3,5-Liter-Formel-Ära (1992–1994). ^{[ 47 ]}

Der Peugeot A4 V10 , der 1994 vom McLaren Formel-1-Team eingesetzt wurde, leistete ursprünglich 700 PS (522 kW) bei 14.250 U/min. Später wurde er zum A6 weiterentwickelt, der noch mehr Leistung erbrachte und 760 PS (567 kW) bei 14.500 U/min entwickelte.

Der EC Zetec-R V8 , der 1994 das Weltmeisterteam Benetton und Michael Schumacher antrieb, leistete zwischen 730 und 750 PS (544–559 kW; 740–760 PS) bei 14.500 U/min. ^{[ 48 ]}

Ende der Saison 1994 leistete Ferraris Tipo 043 V12 rund 850 PS (634 kW) ^{[ 49 ]} bei 15.800 U/min und ist damit bis heute der stärkste jemals in der Formel 1 eingesetzte V12-Saugmotor. Er war auch der stärkste Motor der 3,5-Liter-Ära, bevor der Hubraum 1995 auf 3 Liter reduziert wurde. ^{[ 50 ]}

In dieser Ära kam ein 3,0-Liter-Motor zum Einsatz, dessen Leistung (je nach Motorabstimmung) zwischen 600 PS (447 kW) und 1.000 PS (746 kW), dessen Drehzahl zwischen 13.000 U/min und dessen Zylinderzahl zwischen acht und zwölf variierte. Trotz des reduzierten Hubraums gegenüber 3,5 Litern stiegen Leistung und Drehzahl weiter an. Renault war von 1995 bis 1997 der dominierende Motorenlieferant und gewann in dieser Zeit mit Williams und Benetton die ersten drei Weltmeisterschaften. Der Weltmeisterwagen Benetton B195 von 1995 leistete 675 PS (503,3 kW) bei 15.200 U/min, der Weltmeisterwagen Williams FW18 von 1996 700 PS (522,0 kW) bei 16.000 U/min; beide Motoren basierten auf dem gleichen 3,0-Liter- V10-Motor wie der Renault RS8 . ^{[ 51 ] [ 52 ]} Der 1997 siegreiche Ferrari FW19 leistete mit seinem 3,0-Liter-V10-Motor Renault RS9B zwischen 730 und 760 PS (544,4–566,7 kW) bei 16.000 U/min. Ferraris letzter V12-Motor, der Tipo 044/1 , kam 1995 zum Einsatz . Die Konstruktion des Motors wurde maßgeblich durch die umfassenden Reglementänderungen der FIA nach den verheerenden Ereignissen des Vorjahres beeinflusst: Der Hubraum des V12-Motors wurde von 3,5 auf 3,0 Liter reduziert. Der 3,0-Liter-Motor leistete im Renntrimm rund 700 PS (522 kW) bei 17.000 U/min; Berichten zufolge war er jedoch in der Lage, im Qualifying-Modus in seiner höchsten Abstimmungsstufe bis zu 760 PS (567 kW) zu erbringen. ^{[ 53 ]} Zwischen 1995 und 2000 erzeugten die von der FIA vorgeschriebenen Fahrzeuge mit 3,0-Liter-Motoren eine konstante Leistung (abhängig von Motortyp und Abstimmung) zwischen 600 PS und 815 PS. Die meisten Formel-1-Wagen der Saison 1997 erreichten eine konstante Leistung zwischen 665 und 760 PS (495,9–566,7 kW), je nachdem, ob ein V8- oder V10-Motor zum Einsatz kam. ^{[ 54 ]} Von 1998 bis 2000 dominierte Mercedes mit seinen Motoren und bescherte Mika Häkkinen zwei Weltmeistertitel. Der McLaren MP4/14 von 1999 leistete zwischen 785 und 810 PS bei 17.000 U/min. Ferrari verbesserte seine Motoren kontinuierlich. 1996 wechselten sie von ihrem traditionellen V12-Motor zu einem kleineren und leichteren V10-Motor. Sie legten mehr Wert auf Zuverlässigkeit als auf Leistung und hatten daher anfangs gegenüber Mercedes in puncto reiner Leistung das Nachsehen. Ferraris erster V10-Motor leistete 1996 715 PS (533 kW) bei 15.550 U/min. ^{[ 55 ]}Die Leistung des neuen Motors lag zwar unter der ihres stärksten 3,5-Liter-V12-Motors (von 1994), der über 830 PS (619 kW) bei 15.800 U/min leistete, aber über der ihres letzten 3,0-Liter-V12-Motors (von 1995), der 700 PS (522 kW) bei 17.000 U/min erzeugte. Beim Großen Preis von Japan 1998 soll Ferraris 047D-Motor über 800 PS (600 kW) geleistet haben, und ab dem Jahr 2000 mangelte es ihnen weder an Leistung noch an Zuverlässigkeit. Um die Kosten niedrig zu halten, wurde die 3,0-Liter-V10-Motorkonfiguration im Jahr 2000 für alle Teams verpflichtend, damit die Motorenhersteller keine anderen Konfigurationen entwickelten und damit experimentierten. ^{[ 56 ]} Die V10-Konfiguration war seit dem Verbot von Turbomotoren im Jahr 1989 die beliebteste , und seit 1998 wurde keine andere Konfiguration mehr verwendet.

BMW begann im Jahr 2000 mit der Motorenlieferung an Williams. Der Motor erwies sich in der ersten Saison als sehr zuverlässig, war aber im Vergleich zu den Aggregaten von Ferrari und Mercedes etwas leistungsschwächer. Der von einem BMW E41 angetriebene Williams FW22 leistete in der Saison 2000 rund 810 PS bei 17.500 U/min. ^{[ 57 ]} BMW verfolgte die Motorenentwicklung konsequent weiter. Der in der Saison 2001 eingesetzte P81 erreichte eine Drehzahl von 17.810 U/min. Leider stellte die Zuverlässigkeit ein großes Problem dar, und es kam im Laufe der Saison zu mehreren Motorschäden.

Der BMW P82, der Motor des BMW WilliamsF1 Teams im Jahr 2002, erreichte in seiner letzten Entwicklungsstufe eine Spitzendrehzahl von 19.050 U/min. Er war zudem der erste Motor der 3,0-Liter-V10-Ära, der die 19.000-U/min-Marke durchbrach – und zwar im Qualifying zum Großen Preis von Italien 2002. ^{[ 58 ]} Der BMW P83, der in der Saison 2003 zum Einsatz kam, erreichte beeindruckende 19.200 U/min und übertraf die 900-PS-Marke (670 kW) mit rund 940 PS. Sein Gewicht lag unter 91 kg. ^{[ 59 ] [ 60 ]} Auch Hondas RA003E V10 überschritt beim Großen Preis von Kanada 2003 die 900-PS-Marke (670 kW) . ^{[ 61 ]}

Im Jahr 2005 waren maximal fünf Ventile pro Zylinder zulässig. ^{[ 62 ]} Zudem führte die FIA ​​neue Bestimmungen ein, die den Einsatz jedes Autos auf einen Motor pro zwei Grand-Prix-Wochenenden beschränkten und damit die Zuverlässigkeit erhöhten. Trotzdem stiegen die Motorleistungen weiter an. Mercedes-Motoren leisteten in dieser Saison rund 930 PS (690 kW). Motoren von Cosworth , Mercedes , Renault und Ferrari erreichten alle etwa 900 PS (670 kW) bis 940 PS (700 kW) bei 19.000 U/min. ^{[ 63 ]} Honda kam auf über 965 PS (720 kW). ^{[ 64 ] [ 65 ]} Der BMW -Motor leistete über 950 PS (710 kW). ^{[ 66 ] [ 67 ]} Laut Yoshiaki Kinoshita, dem Executive Vice President von Toyota Motorsport , erreichten Toyota-Motoren über 1.000 PS (750 kW). ^{[ 68 ]} Aus Gründen der Zuverlässigkeit und Langlebigkeit wurde diese Leistungsangabe für Rennen jedoch möglicherweise auf etwa 960 PS (720 kW) reduziert. ^{[ 69 ]}

Für 2006 mussten die Motoren 90° -V8- Motoren mit einem maximalen Hubraum von 2,4 Litern und einer maximalen Bohrung von 98 mm (3,9 Zoll) sein, was einem Hub von 39,75 mm (1,565 Zoll) bei maximaler Bohrung entspricht. Die Motoren mussten zwei Einlass- und zwei Auslassventile pro Zylinder haben , Saugmotoren sein und ein Mindestgewicht von 95 kg (209 lb) aufweisen. Die Motoren des Vorjahres mit Drehzahlbegrenzer waren für die Saisons 2006 und 2007 für Teams zugelassen, die keinen V8-Motor beschaffen konnten. So verwendete Scuderia Toro Rosso einen Cosworth-V10, da die Übernahme des ehemaligen Minardi- Teams durch Red Bull die neuen Motoren nicht beinhaltete. ^{[ 70 ]} In der Saison 2006 wurden die höchsten Drehzahlbegrenzungen in der Geschichte der Formel 1 mit deutlich über 20.000 U/min erreicht. Bevor 2007 für alle Wettbewerber eine obligatorische Drehzahlbegrenzung auf 19.000 U/min eingeführt wurde, erreichte Cosworth mit seinem V8 etwas über 20.000 U/min ^{[ 71 ]} , Renault etwa 20.500 U/min. Honda erzielte ein ähnliches Ergebnis, allerdings nur auf dem Leistungsprüfstand.

Die Vorkühlung der Ansaugluft, die Einspritzung anderer Substanzen als Luft und Kraftstoff in die Zylinder, variable Ansaug- und Abgassysteme sowie variable Ventilsteuerung waren verboten. Jeder Zylinder durfte nur eine Einspritzdüse und eine Einzelzündkerze besitzen . Zum Starten der Motoren in der Boxengasse und auf der Startaufstellung wurden separate Anlassvorrichtungen verwendet. Kurbelgehäuse und Zylinderblock mussten aus gegossenen oder geschmiedeten Aluminiumlegierungen gefertigt sein . Kurbelwelle und Nockenwellen mussten aus einer Eisenlegierung , Kolben aus einer Aluminiumlegierung und Ventile aus Legierungen auf Basis von Eisen , Nickel , Kobalt oder Titan bestehen . Diese Beschränkungen dienten der Reduzierung der Entwicklungskosten der Motoren. ^{[ 72 ]}

Die Hubraumreduzierung zielte darauf ab, die Leistung der Dreiliter-Motoren um etwa 20 % zu senken, um die steigenden Geschwindigkeiten der Formel-1-Wagen zu dämpfen. Trotzdem verbesserte sich die Performance in vielen Fällen. 2006 gab Toyota F1 für seinen neuen RVX-06-Motor eine Leistung von ca. 740 PS (552 kW) bei 18.000 U/min bekannt ^{[ 73 ]} , doch sind realistische Werte naturgemäß schwer zu ermitteln. Die meisten Fahrzeuge aus diesem Zeitraum (2006–2008) erreichten eine Leistung von ca. 720 bis 800 PS bei 19.000 U/min (in der Saison 2006 über 20.000 U/min ).

Die Motorenspezifikation wurde 2007 eingefroren, um die Entwicklungskosten niedrig zu halten. Die Motoren, die beim Großen Preis von Japan 2006 zum Einsatz kamen , wurden auch in den Saisons 2007 und 2008 verwendet und waren auf 19.000 U/min begrenzt. 2009 wurde die Drehzahlbegrenzung auf 18.000 U/min gesenkt, und jeder Fahrer durfte maximal acht Motoren pro Saison verwenden. Benötigte ein Fahrer einen zusätzlichen Motor, wurde er für das erste Rennen, in dem dieser Motor zum Einsatz kam, um zehn Startplätze zurückversetzt. Dies erhöhte die Bedeutung der Zuverlässigkeit, obwohl sich die Auswirkungen erst gegen Ende der Saison bemerkbar machten. Bestimmte Konstruktionsänderungen zur Verbesserung der Motorenzuverlässigkeit konnten mit Genehmigung der FIA durchgeführt werden. Dies führte dazu, dass einige Motorenhersteller, insbesondere Ferrari und Mercedes, diese Möglichkeit nutzten, indem sie Konstruktionsänderungen vornahmen, die nicht nur die Zuverlässigkeit verbesserten, sondern nebenbei auch die Motorleistung steigerten. Da sich der Mercedes-Motor als der leistungsstärkste erwies, erlaubte die FIA ​​eine Angleichung der Motoren, damit andere Hersteller die gleiche Leistung erzielen konnten. ^{[ 74 ]}

2009 schied Honda aus der Formel 1 aus. Das Team wurde von Ross Brawn übernommen , woraus Brawn GP und der BGP 001 entstanden . Da der Honda-Motor nicht mehr zur Verfügung stand, rüstete Brawn GP das BGP-001-Chassis mit einem Mercedes-Motor nach. Das neu formierte Team gewann sowohl die Konstrukteurs- als auch die Fahrerweltmeisterschaft vor den bekannteren und etablierteren Konkurrenten Ferrari, McLaren-Mercedes und Renault.

Cosworth , das seit Ende der Saison 2006 nicht mehr vertreten war , kehrte 2010 zurück. Die neuen Teams Lotus Racing , HRT und Virgin Racing sowie das etablierte Williams-Team nutzten diesen Motor. In dieser Saison zogen sich auch die Motoren von BMW und Toyota zurück , da die Automobilhersteller aufgrund der Weltwirtschaftskrise aus der Formel 1 ausstiegen . ^{[ 75 ]}

Im Jahr 2009 wurde den Konstrukteuren der Einsatz von Systemen zur Rückgewinnung kinetischer Energie (KERS), auch regenerative Bremsen genannt, erlaubt . Die Energie kann entweder als mechanische Energie (z. B. in einem Schwungrad) oder als elektrische Energie (z. B. in einer Batterie oder einem Superkondensator) gespeichert werden. Ein Elektromotor liefert dabei eine maximale Leistung von 81 PS (60 kW) für etwas mehr als 6 Sekunden pro Runde. Vier Teams nutzten das System im Laufe der Saison: Ferrari, Renault, BMW und McLaren. ^{[ 76 ]}

Obwohl KERS in der Formel-1-Saison 2010 noch legal war, verzichteten alle Teams darauf. KERS kehrte zur Saison 2011 zurück, in der nur drei Teams darauf verzichteten. In der Saison 2012 fuhren lediglich Marussia und HRT ohne KERS, und 2013 war KERS in allen Teams der Startaufstellung verbaut. Von 2010 bis 2013 leisteten die Fahrzeuge serienmäßig 700–800 PS, im Durchschnitt etwa 750 PS bei 18.000 U/min. ^{[ 77 ] [ 78 ]}

Die FIA ​​kündigte für die Saison 2014 eine Abkehr vom 2,4-Liter- V8-Motor hin zu 1,6-Liter -V6 -Hybridmotoren (mit mehreren Antriebsquellen) an. Das neue Reglement erlaubte Systeme zur Rückgewinnung von kinetischer und thermischer Energie . ^{[ 79 ]} Zwangsbeatmung war nun zulässig – entweder Turbolader , die zuletzt 1988 zum Einsatz kamen , oder Kompressoren  –, wobei sich alle Konstrukteure für den Turbolader entschieden. Anstatt den Ladedruck zu begrenzen, wurde die Kraftstoffdurchflussmenge auf maximal 100 kg Benzin pro Stunde beschränkt. Die Motoren klangen aufgrund der niedrigeren Drehzahlbegrenzung (15.000 U/min) und des Turboladers deutlich anders als zuvor. Die Einführung dieser Systeme im Jahr 2014 veränderte die Rennstrategien und Teambudgets erheblich. Strategien zur Energierückgewinnung und -verteilung wurden zu entscheidenden Faktoren für den Rennausgang. Darüber hinaus führten die Komplexität und die Entwicklungskosten dieser Hybridsysteme zu erheblichen Mehrausgaben der Teams. Diese finanzielle Belastung trug zur Entscheidung der FIA bei, ab der Saison 2021 eine Kostenobergrenze einzuführen, um für mehr Chancengleichheit zwischen den Teams zu sorgen. ^{[ 80 ]}

Die neue Formel für Turbomotoren verbessert deren Effizienz durch Turbo-Compoundierung mittels Energierückgewinnung aus den Abgasen. ^{[ 81 ]} Der ursprüngliche Vorschlag für Vierzylinder-Turbomotoren stieß bei den Rennteams, insbesondere bei Ferrari, auf Ablehnung. Adrian Newey erklärte während des Großen Preises von Europa 2011 , dass der Wechsel zu einem V6 es den Teams ermögliche, den Motor als tragendes Element zu verwenden , während ein Reihenvierzylinder einen Gitterrohrrahmen erfordert hätte. Man einigte sich schließlich auf einen Kompromiss und erlaubte stattdessen V6-Turbomotoren. ^{[ 81 ]} Aufgrund der neuen Kraftstoffdurchflussbeschränkungen überschreiten die Motoren im Qualifying und Rennen selten 12.000 U/min. ^{[ 82 ]}

Energierückgewinnungssysteme wie KERS lieferten eine Zusatzleistung von 160 PS (120 kW) und 2 Megajoule pro Runde. KERS wurde in Motor-Generator-Einheit – Kinetisch ( MGU-K ) umbenannt. Wärmerückgewinnungssysteme waren ebenfalls zulässig, unter der Bezeichnung Motor-Generator-Einheit – Wärme ( MGU-H ).

Die Saison 2015 brachte eine Verbesserung gegenüber 2014 mit einer Leistungssteigerung von etwa 30–50 PS (20–40 kW) bei den meisten Motoren. Der Mercedes-Motor war mit 870 PS (649 kW) der stärkste. 2019 soll der Renault-Motor im Qualifying-Trimm 1000 PS erreicht haben. ^{[ 83 ]}

Von den vorherigen Herstellern produzierten 2014 nur noch Mercedes, Ferrari und Renault Motoren nach der neuen Formel, während Cosworth die Motorenlieferung einstellte. Honda kehrte 2015 als Motorenhersteller zurück, und McLaren wechselte nach dem Einsatz von Mercedes-Motoren im Jahr 2014 zu Honda-Motoren.

Im Januar 2018 erließ die FIA ​​eine technische Richtlinie, um zu verhindern, dass Motorenhersteller Kundenteams mit ungleichen Motoren beliefern und so die Leistungsgleichheit der Motoren mit denen der Werksteams sicherzustellen. ^{[ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]}

2019 wechselte Red Bull von Renault- zu Honda-Motoren. Honda belieferte sowohl Red Bull als auch AlphaTauri. Ende 2021 zog sich Honda als Motorenlieferant zurück; Red Bull übernahm das Projekt und produzierte den Motor fortan selbst . ^{[ 87 ]}

2017 begann die FIA ​​Verhandlungen mit etablierten Herstellern und potenziellen neuen Motorenherstellern über die nächste Motorengeneration. Der geplante Einführungstermin war 2021 , wurde aber aufgrund der COVID-19-Pandemie auf 2022 verschoben . ^{[ 88 ]} Der ursprüngliche Vorschlag zielte darauf ab, die Motorenkonstruktion zu vereinfachen, Kosten zu senken, neue Teilnehmer zu fördern und die Kritik an der Motorengeneration von 2014 zu berücksichtigen. Er sah die Beibehaltung der 1,6-Liter-V6-Konfiguration vor, verwarf aber das komplexe Motor-Generator-System mit Wärmeableitung ( MGU-H ). ^{[ 89 ]} Die Motor-Generator-Einheit mit kinetischer Energie ( MGU-K ) sollte leistungsstärker sein, eine stärkere Fahrersteuerung ermöglichen und durch eine flexiblere Einführung taktische Anwendungen erlauben. Der Vorschlag forderte außerdem die Einführung standardisierter Komponenten und Konstruktionsparameter, um die Kompatibilität der von allen Herstellern produzierten Komponenten in einem sogenannten „Plug-and-Play“-System zu gewährleisten. ^{[ 89 ]} Es wurde auch ein weiterer Vorschlag zur Zulassung von Allradfahrzeugen unterbreitet, bei dem die Vorderachse von einer MGU-K- Einheit – anstelle der herkömmlichen Kardanwelle – angetrieben wurde, die unabhängig von der MGU-K-Einheit arbeitete und die Hinterachse mit Kraft versorgte. Dies entsprach dem von Porsche für den Rennwagen 919 Hybrid entwickelten System. ^{[ 90 ] [ 91 ]}

Da sich jedoch hauptsächlich aufgrund fehlender Bewerbungen neuer Motorenhersteller für die Formel 1 in den Jahren 2021 und 2022 keine neuen Motorenhersteller meldeten, wurden die Abschaffung der MGU-H, die Einführung einer leistungsstärkeren MGU-K und eines Allradantriebs vorerst auf Eis gelegt, mit der Möglichkeit ihrer Wiedereinführung für 2026. Stattdessen einigten sich die Teams und die FIA ​​auf eine radikale Änderung der Karosserie-/Chassis-Aerodynamik, um mehr packende Duelle auf der Strecke in kürzeren Abständen zu ermöglichen. Sie vereinbarten außerdem eine Erhöhung des Alkoholgehalts im Kraftstoff von 5,75 % auf 10 % und einen Entwicklungsstopp für die Antriebseinheiten für den Zeitraum 2022–2025. Verbrennungsmotor, Turbolader und MGU-H wurden zum 1. März, Energiespeicher, MGU-K und Steuerelektronik zum 1. September der Saison 2022 eingefroren. ^{[ 92 ]} Honda , der 2021 ausscheidende Motorenlieferant, wollte unbedingt die MGU-H beibehalten, und Red Bull , das die Motorenproduktion übernommen hatte, unterstützte diese Ansicht. ^{[ 93 ]} Das Allradsystem sollte ursprünglich auf dem Hybridsystem des Porsche 919 basieren, ^{[ 90 ]} doch Porsche wurde letztendlich nicht Formel-1-Motorenlieferant für 2021–2022.

Für die Saison 2026 wurden neue Motorenregeln eingeführt . Diese behalten die seit 2014 verwendete Konfiguration des turbogeladenen 1,6-Liter-V6-Verbrennungsmotors bei. Die neuen Antriebseinheiten leisten über 1.000  PS (750 kW), allerdings mit einem deutlich höheren Anteil an elektrischer Energie, was zu einer annähernd 50:50-Aufteilung zwischen Verbrennungs- und elektrischer Energie führt. ^{[ 94 ]} Die kostspielige und komplexe MGU-H (Motor-Generator-Einheit – Wärme) wurde entfernt, während die Leistung der MGU-K (Motor-Generator-Einheit – Kinetik)  von 160 PS (120 kW) auf 470 PS (  350 kW ) gesteigert wurde. Die Leistung des Verbrennungsmotors wurde  von 850  PS (630 kW) auf 540 PS (400 kW ) reduziert. Darüber hinaus wurden die Kraftstoffdurchflussmengen auf Basis der theoretisch verfügbaren Energie aus einer regelkonformen, einheitlichen Zusammensetzung begrenzt, anstatt auf Basis der Masse der verschiedenen Kraftstoffe aus unterschiedlichen Quellen. Ab 2027 sollen zudem weitere Beschränkungen für Komponenten wie MGU-Ks und Abgasanlagen eingeführt werden. Die Antriebseinheiten werden mit einem vollständig nachhaltigen Kraftstoff betrieben, der von der FIA entwickelt wurde. ^{[ 95 ] [ 96 ]}

Audi wurde 2026 zusammen mit dem Einstieg seines Teams in die Formel 1 neuer Motorenlieferant. ^{[ 97 ]} Ford ging nach 21 Jahren Abwesenheit von der Formel 1 ab 2026 eine Partnerschaft mit Red Bull Powertrains ein und firmierte fortan als Red Bull Ford Powertrains . ^{[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ]} Honda ist über seine Tochtergesellschaft Honda Racing Corporation laut FIA für 2026 als Hersteller registriert, nachdem das Unternehmen den Motorsport 2021 offiziell verlassen hatte. ^{[ 101 ]} Die FIA ​​bestätigte außerdem, dass Ferrari, Mercedes-AMG und Alpine (Renault) als Motorenlieferanten für 2026 registriert wurden. ^{[ 102 ]} Am 30. September 2024 kündigte Renault jedoch aufgrund mangelnder Erfolge mit seinen Motoren in der Ära der V6-Turbohybride seit deren Beginn 2014 an, sein Motorenprogramm nach der Weltmeisterschaft 2025 einzustellen und nun doch keine Motoren mehr für das neue Reglement 2026 zu produzieren. ^{[ 103 ]} Ein FIA-Vorschlag aus dem Jahr 2025, die Motorenformel von 2026 ab 2028 abzuschaffen und auf nachhaltig betriebene, saugmotorbetriebene V10-Motoren umzusteigen, wurde von den Teams abgelehnt. ^{[ 104 ]} Am 23. April 2025 bestätigte die FIA, dass General Motors über seine Marke Cadillac ab der Saison 2029 Motoren liefern wird. Das Cadillac Formula One Team wurde bereits für die Saison 2026 angekündigt und wird übergangsweise Ferrari-Motoren verwenden, während der Cadillac-Motor entwickelt wird. ^{[ 105 ]}

Kritik an den Regeln für 2026 wurde bei der FIA geäußert, nachdem beobachtet worden war, dass der Motor zu stark auf Energiemanagement angewiesen sei. Die Fahrzeuge würden auf langen Geraden aufgrund von „Super Clipping“ an Geschwindigkeit verlieren, und es gäbe ungewöhnliche Unterschiede zwischen ihren Endgeschwindigkeiten beim Energieeinsatz und beim Energiegewinn. ^{[ 106 ] [ 107 ]} Nach Anpassungen vor dem Großen Preis von Miami, darunter eine Erhöhung des „Super Clipping“-Limits von 340 PS (250 kW) auf 470 PS (350 kW), ^{[ 108 ] [ 109 ],} entschied die FIA ​​in der Woche nach dem Rennen, dass die Formel 1 von der aktuellen 50:50-Aufteilung zwischen Verbrennungs- und Elektromotor auf eine vorläufige 60:40-Aufteilung umstellen würde. Die Leistung des Verbrennungsmotors würde durch eine Erhöhung des Kraftstoffdurchflusses um 67 PS (50  kW ) steigen. Weitere Anpassungen sind geplant, bevor die Regeländerungen ratifiziert werden. ^{[ 110 ]}

• Hersteller : Mercedes-Benz , Renault (einschließlich TAG Heuer -Umbenennung bis 2018), Ferrari und Red Bull Powertrains ( Honda )
• Typ : Hybridbetriebener Viertakt-Kolbenmotor. „Viertakt“ kann auf den Otto-Zyklus hindeuten, ist aber nicht zwingend erforderlich. Atkinson- / Miller-Zyklus sind ebenfalls zulässig.
• Konfiguration : V6 -Hybrid- Turbomotor
• V-Winkel : 90° Zylinderwinkel
• Hubraum : 1,6 Liter (98 Kubikzoll )
• Bohrung : 80  mm (3,150  Zoll )
• Hub : 53  mm (2,087  Zoll )
• Verdichtungsverhältnis : Max. 18:1
• Ventiltrieb : DOHC , 24 Ventile (vier Ventile pro Zylinder)
• Kraftstoff : Mindestens 87 (RON+MON)/2 bleifreies Benzin + mindestens 10 % „fortschrittliches nachhaltiges“ Ethanol. Es gelten feinere Vorgaben hinsichtlich Zusammensetzung und Eigenschaften, Verbesserungen innerhalb dieser Grenzen sind jedoch zulässig, sofern eine Probe eingereicht und von der FIA genehmigt wird. Honda beispielsweise bat ExxonMobil um die Bereitstellung spezieller Formulierungen mit klimaneutralen Komponenten, die für Mager-/Schnellverbrennungstechniken geeignet sind, und ExxonMobil stimmte zu. ^{[ 122 ]}
• Kraftstoffzufuhr : Benzindirekteinspritzung , Saugrohreinspritzung zulässig.
• Maximaler Kraftstoffeinspritzdruck : 500  bar (7.252  psi )
• Anzahl der Einspritzdüsen : Maximal 1 pro Zylinder. Dies stellt eine erhebliche Einschränkung für die Schichtladung und die Unterkammerzündung dar, die für mageres und schnelles Verbrennen verwendet werden, da keine separaten Einspritzdüsen für Unter- und Hauptkammer zur Erzeugung von fettem und magerem Gemisch eingesetzt werden können. ^{[ 15 ]} Die Anzahl der Einspritzungen pro Zyklus ist nicht begrenzt.
• Kraftstoffdurchflussbegrenzung : (0,009 × U/min) + 5,5 bis zu 100 kg/h, mit weiteren Begrenzungen bei Teillastbedingungen.
• Kraftstoffverbrauchslimit : 110 kg/Rennen
• Ansaugung : Einzelturboaufladung mit in Reihe geschaltetem Elektromotor/Generator (MGU-H)
• Leistung : Ca. 850 + 161  PS (634 + 120  kW ) bei 10.500 U/min und höher
• Drehmoment : Ca. 600–815  N⋅m (443–601  lb⋅ft ) ^{[ 123 ]}
• Schmierung : Trockensumpfschmierung . Das Öl darf keine Oktanzahl-steigernden Additive enthalten. Der Ölverbrauch ist auf maximal 0,30 l/100 km begrenzt. Der Ölstand im Tank wird telemetrisch überwacht.
• Maximale Drehzahl : Unbegrenzt (in der Praxis dreht kein Motor viel über 12.000 U/min, da die Effizienz abnimmt)
• Motormanagement : FIA-Standard-Steuergerät. Das Steuergerät (ECU) regelt die Energierückgewinnung sowie weitere Fahrwerks- und Telemetriefunktionen. Die Antriebseinheitssteuerung des Steuergeräts basiert auf dem McLaren TAG-320B von 2019. Die meisten Programmkomponenten des Steuergeräts konnten frei verbessert werden, solange die entsprechenden Kopien (Versionen) bei der FIA eingereicht, registriert und genehmigt wurden (die Anzahl der Versionen pro Saison war begrenzt). Die Antriebseinheitssteuerung des Steuergeräts ist jedoch für die Saisons 2022 bis 2025 weitgehend unverändert.
• Höchstgeschwindigkeit : Ungefähr 370  km/h (230  mph ) (Monza, Baku und Mexiko); 340  km/h (211  mph ) normale Strecken
• Masse : Mindestens 150  kg (330,69  lb ) komplett
• Kühlung : Einzelne Wasserpumpe
• Zündung : Nicht mehr als 5 Funken pro Zyklus
• Abgasanlage : Einzelabgasanlage mit zentralem Ausgang

• Turboladermasse : 8  kg (17,6  lb ) abhängig vom verwendeten Turbinengehäuse
• Drehzahlbegrenzung des Turboladers : 125.000 U/min
• Druckbeaufschlagung : Einstufiger Verdichter und Abgasturbine, gemeinsame Welle mit MGU-H
• Ladedruck : Unbegrenzt, typischerweise jedoch 400–500 kPa (4,0–5,0 bar) absolut.
• Wastegate : Maximal zwei Pop-off-Ventile und zwei Wastegate-Ventile, elektronisch oder pneumatisch gesteuert. (Pop-off-Ventile begrenzen den Ansaugdruck durch Rückführung des Ladeluftgemisches. Wastegate-Ventile lassen überschüssigen Druck in die Atmosphäre ab.)

• MGU-K Drehzahl : Max. 50.000 U/min, festes Antriebs-/Übertragungsverhältnis von/zur Kurbelwelle
• MGU-K-Leistung : Max. 120 kW (160  PS )
• Von MGU-K zurückgewonnene Energie : Max. 2 MJ (0,56  kWh ) / Runde
• Energieaufnahme durch MGU-K : Max. 4 MJ (1,1  kWh )/Runde aus dem Energiespeicher. Eine Kombination aus Hochvolt -Lithium-Ionen-Batterie und einer Reihe von Superkondensatoren dient als Puffer für hohe Lade-/Entladeströme. Max. Spannung: 1000 V, Gewichtsbeschränkung: Mindestens 20 kg, maximal 25 kg. Unbegrenzte Energieaufnahme durch MGU-H. ^{[ a ]}
• MGU-H Drehzahl : Entspricht der Turboladerdrehzahl. Max. 125.000 U/min
• Von MGU-H zurückgewonnene Energie : Unbegrenzt ^{[ a ]}
• Von MGU-H zur Ansteuerung des Turboladers oder MGU-K freigesetzte Energie: Unbegrenzt.

Die Zahlen entsprechen dem Grand Prix von Barcelona-Katalonien 2026

Fettgedruckt sind Motorenhersteller, die in der Formel-1-Saison 2026 angetreten sind.

Rang	Hersteller	Siege	Saison(en)	Rennen	Motor(en)	Gewinner-Konstrukteur(e)
1	Ford	22	1972 , 1973 , 1974	Großer Preis von Österreich 1972  – Großer Preis von Südafrika 1974	DFV	Lotus , Tyrrell , McLaren , Brabham
2	Ford	20	1968 , 1969 , 1970	Großer Preis von Großbritannien 1968  – Großer Preis von Monaco 1970	DFV	Lotus , Matra , McLaren , Brabham , March
3	Renault	16	1995 , 1996	Großer Preis von Frankreich 1995  – Großer Preis von San Marino 1996	RS7, RS8	Benetton , Williams
4	Honda RBPT	14	2023	Großer Preis von Bahrain 2023  – Großer Preis von Italien 2023	RBPTH001	Red Bull
5	Honda	11	1988	Großer Preis von Brasilien 1988  – Großer Preis von Belgien 1988	RA168E	McLaren
6	Ferrari	10	2002	Großer Preis von Kanada 2002  – Großer Preis von Japan 2002	Tipo 051	Ferrari
	Mercedes		2015 , 2016	Großer Preis von Japan 2015  – Großer Preis von Russland 2016	PU106B Hybrid, PU106C Hybrid	Mercedes
			2016	Großer Preis von Monaco 2016  – Großer Preis von Singapur 2016	PU106C Hybrid	Mercedes
			2018 , 2019	Großer Preis von Brasilien 2018  – Großer Preis von Frankreich 2019	M09 EQ Power+, M10 EQ Power+	Mercedes
10	Ford	9	1980 , 1981	Großer Preis der Niederlande 1980  – Großer Preis von Belgien 1981	DFV	Brabham , Williams
	Renault		2013	Großer Preis von Belgien 2013  – Großer Preis von Brasilien 2013	RS27-2013	Red Bull
	Red Bull-Antriebe		2022	Großer Preis von Frankreich 2022  – Großer Preis von Mexiko-Stadt 2022	RBPTH001	Red Bull
	Honda RBPT		2023 , 2024	Großer Preis von Japan 2023  – Großer Preis von Saudi-Arabien 2024	RBPTH001, RBPTH002	Red Bull
Quelle: [ 125 ]

• Liste der Formel-1-Motorenhersteller

• „FIA Formel-1-Technisches Reglement 2024 – Ausgabe 6 – 30.04.2024“ (PDF) . Abgerufen am 11. September 2024 .
• Formel-1-Motoren: Ein ausführlicher Artikel über Fakten, Entwicklung und technische Daten der Formel-1-Motoren (2009).
• Rennwagen-Engineering F1-Motoren