Ein paar Worte zu den Top Fuel Dragstern, der Königsklasse des Dragracing.
Die USA gilt ja gewissermaßen als das Heimatland des Drag Racings, ein Sport welcher gerade dort hoch zelebriert wird.
In der Top Fuel Klasse treten Fahrzeuge mit mittlerweile bis zu 11.000 PS Leistung an, und messen sich hinsichtlich der bestmöglichen Beschleunigung.
Interessanterweise handelt es sich trotz dieser aberwitzigen Leistung aber nicht um etwa umgebaute Sternmotore, aus 2. Weltkriegfliegern, sondern in ihrer Grundstruktur, um mehr oder minder konventionelle Verbrennungsmotoren, die in ihrer Basis auch in straßenzugelassenen Serienfahrzeugen verbaut werden/wurden.
Es gibt zwar auch sogenannte Jetdragster, welche dann tatsächlich von beispielsweise ausrangierten Helicoptertriebewerken in Bewegung gesetzt werden,
aber diese Fahrzeuge werden allen voran für Showzwecke eingesetzt.
Auch gibt es hierfür keine von der FIA gewertete Meisterschaft.
Auch ist ein Jetdragster nicht unbedingt schneller als ein radgetriebener Dragster.
Bei der von der FIA gewerteten Top Fueler Klasse, werden V8 Hemi Motoren eingesetzt.
Die Ursprünge dieser Hemi Motoren reichen zurück bis in die 1950er Jahre.
Diese Motoren haben knapp 8,2 Liter Hubraum, sind in ihrer Grundstruktur reglementiert, und werden von einem Kompressor, mit 5 bar unter Druck gesetzt.
Wobei bei Volllast, alleine zum Antrieb des Kompressors etwa 700 PS Leistung abgestellt werden müssen.
Die Maximal Drehzahl dieser Motoren reicht an die 10.000 U/min heran.
Die enorme Leistung von bis zu 10.000 PS und mehr, kommt aber erst in Verbindung mit dem speziell verwendeten Kraftstoff - ein Nitromethan/Methanol-Gemisch - zu Stande.
Wobei das Nitromethan etwa 90 Prozent ausmacht, und das Methanol 10 Prozent.
Die Leistung wird zwar von einer Kupplung, aber ohne ein Getriebe in dem Sinne, also mit einem fixen Übersetzungsverhältnis, an die Hinterräder übertragen.
Wobei fixes Übersetzungsverhältnis auch nicht ganz stimmt, denn die Hinterräder haben im unbelasteten Zustand einen Durchmesser von etwa 95cm;
bei maximaler Beschleunigung erhöht sich deren Durchmesser aufgrund der Fliehkräfte aber auf etwa 150 cm.
Vor dem eigentlichen Start des Rennens werden die Reifen durch einen kurzen Burnout auf über 100 Grad aufgeheizt.
Der aktuell offizielle Beschleunigungsrekord liegt bei 3,659 Sekunden von 0 auf 544 km/h.
Diesen Rekord fuhr 2019 die damals 33 jährige Rennfahrerin Brittany Force;
und das noch dazu nicht auf der Viertelmeile, sondern auf 1000 Fuß, also etwa 305 Metern (Viertelmeile ja ca. 402 Meter).
Der Grund für die von 402 auf 305 Metern verkürzte Distanz liegt darin, dass - in Hinblick auf die allgemeine Sicherheit - die Dragster auf der klassischen Viertelmeile irgendwann zu schnell wurden, und man die Strecke eben verkürzte.
>Beschleunigung der Top Fueler von 0 auf 100 km/h in ca. 0,6 Sekunden (auf ca. 10 Meter Strecke), und von 0 auf 160 km/h in knapp 1 Sekunde.
Beim Start (fast hätte ich gesagt beim Abschuss), wirken bis zu 8 g auf den Fahrer.
Auch der Kraftstoffverbrauch kann sich sehen lassen;
etwa 5-6 Liter sollen es sein….. pro Sekunde!
Das bedeutet, dass je Sekunde etwa 0,7 Liter Kraftstoff in jeden Zylinder gekippt werden.
Wobei es die Bezeichnung gekippt relativ gut trifft.
Denn der Kraftstoff wird in beinahe flüssiger Form in die Brennkammern gepresst.
Anzumerken ist aber, dass selbst diese 0,7 Liter natürlich nicht ansatzweise auf einmal in den Brennraum kommen, sondern auf entsprechend viele Arbeitstakte aufgeteilt.
>pro Sekunde wird bei 9000 U/min jeder der acht Zylinder 75-mal befeuert.
Dennoch, ist die Spritmenge relativ gesehen, natürlich
sehr hoch, und man ist damit nahe an der hydraulischen Sperre.
Soll heißen: würde man noch etwas mehr Kraftstoff einspritzen, dann drohte dem Motor ein „Wasserschlag“ vom eigenen Sprit.
Aber auch die Kurbelwelle muss was abkönnen.
Denn aufgrund der brutalen Energie, die bei der Verbrennung der großen Mengen an Nitromethan frei gesetzt wird, verwindet sich die Kurbelwelle bei Volllast um bis zu 20 Grad.
Beim Bau der Motoren geht man daher soweit, dass man die Nocken der Nockenwellen dahingehend bearbeitet, dass die Steuerzeiten quasi erst bei Volllast passen.
Interessant in diesem Zusammenhang ist vielleicht auch die Zündung des Kraftstoffes.
Prinzipiell erfolgt diese über zwei oder drei Zündkerzen je Zylinder.
Allerdings aufgrund der hohen Verbrennungstemperaturen (Abgastemperatur bis rund 4000 Grad), schmelzen die Zündkerzen nach bereits der Hälfte der Dragstrecke; also demnach nach 150 bis 200 Metern.
Was aber in dem Sinne aber kein Problem darstellt,
denn ab dann entzündet sich der Sprit an den heißen Auslassventilen selbstständig.
Abgestellt wird das Triebwerk dann nach dem durchfahren der Ziellinie, mittels dem unterbrechen der Kraftstoffzufuhr.
Auch besitzen diese Motorenblöcke – im Gegensatz zu den Serienpedanten – keine Kühlwasserkanäle, da eine Kühlung in dem Sinne nicht vorhanden ist.
Das liegt einerseits daran, dass die Kühlung des Materials durch das verdunsten der großen Mengen an eingespritzten Kraftstoff erfolgt, und liegt zum anderen daran, dass die Belastung zwar hoch ist, diese aber nur wenige Sekunden anhält.
Unabhängig davon, wird nach jedem Lauf der Motor zerlegt, und Bauteile werden – wenn dies erforderlich ist – erneuert.
Nach der Zieldurchfahrt wird nicht nur die Kraftstoffzufuhr gekappt, es werden auch die Bremsfallschirme gezündet.
Was auf dem ersten Blick möglicherweise als eine Art Show erscheint, hat ihren Zweck, denn die Verzögerung hierbei kann – ähnlich der Beschleunigung – auch bis zu 8 g betragen.
Interessant ist auch folgendes Gedankenexperiment:
Würde ein Top Fueler auf Startbahn eins stehen, und genau in dem Moment an dem der Dragster wegstartet, fährt auf Startbahn zwei ein Sportwagen mit 300 km/h über die Startlinie (also quasi fliegender Start),
so hätte der Dragster den Sportwagen auf den 305 Metern wieder eingeholt, und beide würden gleichzeitig über die Ziellinie fahren.
