Hoeveel brandstof verbruikt een F1-auto? F1, WEC, NASCAR en meer vergeleken

Van oudsher werd een hoog benzineverbruik als iets goeds gezien, aangezien dit het bewijs was dat de auto tot de limiet gedreven werd. Die visie wordt vandaag de dag nog steeds gedeeld door vele petrolheads. Maar steeds vaker draait het niet om een hoog brandstofverbruik, maar om efficiëntie, schone energie en duurzaamheid. Bovendien stapt de autosport ook steeds meer over op hybridetechnologie. Verschillende raceklassen hebben een andere kijk op het brandstofverbruik en hoe deze de auto's aandrijven, maar wat duidelijk is, is dat dit gebied van de autosport een transitie ondergaat. 

Formule 1 – 110 kilogram per race

Formule 1-bolides mogen per race van zo'n 305 kilometer maximaal 110 kilogram verbruiken. Toch is het niet altijd zo dat de auto volledig afgetankt wordt voor de start van de race. Dit omdat het bij de start van de race rondetijd kost. In 2019 werd de hoeveelheid brandstof van 105 kilogram naar 110 kilogram opgekrikt zodat de coureurs voor een groter deel van de race konden pushen. De aerodynamica van de huidige generatie auto's heeft voor meer downforce gezorgd, wat voor meer drag zorgt en daarmee ook een hoger brandstofverbruik. Dat heeft ervoor gezorgd dat coureurs worstelden om het einde van de race te bereiken als zij geen voorzorgsmaatregelen zouden treffen, zoals lift-and-coast. 

Coureurs laten dan hun gaspedaal vóór de remzone los, zodat er uiteindelijk minder brandstof wordt verbruikt. Daarnaast kunnen de coureurs sleutelen aan de instellingen van de auto om het brandstofverbruik te verminderen. Dat zorgt er wel voor dat zij niet de hele race vol gas kunnen gaan. 

Sinds 2014 rijden de Formule 1-auto's met fuel-flow meter, die door de FIA in de gaten gehouden wordt. Zo wordt verzekerd dat teams niet meer dan 100 kilogram per uur kunnen gebruiken. De sensoren meten het verbruik maar liefst 2200 keer per seconde. Voor het seizoen 2020 werd een tweede fuel-flow meter geïntroduceerd naar aanleiding van de slimmigheid die Ferrari in 2019 had gevonden. Deze tweede meter moet ervoor zorgen dat de teams de maatregelen niet kunnen omzeilen. 

De afgelopen jaren heeft de Formule 1 gepusht voor meer brandstofefficiëntie. In 2020 was de Mercedes-krachtbron meer dan 50 procent thermisch efficiënt. Dat betekent dat meer dan de helft van de energie in de brandstof gebruikt wordt om de auto aan te drijven. Dat was een flinke stijging ten opzichte van 2014, toen de motoren rond de 44 procent thermisch efficiënt waren. Normale personenauto's bereiken een thermische efficiëntie van ongeveer 30 procent, wat de vooruitstrevendheid van de Formule 1 des te meer aantoont.

Het Energy Recovery System (ERS) van de Formule 1 zorgt ervoor dat zoveel mogelijk energie wordt teruggewonnen. De MGU-H, die vanaf 2026 verdwijnt met de nieuwe motorregels, verzamelt en zet de verloren energie van de turbo in terwijl de MGU-K kinetische energie van de remmen terugwint. Deze focus op efficiëntie is een belangrijk onderdeel van de relevantie van de Formule 1 voor de normale straatauto's. De beperking op brandstofverbruik leidt tot een zoektocht om de energie steeds verder te laten gaan, wat leidt tot doorbraken waar de hele maatschappij baat bij heeft.

Op de achtergrond werkt de Formule 1 hard aan de ontwikkeling van een volledig duurzame brandstof. Deze moet vanaf 2026 gebruikt worden wanneer de nieuwe krachtbronregels geïntroduceerd worden. De nieuwe brandstoffen worden gemaakt op basis van afgevangen kooldioxide of koolmonoxide, samen met waterstof uit duurzame elektriciteitsbronnen, naast biobrandstoffen van de tweede en derde generatie die worden gemaakt op basis van duurzame biomassa of stedelijk afval. Nu mag er nog 100 kilogram brandstof per uur naar de motor stromen, maar dat wordt vanaf 2026 een maximale hoeveelheid energie van 3000 megajoules per uur.

Foto door: Shameem Fahath

World Endurance Championship - Rond 900 megajoules

In het WEC is afscheid genomen van de LMP1-klasse ten faveure van de Hypercars. Deze klasse maakt alsnog gebruik van een hybridesysteem, maar aan de brandstof zelf en de regels is het een en ander gewijzigd. Sinds 2022 maakt het WEC gebruik van Excellium Racing 100-brandstof, een 100 procent hernieuwbare brandstof. Met de introductie van de Hypercars heeft het WEC ook een ander concept voor brandstof geïntroduceerd: de zogenaamde 'virtual tank'. Niet langer wordt er meer alleen gekeken naar de hoeveelheid brandstof die verbruikt wordt - wat voorheen gelimiteerd was tot 80.2 kg/uur - maar ook naar de hoeveelheid koppel die geproduceerd wordt door het hybridesysteem. Dit wordt gemeten middels sensoren aan de achteras in het geval van een LMDh en aan beide assen in het geval van een LMH. 

Dit resulteert in een Maximum Stint Energy, gemeten in megajoules. Dit is een voorschrift dat deel uitmaakt van de Balance of Performance, waardoor dit per circuit en per auto kan verschillen. Zo mocht Cadillac bij de 24 uur van Le Mans maximaal 900 MJ per uur verbruiken terwijl Toyota 906 MJ kreeg. Ferrari mocht maar 889 MJ verbruiken. De fuel flow is nu niet meer gelimiteerd, maar de BoP bepaalt ook hoe snel de virtuele tank weer aangevuld wordt.

Foto door: Nigel Kinrade / NKP / Motorsport Images

NASCAR - Brandstoftank bevat 76 liter 

Sinds de introductie van de Next Gen is de brandstoftank van de NASCAR Cup-auto's groter geworden. De Gen6 had een brandstoftank van 18 gallons, omgerekend 68 liter. Sinds de Gen7, in 2022 geïntroduceerd, rijden de coureurs met een brandstoftank van 20 gallons, goed genoeg voor 76 liter dus. Ter vergelijking: in de Daytona 500 van 2015 verbruikten de 43 deelnemende auto's naar inschatting zo'n 5.375 gallons, omgerekend zo'n 20.347 liter aan brandstof. Tijdens deze race van 500 mijl (200 ronden)  rijden de coureurs vrijwel de hele tijd vol gas door de aard van de oval. Middels slipstream kan er dan nog wel wat brandstof bespaard worden, waardoor de hele tijd op kop rijden ongunstig is. 

Hoeveel brandstof de coureurs per race verbruiken, is moeilijk om in exacte cijfers uit te drukken. Zo kan het namelijk nodig zijn om vlak voor het einde van de race nog een 'splash-and-dash' te maken voor het laatste beetje brandstof om de finish te halen. Een coureur kan door brandstof te sparen juist weer zo'n splash-and-dash voorkomen en de finish met aanzienlijk minder brandstof halen.

Foto door: Geoffrey M. Miller / Motorsport Images

IndyCar - 70 liter in de tank

Waar de meeste kampioenschappen tot een nieuw seizoen wachten met het doorvoeren van grote veranderingen, besloot de IndyCar om halverwege het seizoen 2024 over te stappen op de hybridemotor. Het resultaat van de samenwerking tussen motorleveranciers Chevrolet en Honda? Dezelfde 2.2-liter biturbo V6-motor, met een hybridesysteem erbovenop. Aan de inhoud van de brandstoftank is niks veranderd: deze kan nog steeds 18,5 gallons, 70 liter, tellen. 

Het hybridesysteem bestaat uit een Motor Generator Unit (MGU) met een laag voltage (48 volt) en een Energy Storage System (ESS) - bestaande uit 20 ultracondensatoren. Deze twee componenten vormen samen het Energy Recovery System (ERS), wat in totaal 42,5 kilogram weegt. In combinatie met Push-to-Pass levert het hybridesysteem 120 pk extra, om tot een totaal van meer dan 800 pk te komen. Ook in de IndyCar wordt al met 100 procent hernieuwbare brandstof gereden. Tijdens de race is er geen limiet op de hoeveelheid brandstof. 

Foto door: Gold and Goose / Motorsport Images

MotoGP - 22 liter per race

In de MotoGP wordt er niet gedaan aan het opnieuw voltanken van de brandstoftank. De motoren in de MotoGP hebben een brandstoftank van 22 liter, maar de teams hebben wel de vrijheid om met iets minder brandstof te rijden. Dat gebeurt bijvoorbeeld ook al in de sprintrace, die de helft van de raceafstand van de Grand Prix telt. Daarnaast is er geen maximumgewicht aan brandstof vastgesteld, dus de brandstof kan ook afgekoeld worden tot 15 graden beneden de buitentemperatuur, waardoor het volume verkleind wordt en er meer kilogram in de tank past. Dat maakt de motor wel wat zwaarder, maar daardoor kunnen de coureurs zonder zorgen de hele tijd pushen, in plaats van dat zij zich moeten richten tot brandstof sparen.

De huidige brandstof van de MotoGP bestaat voor 40 procent uit niet-fossiele componenten, dat moet vanaf 2027 100 procent zijn. Vanaf het seizoen 2027 zal de brandstoftank ook kleiner worden, van 22 liter naar 20 liter. In de sprintraces mogen de rijders tot 11 liter gebruiken.

Foto door: Simon Galloway / Motorsport Images

Formule E - 47kWh

Hybride-aandrijflijnen zijn steeds prominenter aanwezig in de autosport, maar de Formule E richt zich volledig op een elektrische aandrijflijn. Deze elektrische raceklasse heeft grote stappen gezet en stapt voor het nieuwe seizoen over op de Gen3 Evo. In de begindagen van het kampioenschap moesten de coureurs nog van auto's wisselen tijdens de race omdat deze snel door zijn batterijlading raakte. Tegenwoordig vormt dat geen probleem meer. De Gen3 is een stuk lichter dan de Gen2, zo'n 60 kilogram, terwijl het maximumvermogen van 250kW naar 350kW is gestegen.

Tijdens een race kunnen de Formule E-bolides tot 600 kW aan energie onder het remmen opslaan om deze in te zetten, waardoor deze veel efficiënter zijn. De capaciteit van de batterij is 47 kWh, wat minder is dan de Gen2 die over een capaciteit van 52kWh beschikte. In sommige races draait het om het zo veel mogelijk energie besparen om in de slotfase meer energie in te kunnen zetten. Daarnaast kan het voorkomen dat coureurs in de slotfase stil komen te vallen doordat zij dus geen energie meer in de batterij hebben.