Ciò riguarda l’aerodinamica dei prototipi nonché la struttura leggera senza compromessi di tutti gli elementi, in particolare i sistemi ultramoderni di trazione e di recupero dell’energia; tecnologie che possiedono il massimo carattere essenziale anche per l’applicazione nei modelli di serie. In questo modo l’auto da corsa è il laboratorio di test più veloce di Porsche.
Il nuovo regolamento tecnico per la stagione 2014 del WEC ha concesso agli ingeneri Porsche ampia libertà di azione, che a loro volta hanno utilizzato con maggiore creatività per soluzioni straordinarie. Come fattore limitante per l’efficienza dei prototipi nella categoria LMP1-H troviamo in primo luogo la quantità di carburante concessa per ogni giro. Oltre a ciò, gli autori dei regolamenti specificano l’utilizzo di almeno un sistema ibrido, senza dire di che tipo e lasciando libera la modalità di immagazzinamento dell’energia recuperata, esattamente come la scelta del concept del motore e la sua cilindrata.
Porsche ha scelto un metodo insolito e per la 919 Hybrid ha deciso di utilizzare due diversi sistemi di recupero dell’energia. Il primo funziona in un modo relativamente tradizionale e viene già utilizzato in modo simile nella Porsche 918 Spyder: un generatore sull’asse anteriore trasforma l’energia cinetica in energia elettrica durante le fasi di frenatura. Il secondo è ancora più evoluto e senza precedenti anche alla griglia di partenza del campionato mondiale delle auto sportive, poiché si serve dell’energia termodinamica del flusso dei gas di scarico. In tale sede un generatore a turbina addizionale si assume il compito del cosiddetto Wastegate: la valvola di regolazione preserva i sistemi turbo da sovraccarichi lasciando uscire all’aria aperta i picchi di pressione. Questa energia finora perduta viene utilizzata dall’unità chiamata MGU-H (Motor Generator Unit Heat) per la creazione di corrente elettrica. In questo modo la Porsche 919 Hybrid è l’unica auto da corsa nella classe LMP1-H che recupera l’energia in eccesso non solo in frenatura, ma anche quando è a tutto gas.
Con l’energia trasformata in energia motrice e termica, entrambi i sistemi alimentano delle batterie agli ioni di litio con raffreddamento ad acqua – uno sviluppo proprio nel quale Porsche per l’ennesima volta batte nuove vie. I mezzi di conservazione modernissimi sono basati sulla tecnologia a celle del sistema A123 del partner e riuniscono una capacità di immagazzinamento piuttosto grande, con densità prestazionale molto elevata. Secondo Alexander Hitzinger, Direttore tecnico di LMP1, questi sistemi offrono il miglior compromesso fra l’assorbimento veloce di potenza e la sua erogazione. Nelle fasi di accelerazione essi inviano la loro energia al generatore anteriore, il quale a sua volta funge da motore elettrico singolo e aziona entrambe le ruote anteriori tramite un differenziale. È così che la Porsche 919 Hybrid dispone di una trazione integrale temporanea, dal momento che la forza del motore a combustione raggiunge esclusivamente l’asse posteriore.
La quantità di energia elettrica che viene recuperata per ogni giro e può essere riutilizzata sotto forma del cosiddetto Boost è limitata per l’auto da corsa LMP1-H. Il regolamento prevede quattro classi, da 2 a 8 megajoule (MJ). La Porsche 919 Hybrid si presenta alla linea di partenza nella categoria dei 6 Megajoule: nessuno osa di più nel WEC di questa stagione. Trasportato sul “Circuit des 24 heures” di Le Mans con i suoi 13,629 km di lunghezza ciò significa che: il prototipo può utilizzare esattamente 1,67 kilowatt ore (kWh) di corrente per ogni giro, il controvalore di 6 MJ (1 MJ = 0,28 kWh). Su un percorso di 360 giri, la nuova 919 Hybrid impiega 601,2 kilowatt ore. Con questa potenza elettrica si potrebbe alimentare una lampadina da 60 Watt per più di 10.000 ore. Detto in altri termini: con l’energia che il motore ibrido LMP1 di Porsche recupera durante una corsa a Le-Mans sarebbe possibile far percorrere 4.733 km all’auto elettrica attualmente più efficiente della classe compatta, la Volkswagen e-Golf. Ciò corrisponde circa alla tratta da New York a Los Angeles.
Anche per la scelta del motore a combustione, Porsche si è orientata verso un concetto inconsueto. Come precursore della filosofia di downsizing, questo quattro cilindri di soli 2,0 litri riunisce una cilindrata ugualmente piccola a una sovralimentazione monoturbo, tecnologia a quattro valvole e iniezione diretta della benzina. Grazie alla sua configurazione a V esso offre il compromesso ottimale fra basso peso e dimensioni compatte nonché rigidità strutturale, elevato sfruttamento della potenza e vantaggi termodinamici. Secondo il regolamento, il consumo consentito di combustibile è abbinato direttamente alla quantità di energia elettrica prodotta dal pilota per ogni giro. Nella classe dei 6 MJ, a Le Mans, per il motore a benzina da 500 CV della Porsche 919 Hybrid ciò corrisponde a 4,79 litri. Nonostante prestazioni di guida di pari entità, l’impiego di energia è sceso di un buon 30% rispetto all’anno precedente.