Это касается как аэродинамики прототипа, так и бескомпромиссно облегченной конструкции всех его составных частей, но в первую очередь суперсовременных систем привода и рекуперации энергии – технологий, которые имеют огромное значение также и серийных моделей. Таким образом, гоночный болид 919 Hybrid – это самая быстрая тестовая лаборатория Porsche.
Новая формулировка технического регламента WEC на сезон 2014 оставляла разработчикам Porsche большую свободу действий, которой они и воспользовались с присущей им высокой креативностью в поиске необычных решений. В качестве ограничительного фактора для мощностных возможностей болидов в категории LMP1-H служит в первую очередь количество топлива, предоставляемого на круг. Одновременно с этим обязательно наличие как минимум одной гибридной системы – какого типа это будет система, и каким образом происходит промежуточное аккумулирование рекуперируемой энергии, регламент опять-таки оставляет на усмотрение разработчиков, как и собственно концепцию двигателя, и его рабочий объем.
Компания Porsche выбрала необычный путь и использовала для своего 919 Hybrid две разные системы рекуперации энергии. Первая работает по достаточно традиционному принципу и в похожей форме уже используется в Porsche 918 Spyder: генератор на передней оси автомобиля преобразовывает кинетическую энергию в фазах торможения в электрическую. Вторая система является более новаторской и не имеет аналогов даже на стартовом поле чемпионата мира по марафонским гонкам, так как обращается к термодинамической энергии потока отработавших газов. Дополнительный модуль турбина/генератор берет на себя так называемую функцию отсечки – регулировочный клапан предохраняет систему турбонаддува от перегрузок, открывая при пиковых давлениях выход в атмосферу. Эта часть энергии отработавших газов, которая раньше попросту терялась, в двигателе Porsche, получившем название MGU-H (Motor Generator Unit Heat), используется для выработки электрического тока. Таким образом, Porsche 919 Hybrid – это единственный гоночный болид в классе LMP1-H, который добывает дополнительную энергию не только во время торможения, но и во время полного открытия дроссельной заслонки.
Добытая обеими системами рекуперации кинетическая и термическая энергия направляется в литий-ионную батарею с жидкостным охлаждением – это тоже собственная разработка Porsche, в которой инженеры компании тоже идут своим собственным путем. Суперсовременные энергонакопительные системы базируются на технологии аккумуляторных элементов партнерской компании A123 Systems и объединяют в себе сравнительно большую емкость с очень высокой плотностью энергии. Таким образом, как считает Александер Хитцингер, технический директор LMP1, они предлагают наилучший компромисс между быстрым приемом мощности и быстрой ее отдачей. Во время фаз ускорений они направляют свою энергию на передний генератор, который переключается в режим самостоятельного электродвигателя и через дифференциал приводит в движение оба передних колеса. Таким образом, Porsche 919 Hybrid имеет временно подключаемый полный привод, поскольку крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания передается исключительно на задние колеса.
Количество электрической энергии, которое за один круг трассы может быть добыто путем рекуперации и затем использовано в виде электроподдержки (Boost), для гоночных болидов LMP1-H ограничено. Регламент предусматривает четыре градации от 2 до 8 мегаджоулей (МДж). Porsche 919 Hybrid выходит на старт в категории 6 мегаджоулей – более мощной системы рекуперации в этом сезоне в чемпионате WEC не имеет никто. В пересчете на один 13,629-километровый круг ле-мановской трассы это означает, что прототип может расходовать на один круг ровно 1,67 киловатт-часа (кВтч) электроэнергии, эквивалент 6 МДж (1 МДж = 0,28 кВтч). Если брать дистанцию 24-часовой гонки в 360 кругов, новый 919 Hybrid использует в сумме 601,2 киловатт-часа. С таким количеством электрической энергии лампа накаливания мощностью 60 ватт могла бы гореть более 10 000 часов. Или, если сформулировать иначе: того количества энергии, которое LMP1-Hybrid, построенный Porsche, получает в ходе 24-часовой гонки в Ле-Мане, самому экономичному на настоящий момент электромобилю компакт-класса, Volkswagen e-Golf, могло бы хватить для пробега в 4733 километра. Это приблизительно равно расстоянию от Нью-Йорка до Лос-Анжелеса.
При выборе двигателя внутреннего сгорания инженеры Porsche тоже остановились на необычной концепции. Пионер философии снижения литража 2,0-литровый четырехцилиндровый двигатель сочетает сравнительно небольшой рабочий объем с монотурбонаддувом, четырехклапанной (на цилиндр) технологией и непосредственным впрыском бензина. Благодаря своей V-образной конфигурации он предлагает оптимальный баланс между небольшой массой и компактными габаритами, а также структурной жесткостью, высоким выходом мощности и преимуществами в плане термодинамики. Допустимый расход топлива согласно регламенту напрямую зависит от количества электрической энергии, которую пилот сможет затребовать на каждом круге в режиме электроподдержки (Boost). В категории 6 МДж в Ле-Мане для бензинового двигателя Porsche 919 Hybrid мощностью свыше 500 л.с. это 4,79 литра. Несмотря на высочайший уровень ходовых качеств, расход энергии по сравнению с прошлым годом снизился на целых 30 процентов.