Если и есть какой-то урок, который преподала нам эра турбо-гибридных автомобилей Формулы 1, так это то, насколько важна и сложна роль расходомера. Ограничение количества топлива, которое могут перевозить автомобили, а также его скорости потока вынудило производителей внедрять инновации для повышения эффективности сгорания, что сделало этот инструмент жизненно важным средством соблюдения этих ограничений.
С 2026 года, с появлением новых силовых агрегатов с другим разделением мощности электрической и внутреннего сгорания, этот компонент претерпит глубокую эволюцию – не только в плане проведения измерений, но и в плане поставщика.
После нескольких лет, в течение которых Sentronics оборудовала каждую машину двумя расходомерами – одним для команд и одним зашифрованным для FIA, – поставки перейдут к Allengra, компании, выигравшей тендер на новый технический цикл. Это ответственность высочайшего порядка, поскольку через расходомер проходят некоторые из наиболее чувствительных параметров в Формуле 1 – особенно в свете разногласий 2019 года, которые побудили FIA указать второй расходомер для каждой машины.
Именно по этой причине потребовался более совершенный и функциональный агрегат. Среди ключевых разработок — объединение двух отдельных счетчиков — одного, предназначенного для команд, и другого, зашифрованного и доступного только FIA, — в одном устройстве в достаточно компактном форм-факторе.
Почему новый расходомер значительно совершеннее
«Можно сказать, что это два устройства в одном. Главным преимуществом является то, что трубы имеют разную геометрию, что механически затрудняет их идеальную синхронизацию в один и тот же момент, даже при использовании одной и той же частоты измерения», — говорит Нильс Юнкер, со-генеральный директор Allengra, в эксклюзивном интервью Autosport.
Фото: Эрик Юниус
«Однако мы используем разные частоты измерения на двух трубах в сочетании с функциями сглаживания, поэтому команды не могут синхронизироваться с частотой».
Такая архитектура значительно усложняет командам обход цели расходомеров. Две трубы, по которым протекает поток топлива, имеют разную геометрию, что обеспечивает первый уровень защиты, из-за которого командам механически сложно синхронизировать измерения.
К этому добавляется второй уровень: каждая труба использует свою собственную частоту измерения, дополнительно защищенную функциями сглаживания, которые предотвращают любое выравнивание сигнала.
Фактически эти два устройства не контролируют поток с одинаковой частотой, поскольку он меняется со временем. Это важнейший аспект: даже если гипотетически команде удалось синхронизироваться с частотой собственного расходомера, она не смогла бы воспроизвести частоту другого устройства, которая остается зашифрованной и доступной только FIA в режиме реального времени. Результатом является многоуровневая система безопасности, предназначенная для предотвращения любых попыток синхронизации или манипулирования записанными значениями.
Система, которая измеряет 6000 раз в секунду
Расходомер Allengra работает на частоте от 4 до 6 кГц, что примерно в три раза быстрее, чем датчики тока. Это означает, что процесс измерения повторяется до 6000 раз в секунду.
Расходомер Allengra F1 2026
Фото: Алленгра
Такую быструю систему невозможно откалибровать с помощью обычного датчика Кориолиса, который часто используется на заводе и который работает на частоте 300 Гц. По этой причине компания Allengra разработала собственный ультразвуковой эталонный датчик с частотой 20 кГц, способный проверять полученные измерения.
Система уже прошла несколько испытаний на трассе в 2025 году. Сердце установки представляет собой, по сути, плоскую U-образную конструкцию: топливо поступает с одной стороны, следует по заранее заданному пути и выходит с другой.
На этом пути расположены два противоположных ультразвуковых преобразователя, осуществляющих обмен сигналами. «Время полета», которое требуется сигналу, чтобы пройти через систему и достичь другого датчика, является ключевым параметром: в статических условиях система имеет все необходимые параметры, чтобы определить, сколько времени должно занять это путешествие.
Однако когда топливо течет по системе, ситуация меняется: поток ускоряет сигнал по направлению движения, как лодку, несущуюся волнами, — и замедляет его в противоположном направлении, когда он движется как бы против течения. Измеряя разницу между двумя временами прохождения и зная расстояние между датчиками, система может точно определить скорость жидкости.
Отсюда, зная внутренний диаметр трубы, получают объемный расход. Но система не останавливается на уровне громкости, который может меняться в зависимости от температуры и условий эксплуатации. По этой причине вместо этого измеряется масса.
Путем специальной калибровки для каждого типа топлива, которая учитывает такие факторы, как плотность жидкости и скорость звука в ней, расходомер определяет массовый расход, нормативный параметр, выраженный в килограммах в час. В 2026 году этот предел снизится до чуть более 70 кг/ч, что снизит расход топлива.
Этот показатель расхода топлива является фундаментальным, но он представляет собой лишь один аспект того, какой вклад расходомер будет вносить с этого сезона. Датчик Allengra продолжит измерять массовый расход, но также будет отслеживать дополнительный параметр контроля по указанию FIA.
Энергетическая ценность становится ключевым параметром
С 2026 года Федерация также будет проверять расход энергии топлива, подаваемого в двигатель. Характеристики каждого топлива и его энергетическая ценность на единицу массы будут сертифицированы третьей независимой организацией до прибытия на трассу. Это означает, что больше не будет просто расходомера, предназначенного для расчета массового расхода в кг/ч, а будет более сложная система, которая затем будет измерять общий поток энергии топлива.
По сути, значение, полученное от расходомера в кг/ч, будет преобразовано ЭБУ двигателя (также сертифицированным компонентом от одного поставщика) в поток энергии топлива с использованием плотности энергии топлива и его нижней теплоты сгорания, сертифицированных третьей стороной, в соответствии с процедурами, изложенными в документе FIA, конкретном для каждого топлива. В целом конечное значение не должно превышать 3000 МДж/ч. Например, при частоте вращения ниже 10 500 об/мин разрешенный поток энергии не должен превышать значения, рассчитанного по формуле EF (МДж/ч) = 0,27 × N (частота вращения двигателя в об/мин) + 165.
Что все это означает? Что в зависимости от качества топлива, разработанного каждым производителем, могут возникнуть различия в массовом расходе, необходимом для достижения фиксированного предела в 3000 МДж/ч. Другими словами, энергосодержание топлива станет стратегической переменной: если топливо более энергоплотное, для достижения того же потока энергии потребуется меньшая масса.
Фото: Марк Саттон / Motorsport Images
Это также приводит к потенциальному преимуществу с точки зрения бортового веса. Производитель, которому удастся разработать топливо с более высокой плотностью энергии, сможет перевозить меньше килограммов топлива, обеспечивая при этом двигатель тем же необходимым количеством энергии.
Это одна из многих причин, почему между поставщиками топлива назревает гонка развития. Но это только первая часть истории…
Мы хотим услышать ваше мнение!
Дайте нам знать, что вы хотели бы видеть от нас в будущем.
— Команда Autosport.com
