Хотя основные изменения в регламенте силовых агрегатов для новой эры Формулы-1 в 2026 году касаются сочетания мощности двигателей внутреннего сгорания и электрической энергии, меняется и способ измерения, контроля и интерпретации расхода топлива, поступающего в двигатель через расходомер, который использует FIA.
Система двойной проверки потребовала существенной эволюции в связи с переходом на 100% экологически чистое топливо. Эталонный параметр останется в кг/ч (т.е. массовый расход топлива), но начиная с этого сезона это значение будет напрямую преобразовываться блоком управления двигателем в энергетический расход с использованием энергетической плотности и теплотворной способности каждого вида топлива, сертифицированных независимым органом, прежде чем болид выйдет на трассу.
В целом, конечное значение не должно превышать 3000 МДж/ч, определяемое по формулам, учитывающим частоту вращения двигателя, нагрузку и условия работы силового агрегата. По сути, это настоящий сдвиг парадигмы: акцент смещается с количества топлива в пересчете на массу на его энергетическую ценность. Именно поэтому технологические исследования требуют все больших ресурсов.
Необходимо переосмыслить используемые материалы, чтобы обеспечить их совместимость с электронным топливом. Химический состав новых электронных топлив отличается от обычного «динозаврового сока» и гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд, что требует обширных исследований для понимания того, какие молекулы можно использовать. Практически говоря, они более агрессивны по отношению к оборудованию, что вынудило как производителей, так и компанию, выпускающую расходомеры, адаптироваться к характеристикам новых видов топлива.
Компания «Allengra», выигравшая тендер на производство нового сертифицированного расходомера топлива, столкнулась с двумя основными проблемами при разработке надежного решения для более агрессивного химического состава нового топлива: поскольку устройство устанавливается внутри топливного бака, жидкость не только протекает через него, но и окружает его.
«Например, есть проблема с разъемом», — сказал со-генеральный директор Нильс Юнкер. «Расходомер устанавливается в баке, поэтому топливо проходит не только через датчик – топливо также находится снаружи датчика. По этой причине необходимо работать с материалами, которые действительно устойчивы к электронному топливу, и это огромная разница, потому что сегодня обеспечить совместимость с топливом относительно просто».
Учитывая, что новые правила служат не только площадкой для демонстрации экологически чистых видов топлива, но и инкубатором технологий, было важно, чтобы материалы, непосредственно контактирующие с топливом, не создавали ограничивающих факторов для развития. После консультаций с FIA и поставщиками топлива компания изготовила внешний корпус расходомера из нержавеющей стали. По той же причине датчики внутри расходомера также защищены усилением из нержавеющей стали. Но это еще не все.
«Мы стараемся свести к минимуму количество уплотнительных колец или прокладок, потому что в автоспорте каждый кабель и каждое уплотнение считаются не полностью герметичными при использовании электронного топлива: это может быть так в краткосрочной перспективе, но может перестать быть таковым после пяти или десяти гонок. Это может измениться, и это создает риск», — добавил Юнкер. «Даже если говорить о проводке, идущей от расходомера к ЭБУ, она не считается совместимой с электронным топливом, поэтому она должна быть герметичной и совместимой от электронного разъема до жгута проводов.
Мы нашли решение, полностью герметизировав внутреннюю часть разъема, но проблема заключалась также в поиске подходящих разъемов, поскольку те, которые мы использовали раньше, были совместимы с традиционным топливом, но не с электронным топливом. Поэтому нам пришлось искать новых поставщиков. Эта работа занимает месяцы. Речь идет не только о совместимости материалов, но и о соображениях безопасности и сроках доставки. Мы должны гарантировать справедливость для всех, поэтому мы не можем поставлять товар, который рискует сломаться или не прибыть вовремя».
В конечном итоге мы нашли решение, позволяющее сделать проводку герметичной, но в то же время команды должны внести свой вклад в предотвращение любых утечек, и фактически они ввели специальные проверки качества. Каждая команда решает этот аспект по-своему. В случае с электронным топливом команды присылают нам топливо, а мы должны откалибровать датчик и провести испытания, используя именно это топливо».
Разработка электронных видов топлива открыла новые горизонты, выходящие далеко за рамки простой замены традиционного бензина. Речь идет уже не об оптимизации существующего продукта, а о создании совершенно нового топлива, молекула за молекулой. В этом контексте, наряду с самой разработкой топлива, исследования в области присадок становятся одной из главных областей конкуренции и инноваций.
Именно здесь правила FIA вводят важное различие. Присадки, полученные из неэкологичных источников, разрешены, но в чрезвычайно строгих пределах и только в том случае, если они относятся к категориям, которые не вносят ненадлежащего изменения в процесс сгорания, избегая таким образом скрытых преимуществ в производительности. Это немаловажный момент, поскольку присадки с наилучшими свойствами, как правило, являются неэкологичными.
Ситуация с экологически чистыми присадками иная. Если они сертифицированы и отслеживаются по всей цепочке поставок, на них не распространяются те же ограничения, что и на неэкологичные присадки. Это одно из направлений исследований, на котором сосредоточены поставщики, работающие над разработкой передовых, экологически чистых молекул, способных улучшить стабильность, устойчивость к детонации и качество сгорания.
Неслучайно поставщики также говорят о проведении до миллиона симуляций для поиска оптимальной комбинации. Это сложная задача, поскольку каждый компонент должен соответствовать критериям устойчивого развития, иметь гарантированную доступность, а также быть совместимым с материалами. Однако это область с огромным потенциалом, в которой поставщики также ищут партнеров среди внешних компаний, обладающих передовым опытом в конкретных областях. Именно поэтому ожидается, что стоимость превысит 250 евро за литр.
Ценность имеет не только сама жидкость: важны исследования, лежащие в её основе, а также полностью экологичная цепочка поставок, сертифицированная на каждом этапе – от закупки сырья до выбросов на протяжении всего жизненного цикла – которые контролируются FIA. Улучшение качества топлива означает, например, возможность получения того же количества энергии при немного меньшей массе, что снижает количество топлива, которое необходимо перевозить на борту.
Это, безусловно, преимущество, которое нельзя упускать из виду в эпоху, когда, по крайней мере на начальном этапе, многие команды будут значительно превышать минимальный вес.