Symonds: Proč a jak se v F1 měří průtok paliva

Jaký je rozdíl mezi omezením paliva pro závod a omezením průtoku paliva?
Pat Symonds: Zjednodušeně řešeno, omezení celkového množství paliva - v současnosti na 100 kg na závod - určuje průměrný výkon, který může poskytnout motor s vnitřním spalováním jakožto součást pohonné jednotky. Omezení průtoku paliva určuje horní hranici výkonu, který poskytuje.

Mám-li to vysvětlit jinak, představte si, že byste žili v bytě s elektroměrem na peníze. Za každou minci, kterou byste do něj vložili, byste si mohli zakoupit určité množství energie. To může představovat vaše množství paliva - tedy celkové množství energie, kterou můžete použít.

Pak si můžete zvolit, zda chcete používat 60wattové či 100wattové žárovky. Wattový výkon odpovídá maximální rychlosti průtoku paliva. 100wattová žárovka bude výkonnější, ale s vaším množstvím energie si pak nevystačíte tak dlouho.

Proč tedy potřebujete obojí?
PS: Omezení celkového množství paliva žene inženýry k vyšší efektivitě za všech provozních podmínek motoru, zatímco omezení průtoku posouvá efektivitu za podmínek, kdy je zapotřebí vysokého výkonu. Zároveň ale také omezuje celkový dostupný výkon, aby se zamezilo excesům s neomezeným navyšováním výkonu turba.

Jsou tedy nové pohonné jednotky mnohem efektivnější než staré V8 motory?
PS: Ano, jejich efektivita je úžasná. V8 motory byly vlastně docela efektivní při plném plynu, protože efektivita je příslovečným rčením konstruktérů závodních motorů ještě déle než u konstruktérů silničních motorů.

Nové pohonné jednotky představují ohromný skok v efektivitě za všech podmínek, což je nejzřetelněji vidět na tom, že týmy nyní potřebují k dokončení závodu kolem 65 % paliva, které potřebovaly minulý rok - a to poskytují podobný výkon.

A co je ještě radostnější: mnoho nových zavedených hybridních technik se během několika příštích let rozhodně objeví v silničních vozech, což výrazně přispěje k snížení účtů za palivo a CO₂ emisí.

Na délku měří pouze 15 cm, váží 240 g a velmi přesně pracují
v drsném prostředí vozu F1   (foto: Gill Sensors)

Jak se měří průtok paliva?
PS: Přesné měření průtoku paliva není snadné. Na dynamometru vybavení pro měření průtoku paliva váží 60 kg a zabírá výrazně větší objem než palivová nádrž ve voze F1. Snížení hmotnosti na 240 gramů a zmenšení délky na 150 mm bylo velkou výzvou. Přesnost musela být nespornou. Zařízení navíc nemohlo viset jen tak pověšené na zdi u dynamometru, ale musel přežít kruté podmínky po namontování do vozu.

V pozadí komplexního průtokoměru to je věda založená na vysílání ultrazvukových pulzů skrz protékající palivo v měřiči. Tyto pulzy jsou vysílány dvěma směry: jeden ve směru protékajícího paliva a druhý proti němu. Průtok paliva ultrazvukový pulz na jedné straně urychluje, na druhé zpomaluje. Měřením toho, co je označováno jako "doba letu" v obou směrech, lze určit rychlost průtoku paliva.

Je to přesné?
PS: Je to ohromně přesné, protože každý průtokoměr je individuálně kalibrován pro typ paliva, který týmy používají, a také pro danou teplotu toho paliva. Dost výpočtů se odehrává v zařízení a vypočítané množství paliva se pak odesílá systému vozu pro sběr dat. Odtud putuje v reálném čase k FIA.

Jak poznáte, že tým pro závod natankoval více než 100 kg paliva?
PS: Mohou si vézt více než 100 kg a skutečně přesně to i dělají kvůli kolům, kdy najíždějí na rošt a kdy se po závodě vracejí do boxů. Vše se ale do poslední kapky měří, a pokud množství spotřebované mezi zhasnutím světel a projetím cíle překročí 100 kg, pak bude vůz následně diskvalifikován.

Nové pohonné jednotky jsou podstatně efektivnější než loňské V8 motory
(foto: Renault Sport F1)

A co překračování omezení průtoku?
PS: Z různých technických důvodů se tohle zvládá mnohem náročněji, což skutečně tvořilo příčinu kontroverze v letošní Velké ceně Austrálie, která skončila diskvalifikací Daniela Ricciarda poté, co měl jeho Red Bull překročit omezení průtoku paliva. Znovu: probíhá spousta matematických výpočtů, aby k tomu nedošlo, a je povolena jen drobná odchylka ve výši 3 gramů paliva na kolo nad rámec maximálního limitu 100 kg/hod.

Jak tým zvládá řízení paliva v závodě - existuje nebezpečí, že by mu došlo?
PS: Palivové výpočty kontroluje mnoho inženýrů, protože jakýkoliv nadbytek v množství paliva zpomaluje časy na kolo. To není nic nového, i před zavedením letošních omezení byl management paliva klíčový.

Jakmile jsou vozy natankovány, počítá se každá kapka s cílem zastavit vůz v parc fermé pouze s takovým množstvím, které je potřebné pro odebrání kontrolního vzorku. Protože je množství spotřebovávaného paliva neustále přenášené zpět do boxů, dokáží inženýři zvládat motor a radit jezdci, aby udrželi optimální využívání paliva.

Jak může tým ušetřit palivo, aniž by ztrácel čas na kolo?
PS: Existuje několik technik včetně tzv. "lift and coast," kdy pilot trochu povolí plynový pedál před sešlápnutím brzd. To je efektivní způsob, jak šetřit palivo s minimální ztrátou času na kolo. Piloti mohou také nacvičovat procedury na simulátoru. Například často mohou natočit auto více do zatáčky za ubrání plynu, aby dosáhli podobných výsledků.