个人翻译｜“燃油门”-法拉利是否试图欺骗燃油监管系统？如果是，他们怎么做到的？（2020）

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本篇文章是我看比赛的时候查资料时突然想到的一个文章，因此心血来潮搞了个翻译。

本文的翻译由本人差劲的语文和英语水平（四级都是飘过的）再加上添油加醋以及对FIA的恶意组成。

以下为正文。
长久以来有一个一直围绕法拉利的说法是他们的核心竞争力在于其引擎技术，恩佐·法拉利甚至将他的造车哲学简化为“我造了个引擎然后在上面装上轮子”。不过这个大家对法拉利引擎的赞誉在近些年逐渐褪色，因为多年以来马拉内罗的引擎性能一直落后于竞争对手，直到2019年法拉利的赛车直道速度突飞猛进，在排位赛中体现出了明显的动力优势。这一变化迅速导致他们对手的质疑，红牛甚至直接向国际汽联提出技术澄清的要求，随即国际汽联展开了对法拉利的燃油系统的调查。调查结果未能证明法拉利的不当行为，但怀疑仍旧存在，而且国际汽联关于管理不善的相关声明更是一石激起千层浪，加剧了大家的怀疑。
那么法拉利到底在2019年做了什么？
或许先要讲一下燃油流速规则。
燃油流速规则
难以否认，多年以来法拉利曾经凭借他们的12缸发动机在围场内独占鳌头，是有史以来最好的发动机之一，然而在混动时代（2014年引擎规则改革后至今）法拉利的动力单元并不是最好的——梅赛德斯的引擎成为了围场的唯一标杆。
当前F1的动力单元设计极其复杂。2014年规则的意图是提高引擎的效率，因此要求引起供应商们使用两套混合动力系统（MGU-K和MGU-H）和一个限制燃油的V6内燃机组成一个完整的动力单元。正是后者，也就是V6引擎给所有研发团队带来了最大的难题。虽然混动系统已经被证明极难优化，而且知道现在才变得逐渐成熟可靠，但主要问题是在于其混动部分的输出上限被限制了，只有161马力（120kw功率），且只能在车辆不处于牵引力限制（比如全油门的时候）才能释放，这就导致了引擎制造商们不得不通过优化燃油喷射和点火系统来压榨出内燃机的每一滴潜力。
2014年的规则中通过两种方式限制了燃油的使用：
1. 单场比赛的燃油总上限为100千克（之后逐步略微增加）。
2. 限制油箱里的燃油到发动机的最大流量——瞬时燃油流量限制为100千克/小时，也就是约为27.8克/秒。
很奇怪，规则里定义燃油的最大流量是用小时来计算，这不代表发动机可以在一个小时里消耗100千克燃油，而是一个速率，也就是每秒最消耗27.8克燃油作为一个消耗上限。或许这样容易理解一些。
这两个规则作为一个天花板空气墙防止了研发团队通过增压和提高燃油消耗量来从引擎获取突破天际的巨大的动力：燃油总上限限制了引擎在正赛全程中长时间的动力上限，而瞬时燃油流量限制又阻止了赛车在排位赛这种短时间比赛中使用燃油增压来获取动力。赛车的油耗相比V8时代减少了三分之一。
为了完成对燃油流量的监管，FIA（国际汽联）进行了燃油流量计（Fuel Flow Meter简称为FFM）的招标。最初Gill Sentronics公司获得了这项招标，他们的超声波传感器没有活动的部件，能够在高精度监控燃油流量的同时又不妨碍燃油流动。这个传感器安装在油箱的低压泵和发动机上的高压泵之间，它输出的信号数据将会进入赛车的主电路中，并在车队的行车电脑（ECU）和FIA的安全数据记录器（SDR）之间共享，并由第三方的检验公司校准检查，确保一致。因此所有的燃油流量计都会以相同的速率来读取燃油流速。
2014年红牛车队曾经因为燃油成分问题导致燃油流量计和他们不太兼容，但是依旧能够稳定使用。尽管国际汽联在2017年重新招标了一次、Gill Sentronics这家公司2018年成为了唯一供应商，燃油流量计也没出过什么问题。

不择手段
从车队的角度上看，想要提升引擎动力就得比国际汽联制定的规则中要求的燃油流量更高，这个可以通过两种办法实现，要么保持在燃油流量限制内的情况下存储更多燃油，要么干脆直接突破燃油的流量限制。
在最初的规则里，允许在油箱外的油道管路、蓄压器和泵内暂存一些燃油，最高不超过2L。这部分“临时燃油”可以某种意义上突破燃油总量限制。（因为这些油没在油箱里，自然规则管不到）因此国际汽联在2021年将这部分的燃料限制在了250毫升以防止有人耍小心思，并且要求这部分的零件必须使用指定的标准化统一规格（由马瑞利和博世提供）。因此暂存燃料这个路子被堵住了，但在2019年的时候，这还是个漏洞。

当然走另外一条路，也就是突破燃油流量限制、击败燃油流量计更难，但奖励也更直接，因为可以一直往引擎加大量燃油一直爽下去。不过没什么办法可以绕过燃油流量计或是通过机械装置手段来攻克燃油流量计的限制，因为国际汽联的技术人员也不是傻子，他们一眼就能看出来。即便换燃料配方也不行，因为国际汽联要求一旦燃油配方更改，那么燃油流量计就需要根据新燃油重新校准。
所以通过电信号这个途径或许可以击败燃油流量计。作为一种传感器，燃油流量计读取燃油流速也是有采样的间隔，2.2千赫，也就是每秒读取2200次。因此燃油流量计读取燃油的流动产生信号，并随着时间的推移来计算流量。如果变成可视化的峰值曲线图，就是每5000分之一秒产生一个峰值。在峰值高度和燃油流量对应的情况下，如果峰值高于每小时100千克，那么就算是违规超标了。这些数据车队和国际汽联是共享的，双方都可以读取访问并记录下来。
于是就有了一种新的作弊形式，即通过隐藏燃油流动信号中的峰值来人工操纵数据，导致国际汽联从燃油流量计中看到的数据比实际的小，这就意味着实际上引擎获得的燃油流量比规则高。这种对信号峰值的压制被称为“混叠”。混叠可以通过两种方式实现：干扰信号和改变燃油流量。
有传言称，混动动力单元中电气系统的高压线被布置在燃油流量计的下面（毕竟动力单元是自己造的，怎么布局都可以），通过电气干扰的形式来干扰流量计的信号。这样一来信号的峰值读取就会出现错误，错开峰值，在稍前一点或者稍后一点的位置读取数据，从而降低流量计读取的峰值，完成作弊。
另外一种方法是改变燃油流量，因为电动泵是无法提供持续稳定的燃油流量——他们也是一下一下的脉冲形式，类似燃油流量计的信号。燃油流量图将会呈波浪形状，其瞬时燃油流量可能高于每小时100千克，也可能低于或者等于每小时100千克。如果可以通过将燃油流量计的读取频率与燃油泵的频率同步，那么就可以让燃油流量计只读取到较低的数值，这样就可以蒙混过关，让国际汽联以为引擎中的燃油流速低于或等于每小时100千克的规则限制。因为燃油流量计的数据是完全对车队开放的，车队由此可以通过不断的反复实验调整来达成将燃油泵和燃油流量计同步。

不过到现在外部没人明确知道法拉利对燃油流量计的信号输出做了什么（除了法拉利内部和国际汽联），国际汽联已经和法拉利达成了一项私下的非公开协议，并在2020年又加了一个燃油流量计以阻止有人再玩这招。
尘埃落定
2020年国际汽联添加的第二个燃油流量计的目的就是为了防止任何层面上对燃油流量计的人为干扰，这个新的燃油流量计被国际汽联使用了新的加密技术和抗混叠技术，以确保车队利用公开的数据测量峰值进而使峰值被错误记录。现在的采样率是随机的，而且国际汽联通过加密信号和单独的线路直接传输到国际汽联自己的数据监控系统中，车队无法访问这些数据，也就无法比对测量，进而作弊了
以上的手段似乎终止了潜在的作弊手段，不过法拉利是不是真作弊了，这就只能由后人评说了。  
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或许如霍纳所言：“若规则未明确禁止，它即被默认为合法——直到被修补。”
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标题为‘Fuel Flow Gate’ – Did Ferrari attempt to trick the system and, if so, how could it be done?