F1 – O papel da eletrônica na Formula 1

Central eletrônica

Cada um dos 20 carros no grid de largada da Fórmula 1 é dependente de uma sofisticada eletrônica, além de sistemas bastante complexos. Cada carro leva cerca de um quilômetro de cabos, ligados a 100 sensores que o controlam. Raramente um carro abandona uma prova apresentando problemas elétricos, indicando o importante papel que a tecnologia desempenha na categoria.

Mapeamento do Motor.

Os mais de 800 cavalos de um motor são parte do resultado de uma unidade de controle eletrônico (ECU). Ela gerencia os diversos sistemas dos propulsores, de modo que eles trabalhem ao máximo em cada volta. O mapeamento do motor pode mudar de pista para pista. Em Mônaco por exemplo, o sistema de controle do motor ajuda o piloto a ter mais controle na aceleração, fazendo com que o acelerador seja mais sensível na primeira metade e menos na segunda, de modo que os pilotos possam ter uma aceleração um pouco limitada e que as rodas não girem em falso. Em Hockenheim, na pista antiga, era utilizado um sistema semelhante, para que os pilotos pudessem controlar a força aplicada nas saídas da chicanes existentes no antigo traçado. Ali era necessário potencia máxima, então o acelerador era ajustado para que um leve toque do piloto resultasse em plena aceleração no motor.

D. Coulthard e M. Hakkinen

O sistema de controle do motor pode cortar as falhas de aceleração e mantê-la ao máximo na reta, mesmo em pistas onduladas. Isto é possível porque não há nenhuma ligação direta entre o motor e o acelerador. A posição do acelerador é detectada, utilizando um atuador e através de um sinal emitido para o gerenciador, o motor recebe a ordem para acelerar mais. O ECU é mais do que um simples dispositivo para regular uma aceleração mais ou menos sensível. O dispositivo avalia a altura das trombetas dos cilindros, injeção de combustível entre outras coisas para conseguir o torque máximo do motor. Com a eletrônica moderna, o ECU monitora importantes parâmetros do motor, como por exemplo, as rotações por minuto. Isto significa que o acelerador da F1 moderna age muito mais como um controlador de torque do que um simples liberador de combustível. Os motores de F1 são complexos, pois eles são projetados para funcionar numa pequena faixa entre 15 e 18.000 RPM e a monitoração feita pelos controles eletrônicos são cruciais neste regime de trabalho.

Outras funções do ECU.

O ECU controla também a embreagem, o diferencial e a caixa de câmbio. A embreagem é controlada pelo piloto no momento em que liga o carro, mas não nos instantes em que há mudança de marchas. Embora o piloto não regule a aceleração, não há nenhuma ligação direta com a embreagem, pois ela é totalmente eletrônica. O ECU engata e desengata a embreagem quando a borboleta é acionada. O ECU acionará a embreagem se o carro parar e apagar o motor. A FIA introduziu um aparato eletrônico em 2000, um aparato chamado “anti-stall” para evitar que o motor apague após uma rodada e fique perigosamente parado no meio da pista. O ECU é responsável pelas trocas de marcha a cada 100 milissegundos, além de permitir que o piloto mantenha o pé no acelerador nas trocas de marcha. A última área controlada pelo ECU é o diferencial. Os carros de F1 tem diferenciais eletrônicos que monitoram o patinamento das rodas traseiras na entrada e na saída das curvas. Isto é ajustado para manter o carro controlado em todas as partes de uma curva.

Ferrari

Telemetria

Todos os aspectos do carro enquanto em aceleração, freios e temperatura do motor, balanço da suspensão, movimentos dos pedais e a força G são medidos e controlados dos boxes enquanto o carro está na pista. As equipes normalmente levam 30 kg de equipamentos (computadores e periféricos) a cada GP, apenas para ajudar aos pilotos e engenheiros a acharem o acerto ideal e sanar qualquer problema. Um carro de F1 tem dois tipos de telemetria: O primeiro é uma microonda enviada ao engenheiro a cada vez que o carro passa pelos boxes. Esta coleta de arquivos pode conter em torno de 4 megabytes de informação, dando aos engenheiros uma visão vital do estado do carro. Outros 40 ou mais megabytes podem ser baixados do carro em seu retorno ao box, sem que nenhum componente do monoposto fique sem verificações. A informação é coletada plugando-se um lap top ao carro, em uma tomada, normalmente localizada na lateral do carro ou perto do bocal do combustível.O segundo tipo é um sistema em tempo real que transmite pequenas quantidades de informações, mas em tempo real. Este recurso permite que o carro envie informações constantemente , tais como posição de pista, através de pequenos sensores.

Mapa de telemetria

A telemetria é transmitida por uma pequena antena colocada normalmente na lateral do carro. Algumas equipes, colocam um transmissor extra (antena) no espelho retrovisor. Quando o carro retorna aos boxes, uma pequena caixa é colocada sobre o retrovisor para prevenir qualquer um da radiação que a antena pode transmitir. Estes dados de telemetria são vitais para os engenheiros durante as corridas ou treinos. A enorme capacidade dos computadores das equipes processa toda a informação transmitida pelo carro enquanto ainda está na pista e, desta complexa informação, os membros da equipe podem rapidamente dizer se o carro está operando corretamente. Durante uma corrida por exemplo, a temperatura do motor e a pressão hidráulica são monitoradas volta a volta, garantindo que o carro não sofra nenhuma falha. Se uma dessas informações apresentam alguma alteração, os engenheiros podem dizer ao piloto que diminua o giro do motor ou pilote menos agressivamente para tentar prevenir qualquer falha. As equipes usam softwares fornecidos por seus parceiros (Hewlett Packard, Compaq, TAG Electronics) que mostram a informação de uma maneira facilmente interpretada pelos engenheiros.

(03/10/03)

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