Entenda os modos ou mapeamentos de um motor de F1

Motor Mercedes

A Formula 1 usa diferentes modos ou mapeamentos de motor há mais de 30 anos já. Desde aquela época até os dias de hoje, o único momento em que uma equipe de F1 usa o mapeamento de potência máxima em seu motor é no treino de classificação.

Por que isso? Porque na F1 tudo é feito no limite e não importa o regulamento. Hoje os pilotos tem que usar o mesmo motor por pelo menos 7 corridas na temporada, portanto os motores são feitos para durarem 7 corridas. Na época que podia-se usar 1 motor por corrida, os motores eram feitos para durarem exatamente 1 corrida.

Colin Chapman, um dos projetistas mais genais da história da F1, certa vez disse: “O carro de F1 ideal é aquele que cruza a linha de chegada em primeiro e logo após de desintegra.”

A partir do parágrafo abaixo, a própria Mercedes explica como ela – e provavelmente todas as demais, talvez com diferenças mínimas – usa seus modos, ou mapas ou mapeamento das unidades de potência nesta temporada.

Mais de um milhão de horas de trabalho foram dedicadas à concepção, desenvolvimento e construção do nosso carro de F1 de 2018. Embora o resultado de um pouco desse trabalho de engenharia possa ser facilmente percebido pelo olhar destreinado – por exemplo, a complexa carroceria aerodinâmica -, outras áreas igualmente importantes ficam ocultas.

Um dos elementos mais importantes que se encontra debaixo da carroceria é a unidade de potência (UP). Neste moderno V6 Turbo de 1.6 litros, é muito mais do que apenas um motor. A UP é composta de seis elementos diferentes – o Motor de Combustão Interna (ICE), Turbo, MGU-K, MGU-H, Controle Eletrônico e Armazenamento de Energia.

Esses elementos são combinados para fornecer diferentes modos (mapeamentos) de unidade de potência, que os pilotos e as equipes podem utilizar durante um fim de semana de corrida. Ao longo do fim de semana de abertura do GP da Austrália, em 2018, estes mostraram-se um tema particularmente quente e geraram muitos debates. Então, quais são os modos de unidade de potência e por que eles são necessários?

Os modos UP são uma combinação de configurações que ajustam o desempenho do motor a combustão, bem como o fluxo de energia elétrica. O desempenho do motor a combustão é alterado, por exemplo, variando a quantidade de combustível que é injetada na câmara de combustão ou alterando o tempo da ignição. Para o lado híbrido da unidade de potência, os modos alterarão a interação e a programação da energia elétrica tanto para a implantação do MGU-K de 120 kW (máximo) quanto para a recuperação do MGU-K e do MGU-H.

A principal tarefa dos modos da UP é equilibrar desempenho e confiabilidade. A F1 tem tudo a ver com desempenho, mas com apenas três unidades de potência por piloto em 2018 (e apenas dois de alguns sistemas), a confiabilidade é cada vez mais importante. É por isso que os pilotos reduziram as alocações de quilometragem dos modos ou mapeamentos de maior potência.

Na Mercedes, usamos três modos básicos ao longo do fim de semana – um para a maioria das sessões de treinos livres, um para a maioria dol treino de classificação e um para a maioria da corrida.

Todos os três podem ser alterados com várias sub configurações para diferentes situações, que controlam se a energia elétrica está sendo desdobrada em uma volta, recuperada ou usada de maneira equilibrada (com a distribuição de energia e a recuperação se equilibrando mutuamente).

No início da corrida, por exemplo, o desempenho é particularmente importante, então os pilotos escolherão a implantação completa para defender uma boa posição no grid ou tentar ganhar posições nas primeiras voltas. Mas a F1 é uma mistura de estratégia de ultrapassagens e táticas de pista, para que os pilotos mudem para um modo de gerenciamento de recuperação energia e carreguem a bateria – apenas para garantir que eles tenham mais potência disponível para o próximo ataque.

Tanto Lewis Hamilton quanto Valtteri Bottas mudaram seu mapeamento de corrida para um desempenho mais baixo durante o GP da Austrália, quando ficaram presos no trânsito, ou no ar turbulento dos carros à frente, para resfriar os motores e evitar o superaquecimento. Um carro de segurança apresenta um desafio semelhante – os pilotos querem economizar energia e a UP, de modo que o mapeamento do motor é definido para reduzir o trabalho e resfriar todas as partes da UP.

A conservação de danos e a confiabilidade da unidade de potência também são importantes nos treinos livres. Forçar os motores até o limite máximo nos treinos livres não faz sentido, já que eles precisam durar sete finais de semana de corrida. Há uma sessão, no entanto, quando a UP é forçada para o limite absoluto e dá aos pilotos tudo o que ela pode: O treino de classificação.

Em termos de modos de motor, a configuração (mapeamento) para o treino de classificação será a mais poderosa. Este mapeamento é necessário apenas por algumas voltas em cada fim de semana de corrida, e o uso varia de acordo com o contexto competitivo – às vezes, esse modo de classificação será usado durante toda a classificação, às vezes apenas na sessão final do Q3.

A quilometragem disponível é ditada pelo que é chamado de “documento de fase”, que define os limites aos quais a unidade de potência pode ser usada durante cada fim de semana de corrida, e que é a mesma para os carros da nossa equipe de fábrica e as equipes clientes da Mercedes.

Os modos da UP são definidos quando o primeiro conjunto de motores é testado em Brixworth e o limite de quilometragem é determinado pelo sucesso do programa de long runs. Alguns mapas são específicos para aquele circuito, outros são mais gerais. Fazer a chamada de qual mapa usar usar pode ser tanto uma decisão do piloto, quanto um conselho da equipe de engenharia – que irá comunicar através do rádio quais configurações ajustar e para qual modo (mapa) mudar.

Se você ouvir algumas instruções técnicas no rádio da equipe, pode ser que o mapa da UP seja alterado. Os pilotos mudam o modo através de interruptores no volante.

Os modos da UP são particularmente significativos em circuitos sensíveis à potência, como Spa-Francorchamps ou Monza, que são dominados por longas retas e zonas de aceleração. A primeira pista sensível à potência no calendário 2018 da F1 será a quarta corrida em Baku.

Será interessante ver como o enredo em torno dos mapas do motor se desenvolve à medida que a temporada avance, particularmente quando a F1 atingir os locais mais sensíveis à potência.