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Novo freio eletrônico é outra dor de cabeça de 2014

Motor Racing - Formula One Testing - Day 4 - Jerez, Spain

Algo que chamou a atenção durante a primeira semana de testes de pré-temporada foi a dificuldade de alguns pilotos adaptarem-se ao novo sistema de freios. É um tema que acabou passando batido em meio a tantas mudanças e confesso que, depois de muita pesquisa, há mais perguntas do que respostas.

A mudança nos freios está diretamente ligada ao aumento da potência do ERS-K para esta temporada. Isso também significa que muito mais energia (o dobro) será recuperada nas freadas.

É um problema que também ocorre nos carros de rua equipados com sistemas de recuperação de energia como o KERS: eles afetam o equilíbrio na freada, tornando os carros inconsistentes, uma vez que o comportamento muda quando as baterias estão carregadas.

Uma das soluções que a indústria automobilística vem estudando para contornar o problema é unir os sistemas hidráulicos e mecânicos do freio ao chamado brake by wire. A grosso modo, um freio eletrônico.

Como só se recupera energia para o ERS-K com os freios traseiros, eles são os únicos que carregam o novo sistema. A mudança não ocorreu antes devido à potência baixa que o antigo Kers podia recuperar, algo considerado contornável pelas equipes. Ainda assim, os pilotos relatavam diferenças no comportamento dos freios quando suas baterias do Kers estavam cheias ou havia alguma falha no sistema.

O brake by wire mede o quão dura é a freada por parte do piloto e “faz as contas” de quanta energia colocará no freio em si levando em consideração as necessidades de armazenamento do ERS-K. Isso previne, por exemplo, que os pneus traseiros travem e deixem de recuperar energia. É como se houvesse um mediador entre o piloto e o freio. Eis o que diz o regulamento:

BBW

Neste início de trabalho com o sistema, os pilotos relatam uma perda de sensibilidade. “Isso acontece porque parte da energia que para o carro não vem do piloto, e sim do sistema eletrônico”, explicou o diretor técnico da Mercedes, Paddy Lowe, em entrevista a Peter Windsor. “Assim, no pedal, ele só dá o sinal para a quantidade de energia que quer colocar nos freios traseiros. Nos dianteiros, tudo segue normal. O resultado disso é que o pedal será mais duro, pois ele não tem de suprir energia para os freios traseiros.”

A tendência é que as equipes ajustem esses novos freios às demandas de cada piloto de acordo com seu estilo ao longo do ano, pois a ideia é que eles não sintam qualquer diferença, mas é uma tecnologia com a qual nem a própria indústria automobilística tem conseguido lidar para usar em larga escala. Hoje, apenas um modelo da Mercedes e um da Toyota usam o sistema.

Por um lado, é mais um fator que alinha a Fórmula 1 às necessidades de pesquisa da indústria. Por outro, é mais uma ajuda eletrônica aos pilotos – ainda que os engenheiros garantam que a mudança é necessária pois seria pedir demais até aos melhores do mundo controlar essa nova variável.

A dúvida é fica é como os engenheiros poderão adaptar isso a seus pilotos, uma vez que o brake by wire está conectado à ECU (o artigo 8.2, referido no regulamento, é o que determina suas regras). Ela controla a eletrônica do carro e é padrão para todas as equipes, sendo selada pela FIA. Isso acontece justamente para impedir que as equipes desenvolvam sistemas eletrônicos semelhantes ao controle de tração e afins.

Outra questão é que o regulamento diz que o piloto deve pilotar “sozinho e sem ajudas”, o que impediria sistemas como controle de tração e ABS. Mas o que seria esse brake by wire senão uma espécie de ABS?

15 comentários em “Novo freio eletrônico é outra dor de cabeça de 2014”

  1. ” Mas o que seria esse brake by wire senão uma espécie de ABS?” Acertou na mosca, Julianne! Mas humm. . . E se – por algum motivo – falhar? Isso é um item atrelado à segurança. Com relação a esses mecanismos eletrônicos, rememorando e fazendo uma analogia com a MotoGP, quando a moto de Pedrosa foi danificada pelo leve toque da de Marquez, na temporada passada, Dani foi SURPREENDIDO e foi inapelavelmente ao chão. Na minha insignificante opinião, essa nova F 1-Gincana está retirando ainda mais o poder de decisão e interpretação dos pilotos, deixando quase tudo para o exército de estrategistas e técnicos na retaguarda avaliarem e resolverem.

    1. Em teoria, o carro só ficaria bem mais difícil de guiar, não seria potencialmente perigoso. É justamente por segurança que freios dianteiro e traseiro são independentes. A regra também diz que “o pedal deve ser conectado a um cilindro hidráulico que possa ser aplicado se o sistema eletrônico estiver desativado”.

      1. Mas com tanta independência entre os freios não poderia haver um súbito e inesperado desequilíbrio no comportamento do carro, no caso de um dano, Julianne? Veja que você mesma afirmou que alguns pilotos sentiram dificuldade em se adaptarem a esses novos freios. Creio que parte da sensibilidade à qual estavam acostumados ficou diferente com a intermediação eletrônica. Não tenho a sua expertise Julianne, é claro, mas fico pensando se em um eventual toque de um adversário por trás esse mecanismo não pudesse se danificar e provocar uma surpresa no piloto. Veja que em F 1 tudo se passa em ÁTIMOS de segundos. Na MotoGP, Pedrosa quando chamou o acelerador a resposta não veio como ele esperava, o que acarretou sua queda.

      2. Essa parte do regulamento não mudou, os freios já são independentes há algum tempo. O que acredito que possa acontecer é o piloto perder a freada em caso de falha do sistema, pois ele já estará habituado à pressão necessária para parar o carro e isso terá mudado. Isso, na verdade, já acontecia em caso de falha no Kers. Mas é claro que está tudo no campo da especulação. Tenho certeza que a confiabilidade do brake by wire é uma preocupação dos engenheiros no momento.

      3. Obrigado, Julianne. Era isso que eu estava tentando dizer: perder EVENTUALMENTE a freada, por algum motivo.

      4. A Mercedes Classe S, lançou o sistema de freios eletrônicos há anos atrás e sempre havia um sistema hidráulico de apoio em caso de falhas e na época não havia ainda motores hibridos e nem freios regenerativos.

        Mesmo assim a Mercedes desistiu do sistema, em vez de eliminar o sistema hidráulico, acabou adicionando um item a mais, ficou custoso e sem apelo algum ao público.

        Eu mesmo não via a necessidade, um sistema hidráulico com ABS e outros aparatos de segurança são bem melhores do que um sistema eletrônico, com maiores chances de falhas.

        Está ai o resultado, carros que já detectam e freiam automaticamente.

        Dane-se os freios eletrônicos e ERS e baterias e o escambau.

      5. …na prática foi o que aconteceu com o Koba tirando o Massa da corrida

  2. Juju essa temporada promete,tem muitas variáveis em jogo,as cartas foram embaralhadas e o jogo é novo para todos e agora fica a grande questão quem ira lidar melhor com todo esse sistema complexo ?,apesar de haver muitas limitações no novo regulamento,também há uma margem gigantesca de oportunidade com essas novas regras,na metade da temporada as coisas começaram a ir na direção normal.

  3. Tá parecendo uma grande oportunidade para criarem um controle de tração disfarçado. Quem garante que um piloto não vai antecipar a aceleração no meio de uma curva enquanto breca ao mesmo tempo com o pé esquerdo? Para obter uma melhor retomada na saída da curva e ao mesmo tempo o sistema compensando a perda de tração ao aumentar a potência recolhida pelo freio regenerativo.

    E a questão do uso do motor-gerador acoplado ao eixo do turbo e que recolhe a energia dos gases de exaustão? Como vai ser o gerenciamento dessa energia? Pois este mesmo gerador irá funcionar como motor nas re-acelerações evitando o turbo lag.

    Enfim, tem um monte de oportunidade de desenvolvimento, mas que vamos ver apenas após os sistemas tornarem-se confiáveis.

    Julianne,

    Vai valer também a questão do uso de apenas energia elétrica para movimentação dos carros no pit-lane, como chegou a se discutir um tempo atrás? Com isso o tempo de troca de pneus deve ter alguma alteração.

    1. Esse da energia elétrica no pit não passou, aparentemente há resistência de quem não abre mão de um F1 barulhento. Sobre as diferentes formas de usar o ERS-K e o ERS-H e suas complexas interações, devo fazer um post nas próximas semanas.

  4. Oi, Ju, uma dúvida:

    O fato de o ERS-K ser carregado apenas pelos freios traseiros está relacionado mais a questões de segurança ou de distribuição de peso?

    Porque ao frear, toda a transferência de peso do carro se desloca para a frente, teoricamente a força exercida nos discos dianteiros serão maiores que nos traseiros, o que dissiparia maior carga de energia para alimentar ainda mais rápido as baterias do ERS.

    Um abraço e parabéns por estes excelentes e oportunos posts técnicos.

    1. Não tenho certeza, mas acredito que tenha a ver com as instalações de baterias e afins – consequentemente, de peso também.

  5. O próprio regulamento obriga que o k-ers seja utilizado no conjunto traseiro como uma forma de padronizar os carros. Mas tem um outro motivo técnico, para recuperar a energia existe um equipamento chamado moto-gerador que funciona como um gerador de eletricidade para as baterias durante a frenagem e como motor durante a reaceleração. Este equipamento é relativamente pesado e teria grande influência no funcionamento da suspensão dianteira e sistema de direção, devido ser uma grande massa suspensa. Na traseira evita-se este problema pois esta massa não fica suspensa nas rodas e sim conectada ao powertrain.

  6. Entendo que este sistema de controle eletrônico de frenagem é muito mais que um ABS. O objetivo dele é dosar entre a energia de frenagem que vai ser dissipada pelo atrito das pastilhas nos discos e a energia que vai ser recuperada pelo gerador. Realmente seria impossível imaginar que o piloto faria este controle “no pé”. Obviamente que, havendo a possibilidade de controlar eletronicamente a frenagem, uma das coisas que o sistema deve ser capaz de fazer é evitar o travamento das rodas, como um ABS.

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