Por dentro da F-1 e do “cérebro” padronizado dos carros

Dá para dizer que todos os carros da F-1 pensam da mesma forma, e têm ideias McLaren. Brincadeiras à parte, o fato é que, há 10 anos, desde que o controle de tração foi banido, a FIA adotou uma central eletrônica, a chamada ECU padronizada, com o intuito de controlar toda a atividade eletrônica dos carros, aumentar a segurança e baixar custos. Ao longo dos anos, a ECU foi ganhando poderes e permitiu a adoção de sistemas como o DRS e o alerta de bandeiras amarelas e SCs por meio de luzes no cockpit.

Com tantas atribuições, o ECU acaba gerando até 0.5 megabyte de informações por segundo, o que significa que um carro gera de 2 a 3 terabytes por temporada.

O equipamento é desenvolvido pela McLaren Electronic Systems, que é um dos braços do McLaren Group, assim como a equipe de F-1. Ele foi escolhido após a FIA ter convidado todos os fabricantes de produtos eletrônicos automotivos a disputarem uma concorrência em 2006.

A unidade de potência, o câmbio e tudo o que o piloto pode controlar dentro do carro tem que estar conectado à ECU para que a FIA capte todas as informações. Com elas, sabe-se se algum time está tentando usar ajudas eletrônicas mascaradas por outros comandos e também são tomadas decisões no caso de punições. Foi com esses dados, por exemplo, que a FIA determinou que Hamilton não fez um brake test em Vettel em Baku um ano atrás, como o alemão argumentava.

Os dados são acessados simplesmente plugando o carro a um notebook. Outras informações são obtidas por meio da telemetria, passada em tempo real por uma frequência determinada pela FIA em cada local.

 

ECU e o DRS

A ECU é importante também para a comunicação da FIA com o piloto, pois é por meio dela que são liberados os acionamentos de DRS. Assim que os computadores verificam que o piloto está a menos de 1s do rival no ponto de detecção, ele recebe um comando luminoso no painel e aciona o botão de abertura da asa. Assim que aciona o freio, a asa volta ao normal.

Mas e se o sistema falhar? O regulamento prevê que a equipe pode assumir a função de avisar o piloto momentaneamente, até o sistema voltar. Existe, porém, um sistema auxiliar para prevenir que isso ocorra.

Além do DRS, o ECU também permite que a FIA informe os pilotos sobre a situação de pista, e por isso todos os volantes têm de ter luzes vermelhas, amarelas e verdes. A centralina também ajuda a controlar a velocidade em períodos de SC Virtual, quando os pilotos recebem um delta de tempo que têm de respeitar.

Outro ponto curioso da regra do ECU é que ele congela algumas funções logo após largadas e pit stops para evitar mudanças na embreagem e na unidade de potência que possam caracterizar algum tipo de ajuda eletrônica ao piloto. A centralina também tem funções menos “nobres”, como indicar o início de uma volta, uma parada nos boxes ou uma largada queimada.

 

ECU e a segurança

Muitas vezes vemos que o piloto saiu sem qualquer problema do carro após uma batida, mas mesmo assim passou pelo centro médico logo que chegou no paddock. Isso porque os carros são obrigados a ter um sistema que calcula a desaceleração no caso de colisão. Se ela passa de 5G, uma luz se acende no painel indicando ao piloto que tem é obrigado a passar por checagem médica.

As luzes que indicam um acidente mais forte não aparecem apenas para o piloto, mas também do lado de fora do cockpit, próximo ao botão de acionamento externo da embreagem e exaustor (onde sempre há a letra E gravada), a fim de que a equipe de resgate receba rapidamente essa informação.

Mas a ECU não trabalha sozinha no caso de acidentes. O carro tem ainda o chamado gravador de dados de acidentes (accident data recorder), em outras palavras a caixa-preta de um de F-1, ligado a dois acelerômetros de 500G e localizado na célula de sobrevivência. Ele é alimentado por energia elétrica por meio dos sistemas de recuperação do carro.

O ADR também é padronizado pela FIA e é alimentado ainda por acelerômetros instalados nos protetores auriculares dos pilotos e por uma câmera de alta velocidade direcionada para a cabeça do piloto.

Estas duas últimas fontes de informação são relativamente novas e começaram a ser usadas em 2016. Dados coletados por elas foram fundamentais, por exemplo, para o desenvolvimento da estrutura do halo, e mostraram dados impressionantes, como os 46G de pico de força no acidente de Alonso na Austrália daquele ano.

 

P.S: Pesquisando no regulamento técnico sobre a ECU, encontrei o seguinte trecho: “Radiação eletromagnética entre 2.0 e 2.7GHz está proibida, salvo quando houver consenso em escrito por parte da FIA.” Algum engenheiro de plantão arrisca explicar o porquê?

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13 comentários Adicione o seu

  1. Frequências de 2.0 a 2.7Ghz são usadas por todo tipo de aparelho, de celulares e WiFi até microondas, deve ser por isso que são proibidas, a fim de evitar interferências externas.

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  2. Ricardo Rocha disse:

    Como o Alexandre comentou provavelmente é para evitar interferências de sinal. Em particular, como diz respeito à comunicação da equipe com o carro (item 3.2.15), acredito que a própria FIA deva usar essa frequência e queira evitar que equipes usem artimanhas para interferir maliciosamente na comunicação carro-FIA.

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  3. Guga disse:

    Ratificando os mano: creio que essa frequência são de celulares e outras paradas.

    Olha, talvez eu vá pro GP do Canadá! Se eu conseguir bancar passagens pra família toda… Te procuro pro lá!

    Bjs

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  4. Armínio disse:

    Vou aproveitar este post para, oportunamente, propagandear um canal que descobri recentemente no YT, e que já considero o melhor sobre F1. Garanto a quem quiser conhecer melhor os aspectos técnicos e a ciência por trás do esporte que não vai se arrepender de se inscrever. O cara consegue proporcionar insights formidáveis até mesmo sobre os assuntos mais simples!
    https://www.youtube.com/user/chainbearf1/videos

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  5. Wagner disse:

    Sensacional essa matéria, Julianne!! Me respondeu a questões que sempre tive, mas ninguém sabia responder!!
    Restou uma: o led traseiro, que é obrigatório em pista molhada, qual a função dele em pista seca? Não pode ser um brake light….

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    1. Mostrar que o motor está fazendo recuperação de energia.

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      1. Tesser disse:

        Na verdade Julianne, não é tão simples.

        A luz traseira possui três posições de funcionamento:

        Elas ficam piscando quando o carro está parado, ou seja, sem consumir energia das baterias ou motor elétrico, como vemos nas imagens traseiras dos carros no grid de largada ou no pit.

        Quando o LED traseiro está aceso significa que o motor elétrico está sendo usado, como vemos nas retas e nas saidas de curva.

        Na entrada de curva, quando o piloto tira o pé do acelerador, o LED pisca três vezes, indicando que o motor entrou em modo de recuperação de energia.

        Outra coisa, a letra E presente na parte externa dos carros indica para a equipe de resgate o local de acionamento do extintor de incêndio e junto dele fica a chave geral de eletricidade indicada por um raio dentro de um triângulo vermelho.
        Eu pesquisei, mas não achei nada sobre ‘acionamento externo da embreagem’.

        Estou errado?

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      2. O botão da embreagem é o N, de neutral.

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  6. Nato Velloso disse:

    Ótimo post como sempre Julianne!
    Uma dúvida que sempre tive com relação a esse ponto desde que soube disso:
    Fornecer o “cérebro” dos carros através de um dos braços do McLren Group não pode dar uma vantagem mesmo que pequena para a McLaren?
    Grande abraço a todos!

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  7. Luciano Rossi Neto disse:

    Não acredito que seja por causa da interferência uma vez que existem inúmeros canais de frequencia que hoje usam estas mesmas frequência para WiFi e Bluetooth. Os celulares tem potência baixa mas transmissores com potência mais alta nestas frequencias são fornos de microondas. Sim os fornos de microondas são nestas frequencias…

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  8. Victor disse:

    Curioso que neste final de semana uma das partes que você citou no artigo, o que avisa o piloto sobre a asa movél poder ser acionada, falhou no primeiro trecho da pista.

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