emissão zero, velocidade “a milhão” e muita tecnologia

Neste sábado (16), São Paulo (SP) recebeu, pela segunda vez, uma etapa da Fórmula E, categoria do automobilismo caracterizada por ser 100% elétrica, no sambódromo do Anhembi.

Com veículos que chegam a 322 km/h e que produzem ruído suave e até agradável ao ouvido, a competição (acompanhada in loco pelo Olhar Digital) atraiu apaixonados por velocidade – e tecnologia, apesar do forte Sol de 32 °C, que não deu trégua nem por um minuto.

A corrida, de 34 voltas e com tempo médio de 1:16 por volta, teve o piloto britânico Sam Bird (McLaren) como o vencedor, com ultrapassagem emocionante nas últimas curvas. Mesmo com a bateria em apenas 15%, o piloto se lançou contra o neozelandês Mitch Evans (Jaguar) e conquistou a vitória.

O diretor-administrativo da JRL Motorsport e chefe de equipe da Jaguar, James Barclay, afirmou que “foi um início de temporada muito positivo, mas neste campeonato mundial extremamente competitivo percebemos que é apenas o começo”.

A equipe, que chegou em São Paulo (SP) líder do campeonato de construtores e de pilotos (com Nick Cassidy), acabou terminando em segundo lugar com Evans, enquanto Cassidy abandonou a prova. Apesar do resultado, Cassidy segue na liderança do campeonato, e a Jaguar segue na ponta do campeonato de construtores.

Contudo, engana-se quem pensa que a Fórmula E só tem baterias de itens tecnológicos. É muito mais do que isso!

Fórmula E e suas tecnologias

• A tecnologia na Fórmula E vai muito além dos veículos;
• No caso da equipe Jaguar, por exemplo, há uma parceira tecnológica por trás que a auxilia. Trata-se da Tata Consultancy Services (TCS);
• Parcerias como essas são importantes para produzir ferramentas que acelerem a adoção dos veículos elétricos;
• As mudanças nas regras do campeonato, como teto de custos e limites de engenheiros por equipe, a computação em nuvem provida por empresas, como a TCS, é uma tecnologia que pode auxiliar aos profissionais para acompanhar a telemetria do carro, o estado e o nível da bateria de cada veículo, por exemplo;
• Além disso, ferramentas em nuvem podem acelerar o processamento de dados necessário para a manutenção do carro, incluindo a melhora na eficiência da gestão de energia;
• A inteligência artificial (IA), que está cada vez mais em voga, também auxilia bastante a categoria. Ela tem alimentado simuladores, importantes para antever o que pode acontecer na corrida.  

Componentes tecnológicos dos carros

Atualmente, a Fórmula E está usando o monoposto GEN3, apresentado em 2022 e considerado o mais veloz e avançado até hoje, chegando a 322 km/h, quase tão rápido quanto um carro de Fórmula 1 (que alcança cerca de 330 km/h).

A seguir, confira algumas informações técnicas sobre o monoposto, segundo o E-Formula:

• Velocidade máxima: 322 km/h;
• Aceleração (0-100 km/h): 2,8 s;
• Desempenho máximo (Modo de Qualificação): 350 kW (476 bhp);
• Desempenho no Modo de Corrida: 300 kW (408 bhp);
• Desempenho no Modo de Ataque: 350 kW (476 bhp);
• Bateria: Íon de Lítio acumuladora;
• Capacidade da bateria (energia utilizável): 38,5 kWh;
• Recuperação máxima: 600 kW.

Bateria

A bateria de íons de lítio dos elétricos da Fórmula E são fabricadas pela Williams Advanced Engineering (WAE), pesam cerca de 284 quilos e estão localizadas na parte traseira do carro. Elas podem armazenar até 51 kWh de energia.

No entanto, certa quantidade de energia é destinada às “voltas zero” antes e depois da corrida (conhecidas como outlap & inlap) e como reserva de emergência. Dessa forma, na corrida, os pilotos têm 40 kWh disponíveis. Para efeito de comparação, isso corresponde à capacidade de cerca de 500 laptops, ou 6,5 mil baterias de smartphones, explana o E-Formula.

Como a bateria opera em janela de temperatura comparativamente pequena, ela precisa ser resfriada constantemente. Em condições de corrida, a corrente de ar é suficiente para isso. Na garagem, porém, os mecânicos têm que instalar bombas de ar e recipientes com gelo seco na frente da caixa lateral. O radiador na caixa do lado direito resfria a bateria, sua contraparte no lado esquerdo o motor elétrico.

Motor

Já o sistema de transmissão é composto por motor, caixa de câmbio e inversor, sendo a única área do carro na qual que as fabricantes podem desenvolver livremente, juntamente com a suspensão traseira e o software.

Embora a bateria só possa produzir corrente contínua (CC), os motores elétricos possuem corrente alternada (CA), em sua maioria trifásicos, e requerem entrada de CA com frequência muito precisa para converter a energia disponível em potência e transmiti-la ao eixo motor através da caixa de câmbio.

Além disso, os próprios fabricantes podem determinar o número de marchas. O inversor é responsável por converter a energia e criar esse perfil de tensão como peça central entre a bateria e o motor elétrico.

O piloto escolhe entre várias configurações de potência por meio de controle rotativo no volante. Por exemplo, existem configurações para “shakedown” (máx. 130 kW), qualificação (máx. 350 kW), corrida (máx. 300 kW) ou modo de ataque (350 kW).

Durante a recuperação de energia na “desaceleração” e frenagem, o trem de força pode operar na direção oposta: Eixo motor > motor > inversor > bateria. Podem ser recuperados até 600 kW (350 kW no eixo traseiro, 250 kW com o motor dianteiro padronizado).

O processo de recuperação nas zonas de travagem por meio de “lift and coast” é uma das tarefas mais complexas para os pilotos durante a corrida, embora sejam suportados pelo software do veículo desde 2018 com o sistema “brake-by-wire”. Com bom trabalho de recuperação durante a corrida, o piloto pode ampliar o alcance da bateria em quase 20%.

Software

O software tem sido importante na GEN3, com os pilotos dizendo que acertar é fundamental, segundo o site oficial da Fórmula E. O atual campeão, Jake Dennis, (Andretti), explicou ao site que “acho que a maior coisa entre a nossa Fórmula 1 e a Fórmula E é o lado do software”.

Quando perguntado sobre a importância do software na direção de um Fórmula E, Dennis disse que, “na Fórmula E, com o software tão avançado – e, provavelmente, 80% do desempenho vem do software – é muito fácil cair dessa janela se certas situações não se enquadrarem nos seus pontos fortes.”

É todo tipo de coisa com equilíbrio de freio, regeneração ou diferencial. Há muitas coisas diferentes que você pode ajustar, e cada equipe tem coisas diferentes. Não é nada fora do comum, mas, se não estiver na janela na sessão correta, que é a qualificação, você estará atrás, e, então, há limite de ultrapassagens que você pode fazer quando as corridas são com energia limitada.

Jake Dennis, piloto de Fórmula E, em entrevista ao site oficial da categoria