Dados nas corridas: Por que são essenciais para fazer os carros de corrida andarem mais rápido?

Se você assistir a qualquer corrida na TV, ou melhor ainda em uma pista, verá muitas pessoas nas garagens da equipe com fones de ouvido olhando para uma tela. Se você der uma olhada nessa tela, ela parece estar coberta de linhas pulando para cima e para baixo em um gráfico. Obviamente, isso é muito interessante para eles e para quem quer fazer seu carro de corrida mais rápido, pois aqui, de modo perfeito, é mostrado o que exatamente está acontecendo no carro de corrida.

Embora isso pareça ser um lado importante das corridas agora, nem sempre foi assim. Na verdade, não havia sistemas ou hardware específicos para automobilismo até o final da década de 1980. Antes disso, os mecânicos chefes trabalhavam em estreita colaboração com o motorista e, usando sua experiência, descobriam maneiras de fazer o carro se comportar como eles queriam. Dispositivos de gravação simples foram vistos pela primeira vez em testes na década de 1970, mas as unidades que registravam os dados eram muito grandes e adicionavam peso extra que poderia ser mais bem usado em outros lugares, então não apareceu em corridas reais até muito mais tarde. Além das preocupações com tamanho e peso, os motoristas muitas vezes desconfiavam um pouco de ter todas as suas ações registradas eletronicamente. Quem admitiria não fazer uma curva a todo vapor se solicitado? No entanto, depois que eles entendem que os dados podem ajudar a tornar seu carro mais rápido, a maioria dos motoristas não consegue parar de olhar as linhas onduladas na tela à sua frente.

No final da década de 1980, a chave para obter mais dados era a disponibilidade de mais poder de computação. Os carros de corrida já tinham eletrônica básica para os sistemas de injeção de combustível, mas muito pouco que realmente monitorava quais eram as entradas do piloto e, como resultado, o que o carro de corrida fazia em resposta. Mesmo que pudessem monitorar um sensor, eles só poderiam capturar essas informações em um disquete. Naquela época, o registro de dados específico do automobilismo estava aparecendo nos EUA e na Europa; e os dados capturados de uma volta eram registrados em um logger, para posterior download.

Uma das primeiras coisas que descobriram foi que um carro de corria poderia ser um lugar muito violento. Você não quer um carro de corrida com muito movimento de suspensão (isso atrapalha a transferência de peso durante as curvas) e, além disso, qualquer interrupção aerodinâmica também tornará o carro de corrida imprevisível e deixará um piloto normal muito mal-humorado! Ou seja, o carro de corrida deve ser muito rígido, especialmente porque passar por cima do meio-fio cria uma energia enorme que é dolorosa para o piloto e para o carro de corrida. Nas corridas de Fórmula 1, que foram pioneiras no uso de cada vez mais dados, as equipes originalmente usavam produtos de nível militar apenas para que os eletrônicos pudessem sobreviver à corrida. Como Peter Wright, diretor técnico de uma equipe de Fórmula 1, observou certa vez¹, "o objetivo na engenharia de um carro de Fórmula 1 é garantir que o veículo possa manter a aceleração máxima, o tempo todo, enquanto percorre o caminho definido do percurso."

Os dados do carro de corrida também ajudam os engenheiros de corrida a entender a saúde do carro, principalmente em relação às temperaturas e pressões. Assim como em um carro de estrada, eles devem corresponder à zona que os designers tinham em mente. Então, estabelecemos que os dados são importantes nas corridas modernas. Mas como isso é usado para fazer um carro de corrida andar mais rápido? A imagem abaixo mostra uma tela de registro típica do fabricante MoTeC*, mostrando as mudanças nos dados do carro à medida que avança uma volta. Os carros de corrida modernos gravam centenas de canais de dados, de modo que os engenheiros nos boxes se concentram apenas em alguns em tempo real; eles revisarão todos os dados coletados após a corrida para ver o que podem aprender com o evento.

Este é um tema que pode encher muitos livros. Então, aqui, veremos alguns exemplos simples e mostraremos o que nosso engenheiro de dados está vendo. O canal superior registra as rotações do motor por minuto (rpm); a segunda registra a velocidade em quilômetros por hora (KPH); o meio captura a posição do acelerador; a quarta mostra G longitudinal; e a parte inferior identifica o ângulo de direção. O gráfico também mostra dois exemplos da volta que o carro fez. Quando colocadas todas juntas, as informações ajudam o engenheiro de dados a ver o que está acontecendo no carro de corrida durante a volta. Também permite que o engenheiro ofereça mudanças de configuração (ou conselhos ao piloto!) sobre como melhorar o tempo geral da volta. 

Os dados se tornam úteis quando todas as peças desse quebra-cabeça se juntam. Quando a equipe aprende muito sobre o piloto e a forma como o carro de corrida responde. Como sempre, a resposta para ir mais rápido será uma combinação de fatores, mas o piloto precisa estar muito ciente de sua parte neste desafio, bem como na configuração do carro de corrida.

Pense no sensor de altura do carro, como exemplo. Geralmente é o infravermelho e, sem surpresa, mede a distância entre a parte inferior do carro de corrida e a superfície da pista. Se o carro de corrida for muito alto, ele permite muito fluxo de ar na parte de baixo, tornando a aerodinâmica menos eficiente e o carro fica muito mais imprevisível para dirigir. Se o carro de corrida estiver muito baixo, ele atinge a pista o tempo todo, o que não é apenas muito desconfortável, mas também faz o carro de corrida agir como um tobogã e seguir em frente em vez de seguir as instruções da direção. Nosso engenheiro de corrida terá uma boa ideia da altura ideal do passeio, mas uma ou duas voltas com combustível no carro de corrida mostrarão onde esses novos solavancos apareceram desde a corrida do ano passado e a altura terá que ser otimizada para lidar com o problema. Menor atrito com o chão, no final de uma reta (onde temos carga aerodinâmica máxima), geralmente é bom, mas o mais importante é que a cara máquina de corrida funcione como um carrinho de compras durante a maior parte da volta.