Inteligência em movimento - Tecnologia

INTELIGÊNCIA EM MOVIMENTO - Tecnologia

Recheados de computadores e controles eletrônicos, os carros importados são um desfile de soluções engenhosas que trazem mais potência aos motores, mais segurança e maior conforto a quem dirige.

A Implacavel Dinâmica dos Carros - Física

A IMPLACÁVEL DINÂMICA DOS CARROS - Física

Os brasileiros são barbeiros? Antes de acusá-los, veja como a alta velocidade transformou os lentos veículos do inicio do século em máquinas mortíferas, que fogem ao controle mais facilmente do que se pensa 

Mecânica de Precisão - Automobilismo

MECÂNICA DE PRECISÃO - Automobilismo

Receita de um carro imbatível: junta-se um motor potente, um chassi com ótima aerodinâmica, um combustível explosivo sob medida uma suspensão inteligente. O prato perfeito chama-se Williams.

Movidos a computador - Tecnologia

MOVIDOS A COMPUTADOR - Tecnologia

A informática é hoje tão importante num carro de Fórmula 1 quanto a gasolina - sem elas, o carro não anda, ou se arrasta pela pista. Dos pneus ao santantônio, qualquer acerto mecânico ou aerodinâmico passa pela eletrônica

O carro rasga a reta a mais de 300 quilômetros por hora, levantando poeira e torcida na arquibancada. De repense, na entrada da curva, começa a perder velocidade, e vai cada vez mais lento até encostar de vez junto ao guard-rail, abrindo passagem para seus adversários. A torcida, espantada, não entende nada, pois o piloto liderava a prova desde a largada, tudo parecia perfeito. Dentro do boxe da equipe, porém, a má notícia não foi uma surpresa. Desde algumas voltas atrás, os engenheiros responsáveis pelo bom funcionamento do bólido haviam detectado um superaquecimento no motor, e sabiam que a água que deveria refrigerá-lo, vinda do radiador, estava quente demais.Essa cena é hipotética, é claro-mas foi mais ou menos o que aconteceu no boxe da McLaren, durante o Grande Prêmio de San Marino, em abril passado. Não se tratava da água, mas do óleo -e o piloto Airton Senna conseguiu chegar à vitória graças às precisas informações sobre o estado geral do carro fornecidas pelos computadores. O carro da nossa corrida imaginária, acertadinho na pista, aos olhos do público, aparecia na tela do computador como tendo sérios problemas, e tanto os engenheiros quanto o piloto estavam certos de que era quase impossível completar a prova. Esses engenheiros não são adivinhos nem têm artes com o demônio. Eles puderam denunciar o defeito do carro ao piloto, valendo-se das informações obtidas pelo sistema de telemetria e aquisição de dados. Parte do circo da Fórmula 1 desde o inicio da era dos motores turbo, em 1977, esse sistema transforma o carro em algo parecido com um paciente na UTI- entulhado de censores ligados a computadores que monitoram suas "funções vitais" e todas as outras úteis na hora de escolher a melhor regulagem."O computador mudou a Fórmula 1 para melhor", opina o jornalista italiano Franco Lini, que cobre as corridas dessa categoria desde quando ainda não estava oficializada, em 1949. "Aquilo que antes se analisava "no olho" e se ajustava manualmente é hoje feito eletronicamente, de maneira muito mais objetiva", compara. Mudar dos padrões humanos de qualidade para padrões eletrônicos significou, em uma palavra, precisão. E foi mesmo atrás dela que as equipes partiram quando os motores turbo invadiram as pistas.O motor turbo usa o gás saído do escapamento para dar pressão à mistura ar-gasolina dentro do motor, conseguindo assim mais potência. Para que funcione direito, é preciso ter um controle muito mais exato da gasolina que entra do que num motor aspirado, pois ar de mais ou de menos se traduz em perda de potência. Foi então que duas empresas, a francesa Renault e a alemã Bosch, começaram a desenvolver programas de computador para gerenciar os motores turbo, aproveitando que os equipamentos computadorizados ficavam cada vez menores. Microprocessadores pré-programados passaram então a viajar a bordo dos carros, atuando como controladores da injeção de gasolina. Como o microprocessador sabe, no meio de uma corrida, qual a quantidade de combustível que deve mandar entrar para atender às exigências do motor naquele momento?No início, a informação sobre a qualidade da mistura Ihe era fornecida por um sensor de temperatura no escapamento, que permitia distinguir misturas pobres (com muito ar) e ricas (com muita gasolina) e então fazer a correção. Esse simples sensorzinho, o Adão da eletrônica embarcada na Fórmula 1 atiçou a imaginação dos engenheiros, que vislumbraram um fabuloso futuro para seus descendentes nas pistas. "Começou-se a usar sensores de pressão no motor, depois vieram sensores na suspensão e, como isso funcionou, pensou-se em colocar atuadores para endurecer ou amolecer os amortecedores-enfim, o uso de censores cresceu como bola de neve", conta o engenheiro Octávio Guazzelli Neto, responsável por telemetria e aquisição de dados da equipe Minardi junto com o sócio Fernando Bueno de Paiva. Ajudou a esquentar essa febre uma feliz coincidência entre a necessidade de uma tecnologia e seu desenvolvimento-os carros cada vez mais leves e velozes precisavam de computadores de bordo cada vez menores e mais poderosos, e foi mesmo por essa microestrada que a informática seguiu.Dentro de um Fórmula 1 há normalmente dois computadores, um só para gerenciar o motor e o outro para receber e enviar para os boxes os dados fornecidos pelos sensores. Desenvolvido para vigiar os turbos, o computador para gerenciamento de motor continua em plena atividade nos motores aspirados hoje usados na categoria, já que os turbos foram proibidos a partir de 1989. É o computador quem decide quanto combustível vai injetar no motor para atingir a mistura ideal de ar-gasolina, como faziam os microprocessadores no início da história, só que de forma bem mais sofisticada.Em lugar da temperatura do escapamento, o computador hoje leva em conta a rotação do motor e o quanto o piloto está pisando no acelerador para controlar a abertura dos bicos injetores, recebendo informações dos sensores 100 vezes por segundo. Num banco de provas, os engenheiros já haviam estabelecido os pontos ideais de injeção-num motor que chega a 15 000 rotações por minuto há por exemplo 30 pontos, um a cada 500 giros. Durante a corrida, se o motor está num momento a 12 500 giros e o piloto pisa no acelerador com determinado ângulo, o computador junta os dados e manda os bicos injetores soltarem a quantidade de combustível exata, pelo tempo estritamente necessário (entre 0 e 5 milissegundos).Um potenciômetro colocado no cabo do acelerador informa ao computador o quanto o piloto pisou. Para medir a rotação do motor, um sensor alimentado com uma tensão elétrica é colocado lá dentro, em frente a uma peça em forma de estrela de quatro pontas, que gira junto com o motor. Cada vez que uma ponta passa pelo sensor, provoca um ruído no sinal; a quantidade de ruídos por determinado tempo resulta numa freqüência e, a partir dela, faz-se uma analogia que indica as rotações por minuto.Os outros sensores do carro funcionam pelo mesmo princípio: são alimentados com uma tensão elétrica vinda de uma bateria, modificam essa tensão conforme o objeto da medição sofre alterações e informam ao computador o quanto variou a tensão. De posse desses dados, que recebe ininterruptamente enquanto o carro roda na pista, o computador armazena-os na memória e transmite-os ao boxe, volta por volta. Isso ele faz colocando os dados numa onda de rádio, em freqüência UHF ou microondas Essa onda vai para uma antena em frente ao boxe toda vez que o carro passa por ali. Este computador não é o mesmo que gerência e vigia o funcionamento do motor. Geralmente há dois ou três em cada carro, cada um especializado em uma tarefa. Um McLaren tem vários, pois a Honda adota o método de dividir os computadores segundo sua função, cada um executando seu trabalho de forma mais especifica sob o comando de um computador central.A onda de rádio, no boxe, é transformada novamente em sinal elétrico e entra nos computadores lá instalados. É nesses aparelhos que os engenheiros analisam as informações providas pelos sensores, utilizando programas desenvolvidos especifica mente para isso. Cada equipe tem seu próprio programa, mantido longe da curiosidade dos concorrentes. "Para entendermos volts e ampères em medida de gente, fazemos uma calibração, a equivalência de medidas elétricas em quilos, milímetros, velocidade", explica Guazzelli Neto. No boxe da McLaren, os computadores têm na tela o desenho do circuito em que está acontecendo a corrida. "Colocando o cursor sobre um ponto qualquer e selecionando-o, tem-se um check-up imediato do comportamento do carro e do motor", conta o inglês Eric Silberman, relações públicas da Honda.Os sensores captam tudo o que acontece no carro em movimento: regime de motor, posição do volante, velocidade, temperatura e pressão do óleo e do combustível, temperatura e pressão ambiente, velocidade do ar, posição e carga nos amortecedores, carga na barra de suspensão (push-rod) e no próprio chassi, aceleração, temperatura da água do radiador e por aí afora. Um dos parâmetros básicos necessários para o estudo do comportamento do carro é a velocidade. Empregam-se para medi-la os chamados discos fônicos, sensores que dão picos de voltagem quando algo passa na frente deles. Um deles, fixado na roda com uma rodinha dentada que gira junto com ela, capta a passagem de cada dentinho, criando uma freqüência calibrada para um equivalente em quilômetros por hora. Saber a velocidade exata em cada ponto do circuito é fundamental-como a trajetória cumprida pelo piloto é quase sempre a mesma saber se houve perda de velocidade em curvas ou retas pode explicar voltas ruins. Outro sensor importante é o potenciômetro, usado no cabo do acelerador e nos amortecedores.Os potenciômetros parecem resistências de chuveiro em miniatura. Têm uma bobina com várias espiras, por onde passa corrente elétrica, e uma cabeça de leitura que caminha em contato com as espiras. Quando é colocada dentro do conjunto mola-amortecedor do carro, a cabeça de leitura vai se mover pelas espiras conforme o amortecedor se movimentar, absorvendo os solavancos que o carro sofre. A variação de voltagem provocada pelo andar da cabeça de leitura é calibrada para apresentar a equivalência em milímetros, e assim tem-se o comportamento do carro ao longo do circuito-e, importante, vê-se como funciona de verdade, um carro que era maravilhoso quando ainda não havia saído do projeto.Por um princípio semelhante ao potenciômetro funcionam os strain gages, microrresistências que são coladas em algumas peças para medir seu deslocamento quando submetidas a esforço. São muito usados nos push-rods, as barras que ligam as rodas aos amortecedores. Quando as barras sofrem tração, deformam-se em escalas invisíveis, mas os pequenos strain gages deformam junto. Essa deformação muda sua resistência, dá diferença de saída no sinal elétrico e tem-se ao fim a carga em quilos que cada barra está sofrendo. Por meio de uma série de cálculos, os engenheiros chegam à carga aerodinâmica ou a pressão que o ar está exercendo no carro em função de sua aerodinâmica. Isso permite saber se os testes em túnel de vento correspondem à realidade, ou seja, se o ar está empurrando aquele carro para baixo tanto quanto foi previsto. Esse número é que vai dizer também se as mudanças nos spoilers, para conseguir mais ou menos asa (maior ou menor pressão), surtem efeito no carro em movimento.Tantos dados e números servem não apenas para acertar o carro para a corrida do próximo domingo, mas criam um banco de informações que realimentam o próprio projeto inicial. Já é possível prever, em linhas gerais, como um carro vai se comportar em determinado circuito, quando os computadores são alimentados com as informações sobre os acertos executados nele Sonha-se, porém, com um programa sofisticado a tal ponto que o computador não só simularia como o carro andaria na pista, mas poderia calcular quais os acertos ideais-quantas libras nas molas da suspensão, quantos graus de inclinação nos spoilers...Nem por isso o carro andaria tão bem com um piloto ou com um barbeiro qualquer ao volante. "Com telemetria e aquisição de dados tenta-se regular o carro do melhor jeito possível para o piloto", diz Octávio Guazzelli Neto. Assim, sem se preocupar em transmitir informações a respeito do carro, ele fica liberado para fazer o que mais sabe -guiar no limite. 

Das pistas para as estradas - Automobilismo

DAS PISTAS PARA AS ESTRADAS - Automobilismo

Em 41 anos de correria pelas pistas, a Fórmula 1 procurou e encontrou várias soluções na busca dos melhores tempos. Muitos desses resultados viajam hoje a bordo dos carros de rua

Um torcedor de Fórmula 1 que vive num país desenvolvido e costuma dirigir por ruas e estradas depara freqüentemente com alguns nomes conhecidos: Ferrari, Honda, Renault, Ford, Lotus.  Envolvidas na competição, seja com equipes inteiras ou apenas fornecendo motores, essas fábricas de automóveis são a parte mais visível de uma integração entre carros de pista e de rua que vem desde 1950, quando a Fórmula 1 ensaiou suas primeiras aceleradas. Ao longo desses anos, a busca pela maior velocidade desencadeou uma corrida tecnológica atrás de melhores motores pneus, design, suspensão - tudo o que se traduza em segundos a menos a cada volta.É o tipo de corrida que não acaba com uma bandeira quadriculada, tampouco seu fim é na pista. Mesmo que o fã de automobilismo não more na Europa e sim no Brasil, e por isso não veja Hondas e Ferraris cruzarem seu caminho, ele também está em contato com a tecnologia aprendida ao longo de 41 anos. Qualquer Fiat Uno Mille, o mais barato carro nacional, incorpora elementos experimentados primeiro no corre-corre dos circuitos. "A Fórmula 1 é o laboratório de vanguarda da indústria automobilística", disse a nós o projetista Gordon Murray, um sulafricano naturalizado inglês que passou vinte dos seus 44 anos nas pistas, viu seus carros vencerem quatro campeonatos e hoje desenvolve o supersecreto projeto do carro de rua da McLaren. "O aprimoramento dos freios, aerodinâmica. suspensão e novos materiais empregados são conseqüência do trabalho desenvolvido na Fómmula 1" exemplifica Murray.A velocidade da categoria extrapola as pistas e se reflete na corrida tecnológica entre as equipes. Pelos cálculos do projetista inglês, a aplicação de um novo material na indústria automobilistica ou aeronáutica pode levar anos, enquanto na Fórmula 1 acontece em apenas um mês. A mesma fábrica que fornece freios para a McLaren o faz também para a Mercedes-Benz e a Porsche. Se para aplicar novos produtos em carros comuns ela gasta anos em pesquisa, para desenvolver novos freios mais seguros, leves e rígidos para competição dispõe de meses.A mais evidente contribuição da Fórmula 1 aos carros de quem não é piloto está na cara. Por mais diferentes que sejam em aparência, foram o desenho e a aerodinâmica estudados na pista que inspiraram a tendência às formas arredondadas dos veículos de passeio que saem hoje das fábricas. Nos primeiros anos de campeonato, as "baratinhas" tinham motor dianteiro e uma frente enorme, quase uma parede de resistência ao ar. Ainda na década de 50 a frente foi ficando achatada até que, em 1958, o motor foi parar atrás do piloto. Pelo formato. esses carros receberam o apelido de "charutinho", e começaram a adquirir o jeitão dos atuais: baixos e de pneus largos, mas ainda com o bico reto, vertical em relação ao chão.Mais de uma década depois, em 1970, o gênio Colin Chanman projetou o Lotus 72, o primeiro carro em forma de cunha, com o bico afilado e traseira larga, por onde passou a entrar o ar de refrigeração do motor. Estava estabelecida a configuração dos modernos Fórmula 1. A partir de então, todos os projetos foram variações sobre o mesmo desenho, sempre em busca da melhor aerodinâmica. Esse conceito foi plenamente adotado pela indústria automobilistica. "Hoje, qualquer carro é em forma de cunha, sem cantos ´vivos´ que causem maior arrasto aerodinâmico", constata o engenheiro Hélio Perini, especialista em competições da Autolatina. "Até os espelhos retrovisores são arredondados". Um carro em forma de cunha nasceu para voar, pois seu perfil é idêntico ao de uma asa de avião. Como a superfície é arredondada e o fundo chato, o ar passa mais depressa em cima, criando uma baixa pressão que tira o carro do chão.Colin Chapman resolveu esse problema na Fómmula 1 concebendo, em meados da década de 70, um carro com o efeito-solo: com o fundo também curvo, o ar não passava tão rápido por baixo desse carro como nos outros, diminuindo a diferença de pressão e fazendo o bólido grudar na pista. Mas bastava um salto sobre alguma saliência do piso para o efeito ser anulado e o carro decolar, como aconteceu com o canadense Gilles Villeneuve no acidente fatal da Bélgica, em 1982, quando sua Ferrari passou por cima do pneu do carro à frente e saiu voando.No ano seguinte, o efeito-solo foi proibido, e os carros agora dependem dos aerofólios (ou spoilers), as abas dianteiras e traseiras que dão resultado contrário ao de uma asa, para ficar presos ao chão. Como os aerofólios só começam a fazer efeito em altas velocidades, o uso desta técnica nos carros de rua só faz sentido nos esportivos, feitos para andar a mais de 200 quilômetros por hora. É o caso do Mercedes-Benz 190 E 2.5-16 Evolution II, uma potência que chega a 250 quilômetros por hora. Ele foi projetado com spoilers dianteiro e traseiro de tal forma que, em velocidade, exercem uma pressão pouco maior que seu próprio peso nas partes dos pneus que tocam o solo. Quando corre, portanto, o Evolution II ganha aderência e, conseqüentemente, segurança.Não é à toa que os pára-choques dos carros novos, mesmo dos simples nacionais, deixaram de ser uma mera lâmina de aço para virar estruturas envolventes de plástico resistente. Eles não só oferecem menos resistência ao ar do que o pára-choque antigo, como, por estarem próximos ao chão, impedem que muito fluxo de ar passe por baixo do carro, criando assim uma sombra de efeito-solo. O material de que são feitos - plástico -também não está ali por acaso. Faz parte da busca pela leveza, uma idéia que ganhou corpo nos últimos vinte anos na Fórmula 1.O que leva um carro ao bom desempenho é a relação peso/potência. Quanto mais leve for, mais velocidade terá com a mesma força de motor. Desde a época do argentino Juan Manuel Fangio cinco vezes campeão mundial na década de 50, até o início dos anos 70, os carros eram construídos em alumínio, fibra de vidro e aço - eram de lata, como se costuma dizer. Os carros de Fangio e seus concorrentes tinham o triplo do peso e andavam a velocidade média três vezes menor que os atuais. A partir de 1973 entrou na pista o Kevlar, uma fibra de plástico polimerizado (com cadeias de moléculas longas e ordenadas) vinda da indústria aeronáutica. Trançado em tecido e colado com resinas especiais, o Kevlar forma uma placa muito mais leve e mais resistente do que o aço. Além dele, vários outros plásticos e ligas especiais de alumínio? também tão leves quanto fortes, foram incorporados à Fórmula 1.O pole position desses materiais, no entanto, é a fibra de carbono, levada às pistas pelas mãos de Gordon Murray e do "mago" da década, o projetista inglês John Barnard. Quando ainda estava na Brabham. no fim dos anos 70. Murray emprestou a idéia da indústria aeronáutica para começar a utilizar nos chassis essa fibra, extremamente leve e cinco vezes mais forte do que o aço. obtida pela polimerização e ordenação de moléculas de carbono. "Estudei o material e senti que poderia funcionar na Fórmula 1, como de fato tem funcionado", lembra Murray. Dois anos depois dele, em 1981, John Barnard esculpiu o chassi de uma McLaren totalmente em fibra de carbono.Esculpir o chassi não é figura de linguagem. Se no tempo da lata as placas de alumínio eram tinidas com rebites, na era do carbono as mantas de fibras trançadas são colocadas sobre um molde e coladas com resinas especiais a alta temperatura. O resultado dessa química é um ovo de Colombo: uma estrutura monobloco ao mesmo tempo muito mais leve e mais resistente a impactos do que qualquer outra que a Fórmula 1 já viu. Além de contar pontos no quesito leveza, o chassi em fibra de carbono envolve o corpo do piloto numa espécie de caixa de segurança, protegendo-o nas batidas violentas.Ainda muito cara para ser usada em larga escala, a fibra de carbono só existe nas ruas em carros ultra-sofisticados, como a Ferrari F 40. Nela, uma estrutura triangular moldada em fibra envolve o cockpit, imitando o conceito usado na Fórmula 1: em caso de acidente, evita-se que o lugar onde sentam piloto e passageiro seja muito danificado (piloto mesmo e não motorista, pois é preciso braço para guiar um invocadíssimo carro esporte que ultrapassa os 300 quilômetros por hora). Como na história da fibra de carbono, a tecnologia de ponta é aplicada com um olho no desempenho e outro na segurança. "Quando os carros eram de alumínio e com motor na frente, o piloto saia voando numa batida", conta Wilson Fittipaldi Jr., ex-piloto e construtor de carros de Fórmula 1 na década de 70, com a equipe Copersucar. Não era raro o piloto morrer por sofrer o impacto do choque em seu corpo, enquanto o carro continuava inteiro. Mesmo depois que se passou o motor para a traseira, era comum o carro partir-se ao meio, na altura do painel, dependendo da violência e do ângulo da batida. Somente depois do chassi em fibra de carbono configurou-se o carro deformável, com um cockpit super-resistente e o resto feito para quebrar, conceito que hoje move os projetistas tanto de competição como de rua.Essa forma de construção salvou a vida de pelo menos dois pilotos em dois violentos acidentes: o de Gerhard Berger em Ímola e o de Maurício Gugelmin em Paul Ricard, na temporada de 89. Em ambos, as carrocerias rias se espatifaram, voaram pneus e spoilers, mas os pilotos sobreviveram dentro dos cockpits. Nenhuma nostalgia, portanto, é mais equivocada do que sonhar com os bons tempos dos carros que não amassavam nas batidas. Eles derrubavam um poste e continuavam quase inteiros, mas os passageiros se arrebentavam porque a inércia jogava seus corpos contra a parte interna do veículo."O conceito de deformável é ter a maior dissipação de energia no impacto - faz-se a célula que protege os passageiros resistir, o resto é uma sanfona para absorver o choque", explica o engenheiro Hélio Perini. Toda essa engenharia, no entanto, pouco adianta se os ocupantes de um carro não usarem um grande achado do automobilismo incorporado às ruas: o cinto de segurança. Enquanto ficaram mais seguros ao correr, os carros tornaram-se também mais seguros ao parar. 

Novamente inspirada na indústria aeronáutica, a Fórmula 1 trouxe para os veículos na década de 60 o freio a disco, uma invenção testada e aprovada primeiro nos aviões. Mais eficiente do que o antigo freio a tambor, o freio a disco tem evoluído nos materiais de que é feito: de ferro no princípio, depois de metal, hoje nas pistas o disco é de fibra de carbono, que suporta muito melhor o atrito e a alta temperatura. Wilson Fittipaldi Jr. conta que já se testa, na Fórmula 1, o disco de berílio, material resistente a temperaturas muito elevadas, permitindo uma freagem mais perfeita e equilibrada. "Em discos de metal, depois de alguns metros de freada, a alta temperatura provocada pelo atrito atinge o material e sente-se no pedal a vibração", compara Fittipaldi.Como a briga do freio é contra a alta temperatura, os engenheiros ligados à Fórmula 1 inventaram um sistema de refrigeração que já se encontra nos carros de rua mais sofisticados da Europa e do Japão. É o chamado freio a disco ventilado, em que no lugar de apenas um disco existem dois, fazendo um sanduíche de vento que permite melhor dissipação do calor. É certo que bons freios seguram um carro, mas se os pneus não tiverem a mesma qualidade é derrapagem na certa. Desde que existem automóveis, os pneus eram convencionais ou diagonais, assim chamados porque tinham carcaça (a estrutura interna) construída com tecidos de poliéster ou náilon trançados diagonalmente. Com a Fórmula 1, na década de 50, começaram a nascer os pneus radiais, que efetivamente ganharam as ruas vinte anos depois.Nos pneus radiais, a carcaça é montada a partir de malhas de aço todas no mesmo sentido, paralelas ao eixo. Um diagonal, quando faz curvas, dobra-se inteiro para o lado, as bordas perdem contato com o chão e a banda de rodagem fica ovalada. Na mesma situação, o radial, por causa do desenho e da maleabilidade das malhas de aço, dobra somente o costado (a lateral do pneu), deixando a banda de rodagem toda em contato com o chão? como se o pneu estivesse parado. Assim, não se perde performance nem segurança.Tal qual os freios, os pneus também perdem desempenho em temperatura excessiva. "Por isso a Fórmula 1 é o laboratório da Goodyear, pois é o limite de temperatura e abrasão dos pneus", diz José Di Grassi Sobrinho. gerente de produto da Goodyear. O recém lançado modelo Eagle GT+ 4, para carros de rua, é conseqüência direta do aprendizado nas pistas. Propagandeado pela fábrica como o Fórmula 1 das ruas, ele tem a construção, desenho da banda e composto da borracha - este um segredo trancado a sete chaves - muito parecidos com um pneu de chuva das pistas.A performance de um carro, seja em competição ou a passeio, é tanto melhor quanto mais o carro fica estável, grudado no chão. Pneus aderentes são um bom caminho, mas o trabalho maior é da suspensão. No início da Fórmula 1, um dos principais componentes era o feixe de molas, seis ou sete laminas de ferro sobrepostas, para absorver choques. "Mas o movimento delas , era muito inconstante e áspero, o que só melhorou com a adoção das molas helicoidais, em meados dos anos 50". diz Wilson Fittipaldi. Bem mais leves e proporcionando maior estabilidade, as molas helicoidais chegaram aos carros de rua alguns anos mais tarde.A maior atração do circo da Fórmula 1, porém, está hoje nos amortecedores reguláveis e na chamada suspensão ativa. Entra-se aqui num terreno que mistura mecânica com eletrônica e informática, evolui tão rápido quanto anda uma McLaren e pode com a mesma velocidade chegar às ruas. Amortecedores reguláveis existem desde os anos 70, e já equipam até carros brasileiros, como alguns Kadett, da General Motors. Só que a graça é fazer isso de dentro do carro, acionando botões. Se o carro está carregado ou o motorista pretende dirigir esportivamente, aperta um comando e endurece o amortecedor - uma eletroválvula injeta mais pressão no gás ou no óleo dentro dele. Em alguns carros de linha europeus, isso já é realidade.Mais graça ainda tem a suspensão ativa, controlada por um computador de bordo, que toma sozinho a decisão de endurecer ou amolecer um amortecedor. Lançada pela Williams na temporada de 1987, a suspensão funcionava por uma série de censores instalados no carro, que captavam dados como aceleração lateral, saliências da pista e o próprio peso do carro. Um computador calculava então como os amortecedores deveriam reagir, só que, durante os milésimos de segundo que levava para fazer isso, o velocíssimo carro já estava em outra situação, e por causa disso o sistema nunca funcionou direito. A saída para esse problema vai na direção do mapeamento meticuloso das pistas, para se saber, com antecedência, as dificuldades que o carro enfrentará e programar sua suspensão para deixá-lo o mais estável possível. 

Num carro de rua, muito menos sofisticado que os de pista e do qual não se exige desempenho tão perfeito, a adaptação dessa tecnologia foi bem mais simples. O francês Renault 25 sai da fábrica desde 1990 com um opcional de suspensão ativa, dotado de três censores de aceleração (vertical, longitudinal e transversal) e outros dois que captam velocidade e ação sobre o pedal do freio, todos ligados a um computador central. Dependendo das irregularidades do caminho, da velocidade e do modo de dirigir do motorista, o computador sabe a cada instante se deve acionar a eletroválvula e colocar maior ou menor pressão no gás do amortecedor.A eletrônica embarcada, ou o uso da informática a bordo dos carros, promete ser o grande campo de desenvolvimento tecnológico da Fórmula 1. Já não se pensa em motores sem controle eletrônico de injeção e ignição, um sistema que elimina o carburador como lugar da mistura ar/combustível para fazê-la diretamente dentro dos cilindros do motor. A injeção direta já existia há algum tempo, mas somente no começo da década de 80 a informática entrou na jogada. Hoje, um motor que se preze não vai para a pista sem ter passado por um banco de testes, onde os engenheiros estudam quais os momentos precisos da injeção de ar/gasolina e da ignição de velas, para fazer a combustão da mistura. "Daí tira-se um mapa básico de carburação", explica o engenheiro de produção Octávio Guazzelli Neto que, junto com o sócio Fernando Bueno de Paira, desenvolve há quatro anos programas de computador para a equipe Minardi..Alimentado com esse programa básico, o computador central para gerenciamento de motor é informado durante a corrida sobre aceleração e giros do motor, escolhendo então o melhor momento de injetar combustível e soltar faísca nas velas. Nesta temporada, a sofisticação chegou ao ponto de permitir ao piloto mudar a programação da carburação de dentro do cockpit. Isso é possível porque o computador central está ligado a três ou quatro EPRONS, chips programáveis que carregam o mesmo programa do principal, caso este entre em pane. "Mas como o computador nunca pifa, colocamos nos EPRONS programas diferentes, com alterações sutis de controle do motor, que podem ser acionadas pelo piloto de acordo com a fase da corrida", diz Guazzelli.Não demorou para o controle eletrônico de injeção e ignição chegar às ruas. No Brasil, o Gol GTi e o Santana Executivo, da Volkswagen, e o Monza EF 500, da General Motors, são os únicos modelos que dispõem desse sistema. Ao lançar o esportivo CRX, a Honda japonesa tratou de anunciar que seu programa de injeção de combustível. controlado por computador, é filho direto do que foi desenvolvido para os motores campeões da Fórmula 1. No final do próximo ano, deverá sair de uma fábrica no subúrbio londrino de Woking, Inglaterra, o exemplo mais acabado do que a Fórmula 1 pode levar às ruas: o carro esporte da McLaren, uma equipe que viveu todos os seus 28 anos exclusivamente nas pistas. Gordon Murray, o projetista do carro, muda de assunto quando se fala dele, e não revela nenhum detalhe. Pelo preço estimado, porém, deduz-se que incorporará muito dos monopostos cinco vezes campeões nas últimas dez temporadas - mais de 800 000 dólares, o mesmo de uma McLaren guiada por Ayrton Senna. 

Para que servem os Aditivos - Química

PARA QUE SERVEM OS ADITIVOS - Química

Motores melhores exigem melhores combustíveis - e para isso foram aperfeiçoadas mais de 400 substâncias, sempre com o objetivo de prolongar a vida útil dos automóveis.

O Brasil tornou-se este ano o primeiro país do mundo a eliminar de sua gasolina o chumbo tetraetila, o aditivo mais comumente usado para melhorar o rendimento desse combustível. Entre outros benefícios, a eliminação permitirá, a partir de 1992, o uso de filtros catalisadores nas descargas dos automóveis, reduzindo pela metade a emissão de poluentes que prejudicam a qualidade do ar . Embora seja o mais eficaz de todos, o chumbo tetraetila é somente um entre as mais de quatrocentas substâncias adicionadas aos carburantes dos automóveis. Os aditivos cumprem funções tão diferentes como lubrificar as engrenagens, prevenir a ferrugem e economizar combustível.

Desde a crise mundial do petróleo, há cerca de quinze anos, quando as cotações alcançaram níveis estratosféricos, a indústria automobilística dos países desenvolvidos tem concentrado esforços e recursos para reduzir os gastos de combustível. Numa conquista sem precedentes no setor, técnicos e engenheiros conseguiram destrinchar os complicados processos da combustão no interior dos cilindros dos automóveis, chegando a novas soluções. O resultado foi toda uma geração de motores muito mais econômicos.

Atualmente, essas máquinas consomem 20 por cento menos gasolina do que há dez anos, além de serem mais silenciosas e expulsarem um volume entre 50 e 90 por cento menor de substâncias indesejáveis. Mas, para acompanhar a melhora no rendimento dos motores, de nada valeriam combustíveis de baixa qualidade. Assim, juntamente com a evolução dos engenhos foram produzidas as substâncias que formariam o caldo energético adequado para a combustão nos automóveis. Motores são máquinas delicadas. Não é suficiente revisá-los quando muito uma vez por ano, como geralmente se costuma fazer. Ao contrário, as peças precisam de manutenção constante, para que o veículo rode muitos milhares de quilômetros. Mas não é necessário passar a vida indo ao mecânico. Pois para cumprir essa função nada melhor que o próprio carburante. Sempre em contato com as partes móveis do motor, o combustível pode ser o melhor agente de limpeza, lubrificação e rendimento, bastando adicionar-lhe os produtos certos.

Os primeiros aditivos foram usados para melhorar o rendimento das substâncias em combustão. No caso da gasolina usavam-se aditivos - como o chumbo de tetraetila, depois substituído pelo álcool etílico - para melhorar a octanagem. Também chamado número octano, a octanagem é a resistência do carburante à auto-inflamação. O número octano não representa a quantidade deste hidrocarboneto no combustível. Foi escolhido como o número 100 de uma escala em que o número zero é o hepto-normal, que detona com extrema facilidade. Preparam-se misturas dos dois combustíveis, que são testados em motor padrão, com taxa de compressão variável. Se a mistura de 80 por cento octano e 20 por cento heptano tiver a mesma resistência à detonação que a gasolina que se quer avaliar, diz-se que o seu número é 80.

Num motor, a gasolina deve queimar progressivamente e somente ao contato com a centelha produzida pela vela de ignição. De um combustível com um baixo número octano, diz-se que explode, isto é, já começa a queimar devido à compressão e ao calor a que está sujeito na câmara de combustão do automóvel. Essa queima não progressiva provoca muita turbulência na câmara, afetando o rendimento do motor. Justamente aquilo que se quer evitar em um máquina a gasolina precisa ser provocado nos motores que consomem óleo diesel.

Pois, ao contrário da gasolina, o diesel deve ter uma grande capacidade de explodir, ou seja, de inflamar-se imediatamente ao ser injetado na câmara de combustão. Essa qualidade do combustível diesel é chamada cetanagem e medida pelo número cetano. Quanto maior for este número, maior será a capacidade de auto-inflamação do combustível - e melhor, portanto, o diesel. Também aqui o número cetano não indica a quantidade deste hidrocarboneto no óleo diesel. Ele é o número 100 de uma escala onde o número 15 é o heptametilnonano. Preparam-se misturas em proporções variáveis dos dois combustíveis para serem experimentados em motor diesel padrão. O teor cetano dessa mistura de referência que apresentar a mesma demora de inflamação exprimirá o número cetano do combustível. Os aditivos mais usados para aumentar o número cetano incluem substâncias de nomes arrevesados como o nitrato de isopropila e nitrato de amila.

Recentemente, as refinarias de petróleo passaram a desenvolver pesquisas visando melhorar a qualidade do óleo diesel. Os químicos pretendem criar um superdiesel, do mesmo modo como existem as gasolinas super, que evitará que os motores se cansem antes da hora. O novo diesel será mais puro e potente, além de proporcionar maior proteção contra a corrosão. Graças a determinada categoria de aditivos, outra vantagem do novo diesel, segundo os químicos, será a ausência de espuma, que às vezes causa problemas na hora de encher os tanques dos veículos. Os aditivos antiespuma funcionam como os detergentes ao dissolver gorduras, enquanto os anticorrosivos aderem às paredes internas do tanque, formando uma camada protetora. 

A gasolina tem aditivos semelhantes, que agem contra a oxidação das paredes do tanque. Essa oxidação é inevitável, já que a gasolina contém sempre certa quantidade de água em dissolução. Quando a temperatura diminui, a água se condensa, formando pequenas gotas que podem oxidar as partes metálicas com as quais estão em contato. Mas não é somente a água que prejudica o aproveitamento dos combustíveis. É preciso preservá-los também dos efeitos do calor nos tubos de aspiração e na câmara de combustão. Um ponto especialmente delicado é a válvula de admissão, que, com o motor em funcionamento, tem de suportar uma enorme diferença de temperatura.

Em contato com o combustível, essa diferença provoca em alguns locais a formação de depósitos de carvão. Para evitar isso, usam-se aditivos que dissolvem essas pequenas crostas, limpando as válvulas e prevenindo um novo acúmulo. "Tudo aquilo que se coloca no automóvel tende a formar pequenos depósitos", informa o engenheiro Nedo Eston de Eston, presidente da Associação Brasileira de Engenharia Automotiva. Segundo ele, outro aditivo comumente usado na gasolina reduz a velocidade de oxidação das substâncias presentes nos combustíveis.

No tanque de gasolina, em contato com o oxigênio, os hidrocarbonetos - moléculas de carbono e hidrogênio, componentes básicos dos derivados de petróleo - acabam reagindo e formando "gomas", compostos de moléculas grandes, semelhantes à borracha, que vão se acumulando e podem entupir o carburador. Os aditivos, geralmente derivados de amônia, tomam o lugar dos hidrocarbonetos nas reações de oxidação. Nos países do hemisfério norte, os combustíveis devem ter também aditivos capazes de impedir a formação de gelo, por causa das baixas temperaturas no inverno. Em geral, os aditivos evitam a formação de gelo, abaixando o ponto de congelamento do carburante.

A dependência mútua entre as máquinas e os carburantes chegou a um ponto tal que estes últimos passaram a ser uma peça a mais nos motores. Motores e combustíveis devem adaptar-se perfeitamente uns aos outros, tendo em vista o melhor rendimento da máquina. Desde a crise energética de 1973, é tão grande o medo da falta de combustível que, apesar da relativa abundância atual e dos preços vantajosos, o mundo inteiro pesquisas novas alternativas para livrar-se da tirania dos derivados de petróleo.

Além do receio de que problemas políticos tornem novamente escasso o suprimento de gasolina a preços insuportáveis, há o problema cada vez mais inquietante das danosas conseqüências ambientais provocadas pelas emissões dos gases resultantes da queima da gasolina nos motores dos automóveis - o efeito estufa. Sabe-se também que as reservas de petróleo não vão durar eternamente. Como bem conhecem os brasileiros, quando se fala em combustíveis alternativos, sempre se pensa em derivados de matéria-prima vegetal. E avanços significativos têm sido conseguidos nessa área. O álcool brasileiro, por exemplo, melhorou muito desde a criação do Proálcool, em 1975, assegura o engenheiro Eston de Eston. "O álcool era muito corrosivo no começo", lembra ele. "Quando o programa foi iniciado havia alguns álcoois que eram muito ácidos, enquanto outros eram muito alcalinos. O ideal seria um álcool neutro."

Hoje, embora as especificações para a fabricação sejam mais rigorosas, a qualidade do álcool ainda varia de uma destilaria para outra. Ao álcool produzido no Brasil, ao contrário da gasolina e do óleo diesel, não é acrescentado nenhum aditivo. Ele é comprado puro nos postos, onde o usuário pode escolher entre os aditivos disponíveis, dos quais a maior parte consiste de anticorrosivos. Atualmente, nos Estados Unidos, por força da chamada Lei do Ar Puro (Clean Air Act), avançam as pesquisas sobre o metanol, álcool de madeira, como substituto da gasolina. Em vários países europeus ocorre o mesmo. Os testes são feitos em motores a gasolina, que permitem um controle mais preciso da injeção e da queima do combustível.

O controle eletrônico desses motores permite calcular o momento exato em que se deve  produzir a centelha na vela. Outras pesquisas chegaram a desenvolver um motor capaz de consumir tanto gasolina como álcoois de alta octanagem, ou ainda a mistura dos dois combustíveis em qualquer proporção. Todas as pesquisas buscam em última análise o combustível do futuro, uma substância ou fonte de energia ainda sem contornos definidos. Já foi demonstrada a viabilidade de novas tecnologias e de novos combustíveis, embora aparentemente nenhum tenha se mostrado rentável a ponto de substituir a refinação do petróleo. Essa busca continuará representando uma espécie de Santo Graal da sociedade tecnológica deste final de século.

Eliminando o indesejável

A retirada do chumbo tetraetila da gasolina é uma tendência internacional. Na Europa, a eliminação total acontecerá em 1992, quando a Comunidade Econômica Européia estiver efetivamente integrada. Nos Estados Unidos, 20 por cento da gasolina utilizada nos automóveis ainda contém o aditivo. Segundo o engenheiro Fernando  Ferreira Amaro, superintendente de produção da refinaria da Petrobrás em Cubatão, o chumbo diluído na gasolina é um obstáculo à utilização dos filtros catalisadores, substâncias a base de metais nobres que completam a combustão dos gases produzidos durante a queima do combustível, tornado-o menos nocivo. Por exemplo, os filtros são capazes de transformar monóxido de carbono (CO), conhecido pelos seus efeitos danosos sobre a circulação sangüínea, em dióxido de carbono (CO2), uma combinação menos prejudicial à saúde.

Além de inviabilizar o uso de catalisadores nos veículos, sabe-se que cerca de 80 por cento da quantidade de chumbo adicionado à gasolina são emitidos para a atmosfera na forma de vários compostos. Essas substâncias, geralmente transformadas em partículas, podem ser inaladas pelo homem, causando vários problemas ao sistema respiratório. Além disso, tais partículas podem se depositar nos solos e nos cursos de água, criando outras vias de contaminação. As características tóxicas do chumbo não são os únicos problemas que resultam de seu uso nos combustíveis. São aquelas partículas que costumam causar a redução da visibilidade nas grandes cidades. Finalmente, o uso de aditivos à base de chumbo também inviabiliza a utilização de componentes de alta tecnologia de controle de poluição, suscetíveis de serem contaminados, como os sensores de oxigênio e as válvulas de recirculação dos gases de escapamento.

Britânicos fazem carro de corrida com chassis de batata

07/05/09 - 10h51 - Atualizado em 07/05/09 - 10h57

Britânicos fazem carro de corrida com chassis de batata e movido a chocolate
Pesquisadores britânicos apresentaram nesta semana o protótipo do primeiro carro de Fórmula feito com materiais renováveis e sustentáveis.




Foto: Universidade de Warwick/BBC WorldFirst é capaz de atingir uma velocidade de 200 km/h na curva (Foto: Universidade de Warwick/BBC) O carro, batizado de "WorldFirst" (O mundo em primeiro lugar, em tradução livre), tem parte do chassis feito a partir de amido de batata, usa biocombustível produzido à base de restos de chocolate e óleo vegetal e um volante feito com cenouras e outros vegetais.

Além disso, o protótipo tem ainda outros itens com o objetivo de reduzir as emissões de poluentes, como lubrificantes de óleos vegetais e um poderoso catalisador.

Segundo os pesquisadores, da Universidade de Warwick, o carro segue todas as especificações dos carros de Fórmula 3, com exceção do combustível, já que a categoria não permite hoje o uso de biocombustíveis.

Velocidade
O carro é capaz de atingir uma velocidade de 200 quilômetros na curva, de acordo com os responsáveis pelo projeto.

Segundo eles, seu objetivo era mostrar a viabilidade de usar tecnologias ambientalmente sustentáveis para os carros de corrida em um momento em que patrocinadores questionam o custo-benefício de seus investimentos no esporte.

O WorldFirst descarta o mito de que a performance do carro é comprometida com o desenvolvimento de motores do futuro sustentáveis", afirma o coordenador do projeto, James Meredith.




Objetivo é mostrar a viabilidade de usar tecnologias ambientalmente sustentáveis (Foto: BBC)


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