Na Formula E, dados são combustível para eletrificação de toda a indústria

Mais do que uma “simples” corrida, em que automóveis elétricos competem a mais de 200 km/h em um circuito de rua em plena zona norte de São Paulo, a Formula E é um grande laboratório de evolução para todo um setor. Não por acaso grandes nomes da indústria – incluindo Jaguar, Nissan, Porsche, Maserati e McLaren – sustentam equipes na categoria, que chega pela primeira vez às ruas brasileiras.

O IT Forum foi convidado* para acompanhar os preparativos da sexta etapa do Campeonato Mundial de Fórmula E de 2023 da ABB FIA pela Jaguar TCS Racing, equipe formada pela fabricante de carros de luxo britânica Jaguar e apoiada pela Tata Consultancy Services, gigante indiana de TI. A etapa brasileira acontece no sábado (25), em um circuito de rua montado no Sambódromo do Anhembi e vias próximas, em um traçado já utilizado pela Formula Indy entre 2010 e 2013.

A competição de carros puramente elétricos existe desde 2014, e neste ano já passou por México, Arábia Saudita (que hospedou duas etapas), Índia e África do Sul. No coração da categoria – além da boa e velha vontade de vencer – está uma revolução para toda a indústria automobilística, que é a eletrificação e a transição para fontes de energia mais sustentáveis.

Para alcançar esse resultado é preciso, claro, muita tecnologia.

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“A [fabricante] Jaguar quer se tornar uma empresa cem porcento elétrica [até o final da década], e queremos alcançar zero emissões até 2039. E a Formula E é parte crítica dessa transição”, explicou aos jornalistas James Barclay, diretor da equipe Jaguar TCS Racing. A empresa está na categoria desde 2016, e foi o primeiro fabricante de luxo a nela ingressar.

Nunca foi campeã, mas alcançou alguns bons resultados: na temporada passada, Mitch Evans (um dos dois pilotos da equipe) terminou como vice-campeão na classificação geral de pilotos. No mesmo ano, a Jaguar TCS terminou em quarto lugar na classificação das equipes, com sete pódios, quatro vitórias, uma pole position, uma volta mais rápida e 231 pontos.

Dados na Formula E

Parte considerável dessa evolução se deve ao uso de dados, que são coletados massivamente pelas equipes durante cada fim de semana de corridas. Segundo a TCS, são 3 terabytes capturados apenas na fase de treinos anterior ao Gran Prix – feitos principalmente em simuladores, uma vez que o circuito de rua do Anhembi só existe por dois dias e não pode ser usado para treinos com carros de verdade.

“A Jaguar tem uma história de inovação em corridas, e a Formula E oferece uma mesa de teste ideal para a eletrificação de carros. O ambiente competitivo empurra a inovação e a tecnologia”, disse Barclay. “Nesse sentido a TCS é um parceiro fundamental, oferecendo capacidade de computação e software.”

A parceria com a TCS vai além do patrocínio, e compreende também desenvolvimento de tecnologias que aceleram a adoção de carros elétricos e autônomos nas ruas.

Segundo o líder da equipe, os dados ajudam não só a melhorar os projetos dos carros, os tornando mais eficientes e competitivos durante as provas, mas também dão subsídios para mudanças inclusive nos materiais utilizados. “Além do consumo de energia [elétrica], precisamos estar certos de que estamos operando na temperatura ideal. O calor pode ser um grande problema”, comentou Barclay.

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Toda estrutura tecnológica usada pela equipe durante a corrida obedece a um regulamento rígido da FIA, a Federação Internacional de Automobilismo. Por isso os softwares de dados e analytics só podem ser otimizados antes e depois do fim de semana de prova. E os dados são analisados pela equipe e repassados aos pilotos apenas por áudio – ou seja, o trabalho duro continua sendo de quem está atrás do volante.

“O feedback dos pilotos somado aos dados obtidos pela equipe durante a fase de treinos virtuais e reais nos dão subsídios para fazer os ajustes necessários nos carros e buscar a vitória”, explicou Jack Lambert, um dos engenheiros da equipe Jaguar TCS.

No carro há uma série de softwares e sensores embarcados para a coleta dos dados, que são automaticamente transferidos para a nuvem – evitando um processo demorado de descarga para um hardware físico. Segundo a TCS, a computação em nuvem acelera o fluxo de dados do circuito para a fábrica e vice-versa.

Um gêmeo digital do carro é usado pelos engenheiros ingleses para simular ajustes, depois transferidos para a equipe no Brasil (ou outro lugar do mundo). O sistema já permitiu aumentar a autonomia dos carros em 20 km.

Conhecendo os carros

Um carro de corrida elétrico é substancialmente diferente de um com motor à combustão. O projeto é todo distinto desde o princípio, e passa por acomodar componentes diferentes, principalmente a grande e pesada bateria.

A configuração do carro inclui um trem de força – conjunto que compreende motor, transmissão e eixo de transmissão –, além do conjunto dos outros componentes básicos, como sistema de amortecedores, direção e freios. Esses últimos ocupam papel central, uma vez que o processo de frenagem também ajuda na recarga das baterias e se tornam componente crucial na estratégia das equipes.

A temporada de 2023 da Formula E marca a estreia de uma nova geração de carros na categoria – chamada concisamente de Gen3 (no caso da Jaguar TCS o modelo desse ano é chamado de I-TYPE 6). São os carros mais rápidos já projetados para a categoria, com velocidade máxima acima de 320 km/h. Ao mesmo tempo, são modelos 40% mais eficientes no uso de energia, graças ao uso da frenagem regenerativa.

Os motores elétricos utilizados prometem aproximadamente 95% de eficiência energética e 350kW de potência – um motor a combustão não passa de 40% de eficiência, ou seja, 60% da energia gerada é simplesmente perdida. O peso total do carro não passa de 860 kg.

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A Gen3 também tem trens de força dianteiro e traseiro – enquanto na Gen2 eram apenas traseiros. O “powertrain” dianteiro adiciona 250kW aos 350kW da parte traseira, mais do que dobrando a capacidade regenerativa do Gen2 para de 600kW.

Além disso, a carroceria do carro é toda feita em fibra de carbono e linhos reciclados de carros da geração anterior, o que reduz a pegada de carbono da produção dos veículos. Os pneus são feitos de borracha natural e fibras recicladas na proporção de 26% – e depois da corrida os pneus são reciclados.

Segundo a FIA, o Gen3 tem carbono líquido zero.

* o editor do IT Forum esteve no Sambódromo do Anhembi a convite da TCS