ANÁLISE: Saiba como funciona o sistema de motor revolucionário da Ferrari na F1

Equipe implementou novo motor no carro de Leclerc no GP da Rússia a fim de testar novas tecnologias para 2022

ANÁLISE: Saiba como funciona o sistema de motor revolucionário da Ferrari na F1

A Ferrari introduziu o quarto motor do ano no SF21 de Charles Leclerc no GP da Rússia de Fórmula 1, equipado com um novo ERS (sigla em inglês para "sistema de recuperação de energia) que representa uma ruptura com a solução anterior.

A bateria deixou de ser de íon-lítio com eletrólito líquido e passou a ser de estado sólido com menor volume, mas com maior densidade de energia e a tensão vai de 400 a 800 volts, permitindo cargas mais rápidas e uma economia de peso em todo o sistema de 2 kg.

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É o inicio de uma nova era. Com a estreia do inovador sistema híbrido na unidade de potência do monegasco, a equipe não está apenas experimentando soluções úteis para o componente de 2022 que percorre a bancada em busca de confiabilidade, mas coleta informações básicas sobre o desenvolvimento de novas tecnologias.

Em Maranello, fizemos questão de sublinhar que o salto de performance não é nada sensacional (sempre dissemos uma dúzia de cavalos, com a aproximação de uma única figura), mas a mudança é fundamental, porque abre uma nova via de investigação servirá para ser desenvolvida tendo em vista o congelamento do motor no próximo ano, com vida útil até 2024.

Charles Leclerc, Ferrari SF21 nel GP di Russia

Charles Leclerc, Ferrari SF21 nel GP di Russia

Photo by: Charles Coates / Motorsport Images

No departamento de motores dirigido por Enrico Gualtieri, o trabalho está sendo realizado em duas frentes: por um lado, o turbo Superfast de seis cilindros projetado por Wolf Zimmermann em colaboração com a AvL está sendo desenvolvido e por outro lado há a resolução do novo ERS que foi montado em 065/6 na Rússia.

A escuderia desenvolveu uma nova tecnologia da tradicional bateria de íon-lítio com eletrólito líquido ou gel para a de estado sólido. A Honda deu um grande pontapé na adoção em Spa-Francorchamps de um novo acumulador apenas na unidade de força de Max Verstappen: os técnicos japoneses falaram que o projeto custou três anos de estudos e, a julgar pelos resultados, permitiu aproximar o potencial elétrico da Mercedes.

Dettaglio della batteria vecchia del sistema ibrido Honda montato sulla Red Bull RB16B di Sergio Perez

Dettaglio della batteria vecchia del sistema ibrido Honda montato sulla Red Bull RB16B di Sergio Perez

Photo by: Giorgio Piola

Em Maranello, eles trabalharam na mesma direção com menos ênfase, apresentando a bateria que adota eletrólito de estado sólido, tecnologia que a Toyota pretende introduzir primeiro nos modelos de rua.

Sabemos que as baterias de íon-lítio aquecem: elas absorvem calor durante o carregamento e produzem um aumento de temperatura durante a descarga. Normalmente, as células não devem ser carregadas acima de 45 graus e descarregadas acima de 60-70 graus.

Não é por acaso que o sistema é resfriado por um processo de refrigeração que tem a função de evitar o que se chama de "descontrole térmico", que pode causar incêndio ou explosão da bateria.

O eletrólito pode reagir com outros elementos da célula criando gases que aumentam a pressão interna e geram mais calor, o que primeiro causa uma perda de eficiência e depois danos. Com a nova bateria, esses efeitos negativos podem ser controlados com mais facilidade e, portanto, você pode buscar um desempenho mais aprimorado.

Com isso, o radiador do ERS pode ser menor, garantindo também uma vantagem aerodinâmica, mas os benefícios mais importantes derivam de uma bateria com menor volume e maior densidade de energia: em suma, muitos mais kW podem ser armazenados.

Em soluções que não são de GP o valor médio vai de 250 Wh / Kg de células de eletrólito líquido a cerca de 400 Wh / kg de células de estado sólido, mas é concebível que tenhamos ido mais longe na F1.

A bateria de estado sólido também garante um carregamento mais rápido para que a unidade de potência de Leclerc tenha um menor "clip" que poderia fragmentar a eletricidade com maior duração sobre a volta.

GP di Russia: telemetria a confronto fra Leclerc con la nuova power unit e Sainz

GP di Russia: telemetria a confronto fra Leclerc con la nuova power unit e Sainz

Photo by: Matteo Bobbi

Até ontem, a Ferrari adotou uma bateria de baixa tensão (cerca de 400 volts), enquanto com o novo sistema mudou para uma de alta tensão (800 volts) que está em linha com a Mercedes (que sempre a adotou) e Honda.

Esse aumento tem imposto muito trabalho no isolamento para impor novos critérios de segurança e evitar a dispersão de descargas, mas oferece vantagens importantes porque reduz a amperagem: isso significa que o sistema pode ter cabos e conectores menores porque o ERS funciona muito mais frio do que antes.

Assim, além de uma redução no volume da bateria, a economia de peso do híbrido e uma miniaturização dos elementos também pode ser medida em cerca de 2 kg. O inversor foi obviamente redesenhado como todo o sistema elétrico: a Ferrari de efeito solo se beneficiará de uma unidade de energia muito mais compacta e extrema.

Agora será melhor entender qual é a extensão da mudança técnica que está ocorrendo nos carros da equipe: a necessidade de trazer o novo híbrido para a pista não era só a de ter mais uma dúzia de cavalos para tentar contra-atacar a McLaren na luta pelo terceiro lugar nos construtores, mas também ganhar experiência em campo com uma tecnologia inovadora e ainda não "madura", buscando os pontos fortes e fracos de um sistema que está em plena evolução.

Todo mundo está trabalhando nessa área: a Mercedes chegou primeiro, mas agora será interessante saber se haverá mudanças de valores com novas soluções que possam contribuir para o progresso da mobilidade urbana.

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