Um bom template do software de análise de dados traz mais de um tipo de gráfico com o objetivo de aumentar a rapidez que o engenheiro levará para concluir as informações. Um dos parâmetros a serem analisados no âmbito da performance do veículo é como ele tem utilizado a tração disponível. O Slip Ratio calcula a razão de velocidade entre as rodas dos diferentes eixos.

Durante a seção de treinos, seja com o carro parado nos boxes ou durante a volta de saída dos boxes, se deve realizar a leitura, interpretação e comunicação ao piloto sobre a saída anterior. Como há pouco tempo disponível para comunicação, a análise deve ser de um teor mais qualitativo do que quantitativo, deixando a análise detalhada para o intervalo entre as seções.

Visualizando os dados

Abaixo há uma imagem com a visão geral da tela do Motec I2 de uma volta do Mustang GT4 em Goiânia.

Na parte superior direita da tela, há o gráfico do tipo X-Y com os canais Velocidade e Rotação plotados respectivamente nos eixos X e Y. Este modelo de gráfico permite inserir a informação de um terceiro canal por meio de uma escala de cores. Usualmente há a representação dos valores do acelerador ou da marcha utilizada.

Com o conhecimento do número de dentes de cada marcha é possível calcular a relação de transmissão. Logo, determina-se as relações lineares entre a rotação do motor e a velocidade do veículo. É esperado obter uma linha reta de pontos aquisitados, cuja inclinação dependerá da relação de cada marcha. Quanto mais longa for a marcha (maior velocidade para mesma rotação), menor será o ângulo da reta em relação ao eixo da velocidade.

Todavia, nem sempre o engenheiro se depara com pontos perfeitamente alinhados. Sempre é possível localizar a tendência e se deve compreender a justificativa para os pontos que não a seguem. Na imagem abaixo, há alguns pontos abaixo da tendência. Utilizando a quinta e sexta e quinta marcha como exemplo (dados vermelhos e pretos, respectivamente), os círculos abaixo representam menor rotação do motor para a mesma velocidade, o que exprimem um travamento das rodas motoras durante a frenagem.

Para os pontos acima da tendência, a melhor interpretação será possível ao mudar o canal que da origem a barra de cores. Com a informação do acelerador, é possível verificar, neste gráfico, o escorregamento das rodas motoras por falta de tração disponível.

A falta de tração pode ser causada por 3 fatores isolados ou combinados. São eles:

• Baixa aderência do solo

• Setup não adequado

• Excesso de potência.

Na imagem abaixo, foi ocultado os dados aquisitados com acelerador inferior a 50%, visto que o objetivo é observar a possível, ou não, existência do “destracionamento”. Em marchas longas, como a quinta e sexta, a razão de multiplicação de torque da caixa de transmissão é baixa, consequentemente a força atuante nos pneus não é suficientemente alta para alcançar o limite de tração disponível. Já em quarta marcha é possível nota um leve indício, uma vez que os pontos não se encontram tão alinhados, e em terceira marcha se nota um maior desvio da aquisição em relação a tendência.

Canal matemático

Todas essas informações referentes ao bloqueio ou “destracionamento” podem ser visualizadas neste gráfico, assim como podem ser vistas ao criar o canal matemático Slip Ratio. Considerando que o Slip Ratio é a razão entre as velocidades das rodas motoras em relação as movidas, a equação que dá origem ao canal é:

Dependendo da tração do veículo, haverá uma inversão na posição da velocidade da roda dianteira e traseira. Para a maioria das categorias, a equação é V_Tras./V_Diant. , com exceção dos carros da Turismo Nacional e dos veículos tração dianteira em track days, os quais haverá a inversão das velocidades.

A subtração por 1 e multiplicação por 100 são artifícios matemáticos para exibir o canal em percentual, logo são opcionais de serem utilizados.

Na primeira imagem apresentada neste texto, há a informação do Slip Ratio em função da distância da volta. Valores acima a linha de 0,00 indicam a maior velocidade das rodas motoras, podendo ocorrer durante um “destracionamento” na fase de aceleração ou o bloqueio das rodas movidas durante a frenagem. E as informações negativas, indicam o bloqueio das rodas motores durante a frenagem.

Valores positivos são desejáveis durante a aceleração, pois o valor máximo da aceleração longitudinal ocorre para um Slip Ratio > 0. Todavia, há um valor ótimo e, ao extrapolar, haverá a diminuição não linear da aceleração. Este valor ótimo depende de vários fatores como pressão de trabalho, slip angle, modelo do pneu e sua construção.

Qual gráfico deixo utilizar em meu template?

A análise dos dados não é um campo no qual só há um modo correto de trabalhar. O engenheiro deve optar por organizar as informações do modo em que ele conclui os fatos o mais rápido possível.

Considerando que, comumente, o gráfico em função do tempo já apresenta vários canais exibidos, e que a análise do slip ratio é, habitualmente, qualitativa, é atraente exibi-lo dentro do gráfico X-Y.

Na prática

Com relação aos gráficos mostrados acima, e supondo o cenário de pista com boa aderência, um setup ainda em desenvolvimento e que a informação foi colhida durante a seção de treinos. Apenas a visualização qualitativa do gráfico X-Y seria suficiente para propor uma modificação do setup de modo a melhor a tração e a frenagem. Poderia, neste cenário, ajustar o balanço de freio, aumentando a pressão no eixo dianteiro para evitar os dados abaixo da tendência. E deveria ser alterado a altura, pré carga e/ou velocidade de compressão e retorno dos amortecedores para corrigir os dados acima da tendência. A conclusão de qual parâmetro deverá ser modificado depende da avaliação do engenheiro nas consequências desta alteração em outros pontos da pista.

Após a alteração dos ajustes do carro, é hora de analisar quantitativamente o impacto da mudança no Slip Ratio. Neste momento é interessante ocultar alguns canais da tela para aumentar a exibição do Slip em função do tempo.

Está gostando do conteúdo? Deixe aqui nos comentários uma sugestão de tema a ser abordado. O texto da semana que vem trará este mesmo gráfico aplicado as motocicletas e o cuidado extra que deve ser tomado durante a análise devido a particularidade dos pneus.