„Creierul” bolidului F1 – sistemul ECU de la McLaren

Complexitatea bolizilor din F1 este un lucru cunoscut. Șasiul este alcătuit din aproximativ 11.000 de componente, motorul are 6000 de piese, iar electronica – încă 8500. Ei bine, avem aproximativ 25.000 de elemente distincte. Respectiv 25.000 de motive pentru o eventuală defecțiune. Dar toate aceste elemente complexe, unice sunt transformate într-o orchestră care interpretează perfect aria V6. Vorbim în acest material despre unitatea de control electronic (ECU) de la McLaren Applied Technologies.
McLaren Applied Technologies (McLAT) a dezvoltat, timp de două decenii, unitățile de control electronic. Aceste sisteme de înaltă performanță sunt livrate în F1, World Endurance Championship, IndyCar, NASCAR și, mai nou, Formula E.
În 2007, FIA a ales McLAT ca unic furnizor de ECU. Scopul a fost acela de a reduce costurile de montaj în F1. Sistemele ECU au fost reproiectate, în această perioadă, pentru a asigura compatibilitatea co motoarele hibride turbo de care dispun mașinile astăzi.
Așadar, ce este ECU, ce face și de ce au echipele nevoie de el? ECU este, în esență, un computer mic, dar extrem de puternic, care controlează, prelucrează și transmite echipelor cantități mari de date de la bolizii din F1.
ECU oferă controlul unor sisteme diverse, inclusiv motorul, cutia de viteze, diferențilul, accelerația, ambreiajul, sistemul de recuperare al energiei (ERS) și sistemul de reducere a rezistenței la înaintare (DRS). De asemenea, este serviciul primar de logare de transmitere a datelor, prin telemetrie, către echipe și controlului cursei. Aceste informații permit echipelor să vizualizeze starea de uzură a elementelor mașinii în timp real – motor, pneuri, consum combustibil.
Sistemul ECU dispune, pe fiecare mașină, de 300 de senzori, „responsabili” de 1000 de parametri. În timpul unei curse sunt transmise echipei informații de mărimea a 1.5 GB, iar activitatea ECU înseamnă primirea și trimiterea a peste 750 de milioane de puncte de date. Adică… de două ori mai mult decât toate cuvintele spuse într-o viață de om.
Bolizii din F1 au nevoie de ECU, în primul rând, din cauza complexității lor – motoare cu toleranțe extrem de stricte, cutii de viteze automate seamless, diferite comenzi drive-by-wire. De aici, nevoia unui singur sistem de comandă principal. Lucrurile devin ceva mai complicate dacă ne gândim la faptul că în F1 sunt prezenți mai mulți producători de motoare, cutii de viteze diferite – toate folosind o singură platformă hardware și software. De asemenea, ECU trebuie să suporte diferite sisteme de telemetrie între mașină și garaj, să ofere posibilitatea folosirii acestor sisteme diferite. Nu în ultimul rând, vorbim aici despre faptul că în baza datelor primite, echipele și FIA iau decizii – strategice! – în timp real.
ECU este poziționat, în mod obișnuit, în funcție de design-ul fiecărui bolid, sub radiator sau în cockpit, lângă pilot. În momentul în care echipele primesc sistemul ECU de la McLAT, inclusiv cardul software definit de FIA, inginerii software scriu coduri pentru funcționarea cutiei de viteze, a motorului, a elementelor hibride. Așa numita „mapare”, practic parametrii, limitele predefinite în care funcționează fiecare element.
Pentru construcția unui ECU este nevoie de aproximativ 121 de ore (5 zile întregi, mult mai multe dacă vorbim de zile… lucrătoare). Cele 7983 de componente sunt fixate folosindu-se 28.620 îmbinări de lipire. Urmează un proces riguros de testare în McLaren Technology Center din Woking. ECU trebuie să reziste la temperaturi extreme și vibrații violente.
Foto: McLaren Racing