Descobrimos porque os computadores ainda não conseguem desenvolver um pneu sozinhos

Sistemas computacionais complexos ajudam – e muito – do desenvolvimento de todos os componentes de um automóvel. No entanto, aquele que talvez seja o mais complexo deles, o pneu, ainda depende muito do fator humano para ser concebido. O humano em questão, é o piloto de testes, quem tem a missão de pôr à prova e analisar o comportamento de cada pneu de formas que nenhuma máquina ou sensor consegue fazer.

É um dia de sol no Circuito Panamericano, complexo de testes da Pirelli localizado em Elias Fausto (SP). Precisei chegar bem cedo, pois teria pela frente um dia na função de piloto de testes. Mas antes de assumir o volante para testar pneus em etapas distintas de desenvolvimento e entender suas qualidades e defeitos, eu tinha que aprender minha nova função temporária.

Em uma fabricante como a Pirelli, uma mesma medida pode ter diversos tipos de pneus disponíveis. Um Cinturato P7 é focado em conforto e resistência, enquanto um Cinturato P1 é voltado para performance ao mesmo tempo que não pode comprometer a eficiência do carro. Mas as variações destes pneus que equipam os carros como equipamento original de fábrica precisam de ajustes bastante específicos.

–Duda Barros/ Pirelli/Divulgação

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Um pneu funciona como uma extensão da suspensão, interagindo com a frequência das molas e dos amortecedores. Quando uma fabricante inicia o projeto de um carro novo, ela envia às fabricantes de pneus uma lista de metas rígidas de peso, aderência, resistência ao rolamento e ruído acústico que seu projeto demandará quando estiver pronto. O carro nem sequer existe ainda, mas a montadora já tem definida a pressão que o pneu terá que utilizar, por exemplo, para alcançar seus objetivos de eficiência.

O desafio da fabricante de pneus é encontrar o equilíbrio entre esses fatores, sabendo que priorizar uma característica fatalmente prejudicará outra em alguma medida.

Antigamente, afinar essa receita exigia a produção de dezenas de lotes de pneus e incontáveis horas de testes físicos, em um processo empírico de tentativa e erro. Neste aspecto, a adoção de simuladores dinâmicos de altíssima precisão aceleram o desenvolvimento. O conhecimento de compostos e estruturas obtido em outros desenvolvimentos permitem conceber pneus virtuais e testá-los em um chassi digitalizado.

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Pneu cortado revela os diferentes materiais que compõem um pneuDuda Barros/ Pirelli/Divulgação

São equipamentos que custam milhões, mas que reduziram o período de desenvolvimento de três ou quatro ciclos físicos de homologação para apenas um ou dois. Só que o acerto final deste pneu continua dependendo da sensibilidade de um piloto de testes.

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Eu ouço vozes

A vantagem de antecipar o comportamento do composto no ambiente virtual é financeira. A fabricante consegue produzir os primeiros protótipos daquele pneu já com uma margem de erro controlada. Os resultados gerados pelos computadores resolvem a parte objetiva do projeto, mas não conseguem codificar a percepção de condução que um motorista pode ter. É nesse ponto que a figura do piloto de testes entra em ação para traduzir o que acontece entre a física e a sensação humana.

Se há 50 anos um pneu era avaliado pelos resultados de tempos de volta e respostas no seco e no molhado, hoje ele precisa manter um desempenho constante ao longo de sua vida útil, ruído, conforto, frenagem, tolerância à aquaplanagem e até seu peso importa, por exemplo. Estas características são as “vozes do pneu”, que o piloto de testes precisa “ouvir”.

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–Duda Barros/ Pirelli/Divulgação

O trabalho de campo é dividido entre medições instrumentadas e análises sensoriais. A parte objetiva fica a cargo de sensores de telemetria, que registram o espaço exato de frenagem no piso molhado ou o limite de velocidade antes da aquaplanagem. O ruído externo, por exemplo, é medido em uma pista construída sob a norma internacional ISO 10844, que exige um asfalto rigorosamente plano, sem desníveis milimétricos, para garantir que o microfone capte apenas o som da rolagem, sem interferência aerodinâmica ou mecânica.

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A validação subjetiva, por outro lado, foge da matemática exata e recai sobre o repertório do piloto. O teste é sempre comparativo e cego. O condutor entra na pista com um jogo de pneus de referência (geralmente definidos pelo fabricante do carro), avalia o comportamento do veículo e, na sequência, testa os protótipos em desenvolvimento sem saber quais mudanças químicas ou estruturais foram aplicadas.

–Duda Barros/ Pirelli/Divulgação

Foi aí que começou meu trabalho. Minha ferramenta de trabalho seria um Virtus Highline convencional, apenas um dos carros que a Pirelli mantém para seus testes regulares. Na pista completamente molhada com uma película de 4 mm de água, eu teria que entender as características daquele jogo de pneus que foram colocados.

Reconhecimento de pista feito, faço uma volta mais rápida com Alexandre Moro ao meu lado. Ele faz isso quase todos os dias, com diversos pneus diferentes, há 18 anos e, percebe-se, sabe com antecedência como os pneus reagirão. Eu não: logo na primeira curva o carro demonstra uma tendência a sair de frente e não responde tão bem aos meus comandos no freio.

Primeiro jogo de pneus não era capaz de garantir uma sensação de segurança ao volante no molhadoDuda Barros/ Pirelli/Divulgação

As voltas se sucedem, eu passo a entender os limites daquele jogo de pneus enquanto Moro acompanha o equipamento de telemetria cronometrando minhas voltas. E conforme eu ganho confiança, passo a errar mais. Errar a ponto de sair da pista, porque o carro não respondeu aos meus comandos no volante e foi reto para fora.

Outra característica ruim notada: eu não conseguia sentir rapidamente quando o carro estava aquaplanando, ou seja, flutuando sobre aquela lâmina d´agua. Isso me custava segundos.

A referência estava definida. O Virtus, então, voltou para a garagem e recebeu um novo jogo de pneus. Novamente, as características destes pneus eram desconhecidas. A lâmina de água de 4 mm foi mantida.

Hora da troca do jogo de pneusDuda Barros/ Pirelli/Divulgação

O segredo durou pouco, na verdade. Aquela primeira curva traiçoeira deixava de ser um desafio e o Virtus passou a tolerar melhor a velocidade mais alta a cada passagem, deixando de sair de frente para fazer a traseira escorregar um pouco mais no seu limite de aderência, ajudando no contorno das curvas mais fechadas.

Aquaplanagem? Nem chega perto. As frenagens melhoraram, a resposta do carro no slalom melhorou. Eu passei a errar menos e os erros nas últimas voltas, na verdade, foram motivados pela sensação de controle e segurança que os pneus proporcionaram. A evolução foi tamanha que só a troca dos pneus melhorou meu tempo de volta em 4 segundos.

Novo jogo de pneus tolerava melhor a lâmina de águaDuda Barros/ Pirelli/Divulgação

Neste teste prático, a evolução foi notável porque o primeiro jogo, a Pirelli revelou depois, representava o início do desenvolvimento daquele pneu. Já o segundo jogo era dos pneus prontos.

Num processo de desenvolvimento de pneus, todas essas percepções seriam colocadas em uma planilha, que seria enviada para a engenharia da Pirelli para as devidas correções. Podem mudar a combinação entre borracha, compostos sintéticos, sílica, aço e tecido, ou mesmo mudanças nos desenhos dos sulcos em busca de melhorar estes pneus.

Até mesmo a frenagem melhorou com o segundo jogo de pneusDuda Barros/ Pirelli/Divulgação

O próprio piloto pode sugerir, por conta da sua experiência, a alteração do desenho da banda de rodagem, o reforço dos ombros do pneu ou até mesmo uma variação na pressão de ar – se o projeto permitir. Esvaziar o pneu amplia a área de contato com o solo e muda a aderência lateral, o que altera a transição de peso do carro e corrige tendências de saída de frente ou de traseira.

Dali a algumas semanas, novos jogos de pneus chegariam à pista para novas baterias de testes.

O mais impressionante é que essa troca de informações entre o piloto de testes da fabricante de pneus e a engenharia da montadora pode definir a personalidade do veículo. O Virtus ficou bem longe da sua dinâmica conhecida, ficou inseguro e perdeu estabilidade. Se aquilo era bom no desenvolvimento virtual, foi a subjetividade humana que conseguiu notar que certas “vozes” não podiam ser ouvidas.

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