Conheça os detalhes da brutal arte da frenagem na F1 moderna

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Se o amigo leitor conversar com um piloto recém-saído de seu primeiro teste na F1, vai perceber que, mais que a velocidade do bólido ou sua tecnologia, os grandes elogios ficam por conta de sua grande capacidade de frenagem. Um carro da categoria máxima do automobilismo consegue reduzir sua velocidade com brutalidade semelhante à sua aceleração, o que sempre choca os novatos e continua a impressionar até mesmo os mais veteranos.

Isso não é por acaso. A categoria atinge performances extremas com suas subestimadas unidades de potência híbridas, e os freios precisam estar à altura. Um F1 consegue ir de 160 km/h a zero em distância menor do que um carro de passeio de ponta precisa para parar de uma velocidade de 100 km/h.

McLaren 1998
Os carros de F1 devem ter apenas um pedal de freio – a McLaren tentou usar um segundo pedal no início de 1998, o que foi posteriormente proibido

Contudo, o princípio do funcionamento dos freios de um F1 é semelhante aos de veículos de rua: o piloto aciona o pedal, o fluído de freio percorre o cilindro e a pinça hidráulica pressiona a pastilha contra o disco, o que causa atrito e provoca redução na velocidade da roda.

Mas, no geral, as similaridades param por aí. Os carros da F1 contam com discos de carbono-carbono, de até 278 mm de diâmetro e 28 mm de espessura. O material, em tese, nem leva tanta vantagem de performance em relação aos discos de aço – a principal diferença, além do menor peso, é a durabilidade, pois se desgasta menos e corre menos riscos de quebra por choque térmico. Afinal, a peça fica sujeita a temperaturas extremas, que podem chegar a 1200°C nas freadas mais fortes, caindo para cerca de 350°C com a refrigeração nas retas.

Em 99, A. Zanardi não se adaptou aos freios de carbono e chegou a usar discos de aço. A Williams considerou que a diferença de performance não foi tão grande – o italiano ficou “apenas” 0s5 atrás de R. Schumacher na classificação da Alemanha
Em 99, A. Zanardi não se adaptou aos freios de carbono e chegou a usar discos de aço. A Williams considerou que a diferença de performance não foi tão grande – o italiano ficou “apenas” 0s5 atrás de R. Schumacher na classificação da Alemanha usando a peça

Nos últimos anos, a F1 converte este calor gerado nas frenagens em potência extra para o motor, o que chega a gerar um ganho de 160 cv nas atuais unidades híbridas. Por isso, desde 2014, a F1 faz uso do brake by wire, único auxílio eletrônico permitido atualmente. O recurso corrige qualquer possível instabilidade nas rodas traseiras gerada durante a alimentação do ERS e entrega exatamente o nível de frenagem requerido pelo piloto no pedal (uma explicação mais detalhada fica para um outro artigo). Auxílios como ABS são proibidos desde os anos 1990.

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Além disso, os F1 precisam contar com dois sistemas hidráulicos de freio, um para as rodas da frente e um para as de trás – isso acontece por motivos de segurança, para que, caso um dos sistemas venha a falhar, o outro não deixe o piloto na mão. Por se tratar de dois sistemas diferentes, o piloto pode balancear, através de botões no volante, como a capacidade de frenagem é distribuída entre as rodas dianteiras e traseiras.

Normalmente as equipes usam um jogo de freios nas sextas-feiras e um outro para o sábado e domingo. Neste ritmo, uma equipe intermediária pode gastar, só com freios, mais de 1 milhão de euros por temporada

Tal combinação de fatores rende um nível extremo de performance e submete a quem está no cockpit a forças brutais. O piloto precisa aplicar “uma patada” de cerca de 170 kg no pedal para que o freio funcione adequadamente (parte desta força vem naturalmente com a ajuda da desaceleração). A frenagem proporciona uma desaceleração de até 5G, de modo que o piloto precisa fazer um esforço hercúleo para manter a cabeça em pé durante o processo. Para quem acha que a F1 de hoje é fácil…

Os reais criadores das obras

Engana-se quem pensa que cada equipe é responsável por criar integralmente seus freios. Atualmente, a F1 conta com três fornecedoras, sendo que os times apenas desenvolvem parte de seu próprio sistema de refrigeração.

A primeira fornecedora é a Brembo, fundada em 1961, na Itália, e que está na F1 desde 1975, entrando como parceira técnica da Ferrari. Outra é a Hitco, americana, e que entrou na categoria nos anos 1980, sendo responsável por introduzir a tecnologia de discos de carbono, usada até então somente na aviação. A terceira é a Carbon Industries, empresa do grupo francês Safran cujo foco é a produção de material para aviões.

Freios

Ao contrário do que acontece com outros acessórios, como fornecedores de macacões e até de capacetes, a escolha pelo fabricante de freios não tem influência comercial, e sim puramente esportiva. Tirando a Ferrari, que possui longeva parceria com a Brembo, cada piloto pode optar pela marca que agrade ao seu estilo de pilotagem (ou até fazendo combinações entre fornecedoras diferentes nos freios dianteiros e traseiros), sendo que muitas vezes há divergências em relação ao seu companheiro de equipe.

Cada fornecedora possui suas próprias características e particularidades em relação à dureza/suavidade do pedal ou à reação ao momento em que o piloto retira o pé do freio na saída da curva. Além disso, cada material conta com suas propriedades térmicas, o que influencia no desgaste e no tempo que é necessário para que o freio atinja seu ápice de performance.

Esse foi um dos motivos que fizeram Lewis Hamilton sofrer no início de sua trajetória na Mercedes. Em 2013, o inglês não conseguia se adaptar ao funcionamento dos Brembo, e os Carbon Industries, que utilizava nos tempos de McLaren, demoraram a funcionar corretamente no carro alemão.

Como acontece com todos os componentes, a F1 continua desenvolvendo a fundo os freios, especialmente para deixá-los mais seguros. A tecnologia e confiabilidade atingidas coroam um trabalho que é feito há décadas, mas o processo não para – ao contrário do que se pensa, os freios não servem apenas para diminuir a velocidade dos carros, mas sim para deixá-los ainda mais rápidos e fascinantes.

DEBATE MOTOR #21: Chegou a hora da F1 se assumir como esporte de nicho? Assista:

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Bruno Ferreira

Sempre gostou de automobilismo e assiste às corridas desde que era criança. A paixão atingiu outro patamar quando viu – e ouviu – um carro de F1 ao vivo pela primeira vez. Depois disso, o gosto pelas corridas acabou se transformando em profissão. Iniciou sua trajetória como jornalista especializado em automobilismo em 2010, no mesmo ano em que se formou, quando publicou seu primeiro texto no site Tazio. De lá para cá, cobriu GPs de F1 no Brasil e no exterior, incluindo duas decisões de título (2011 e 2012), além de provas de categorias como Indy, WEC, WTCC e Stock Car.

  • Gustavo Segamarchi

    EXCELENTÍSSIMA matéria do Projeto Motor, vocês são fantásticos.

    Caramba, me impressionei ao saber que o piloto tem que colocar 170 quilos de força no pedal de freio para parar um carro de F1 em alta velocidade.

    Outra coisa, muito legal vocês citarem os nomes das 3 fornecedoras de freio para a F1, pois a maioria de nós só conhecemos a Brembo. Eu mesmo, eu só sabia da Brembo e da Carbon Industries, mas eu não sabia da Hitco e que muito menos, é uma empresa americana.

    Mais um ponto interessantíssimo, foi a quantidade e rotatividade que as equipes utilizam o sistema de freio. Pensei que um sistema fosse para treinos livres, qualificatório e corrida, mas as equipes costumam usar 1 sistema exclusivo para cada etapa e que cada piloto pode escolher uma fornecedora diferente para a dianteira e para a traseira.

    Se não me falha a memória, a Williams não usava freios da Brembo antes da chegada do Felipe Massa e, que o mesmo teria recomendado à equipe o uso da Brambo para aumentar a performance.

    Essas matérias técnicas que vocês fazem são bem esclarecedoras. Aquelas duas matérias do volante e do câmbio de um F1, sem dúvidas, estão entre as melhores que eu já li aqui.

    • Pigão

      “Caramba, me impressionei ao saber que o piloto tem que colocar 170 quilos de força no pedal de freio para parar um carro de F1 em alta velocidade.”

      Não sei se foi eu quem entendeu sua colocação errada, mas é a hidráulica que faz essa força de 170kg. O piloto não faz nem 100g de força no pé para pressionar os pedais.

  • samuelsimoes

    Ótimo artigo, como sempre. 👏

  • Joshué Fusinato

    Bruno e amigos do Projeto Motor, lhes pergunto: Será que a tecnologia dos freios não chegou em um ponto muito longe?

    Comparando com outras áreas de desenvolvimento da F1, após um determinado tempo as regras se impõem pra frear uma corrida inútil e que pode prejudicar o esporte.

    Isso valeu pro carro asa, pros turbos, pra eletrônica, pro efeito solo (pós 94)… E os freios continuaram em uma curva de desenvolvimento acentuada.

    Tudo bem que é uma peça indispensável pra segurança do piloto, e que quanto melhor os freios funcionarem menor a chance de acontecer alguma fatalidade, mas pessoalmente acho que a F1 se beneficiaria de uma involução do sistema de frenagem.

    Teoricamente, se diminuindo o tamanho e a espessura do disco, ou então proibindo a liga de carbono (que eu não sabia que era tão eficiente quanto o aço… achei que freio de aço não servia pra F1!), isso tornaria as entradas de curva mais desafiadoras, permitiria mais ultrapassagens, pela possibilidade de atrasar a freada, e movimentaria mais as corridas.

    O que acham?

    ABRAÇOS!

    • castilho17

      separando os conceitos de eficiencia e confiabilidade uma involução seria curiosa..
      Os freios devem ser de extrema confiabilidade, por questões de segurança..
      Já mudanças na eficiencia deles pode sim mudar o esporte.

      Seria interessante que com o aumento da distancia de frenagem o intervalo para se atrasar a frenagem tb aumentaria.

      O enorme porem é que da mesma forma que para situações normais o freio seria menos eficiente, para uma emergencia ele tb seria e isso é muito ruim. Pegue acidentes onde o piloto perde a direção do carro e vai rumo ao muro, hj com as areas de escape asfaltadas e freios ultra eficientes danos podem ser reduzidos, com freios menos eficientes o piloto iria em direção ao muro ou bateria em velocidade mais alta.

      Resumo, esportivamente poderia ser interessante, mas seria um risco a mais que os pilotos pouco provavelmente aceitariam.

      • Joshué Fusinato

        A escolha de Sofia… Hehehehehe

      • Antonio Manoel

        Aí, nessa questão uns iriam contra e outros à favor, na ideia do “o risco faz parte e é importante para a categoria”.
        Essa é uma daquelas discussões sem fim, mas na minha opinião, a segurança vem em primeiro lugar e o desenvolvimento e eficiência dos freios devem seguir junto com a categoria!

    • De certa forma sim, Fusinato. Mas só não sei se é possível, nesta análise, separar os elementos do carro e avaliar somente o poder dos freios. Afinal, a grande carga aerodinâmica também é responsável por segurar os carros na redução da velocidade e permitir que os pilotos freiem o mais em cima possível. Neste aspecto o problema também diz respeito à velha discussão entre aderência aerodinâmica x aderência mecânica.

      Mas acho bastante improvável que a eficiência dos freios seja reduzida, pois, como você e o Castilho comentaram, se trata de uma peça diretamente ligada à segurança. Na verdade, as próprias fabricantes de freio tentam estancar a evolução no desempenho – eles possuem recursos e conhecimento para criar uma peça muito mais eficiente, mas, como isso não seria interessante para o desenvolvimento das corridas, o foco é voltado mais à segurança e durabilidade. Abraços!

    • Victor Abicalil

      Estou um pouco atrasado, mas vou comentar mesmo assim. O que determina a capacidade de frenagem de qualquer carro com um projeto minimamente decente são pneus, aerodinamica e, em menor grau, suspensão. A grande dificuldade do projeto de um sistema de freio é a temperatura. Simplesmente limitar a força de frenagem máxima, faria com que fosse impossível travar as rodas, e os pilotos não precisariam mais modular o pedal do freio – o que seria péssimo para o esporte.
      A questão da frenagem cai, invariavelmente, no velho debate de grip dos pneus e aerodinamica.