Quais fatores externos afetam o desempenho de um F1? Engenheiro responde

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Um carro de F1 é um produto concebido com atenção aos mínimos detalhes a fim de permitir que o piloto alcance a performance máxima na pista. Por isso, cada item é minuciosamente planejado e estudado para extrair tudo de cada componente em busca dos preciosos décimos de segundo.

Por se tratar de um equipamento deveras complexo, naturalmente o carro de F1 também acaba por se mostrar sensível a condições diversas. Qualquer mudança no contexto da corrida ou no ambiente pode afetar o desempenho do conjunto, e, para isso, engenheiros e pilotos devem ficar atentos aos fatores externos para a realização de todos os ajustes necessários.

Mas quais são esses fatores externos que influenciam no desempenho do carro? Foi o que o Projeto Motor perguntou a Giuliano Salvi, atual engenheiro de corridas de Kevin Magnussen na equipe Haas.

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Logo de cara, Salvi traçou alguns tópicos que vão estruturar o nosso artigo. “Os carros são como aviões de cabeça para baixo, então você pode imaginar que o vento, velocidade do fluxo de ar e temperaturas são alguns dos fatores chave”, explicou. Então, vamos entrar em detalhes.

VENTO

Quantas vezes você já ouviu um piloto citando o vento após cometer aquele erro constrangedor? Pode soar desculpa esfarrapada, mas saiba que, de fato, este se trata de um fator que tem total interferência no comportamento do carro.

Basta lembrar que a passagem do ar ao longo de todo o bólido, desde o bico, asas, defletores até o difusor, é item fundamental para determinar a eficiência do conjunto – não à toa, as equipes empregam grande esforço nos túneis de vento, que estudam em detalhes os efeitos do fluxo aerodinâmico dos carros.

Ericsson relatou que bateu na França após parar de ter vento vindo de frente ao seu carro - assim, ele perdeu pressão aerodinâmica sem perceber
Ericsson relatou que bateu na França após parar de ter vento vindo de frente ao seu carro – assim, ele perdeu pressão aerodinâmica sem aviso

Desta forma, qualquer perturbação na passagem do ar tem seus efeitos – mas nem sempre eles são negativos.

Salvi explica: “O vento começa a afetar mesmo quando ele está em baixa velocidade, como 10 km/h, porque deve ser levado em conta a relação entre a velocidade do vento e a velocidade do carro. Há curvas que o carro percorre a 100 km/h, e, então, a velocidade do vento representaria 10% da velocidade total. E, importante lembrar, em uma equação aerodinâmica, a velocidade é elevada ao quadrado, então, como ela vai ser multiplicada pelo mesmo valor, 10% é um grande número”, comenta o engenheiro.

Engenheiros precisam estar de olho não só na velocidade do vento, mas também em sua direção
Engenheiros precisam estar de olho não só na velocidade do vento, mas também em sua direção

Mais que a velocidade, a direção do vento é fundamental neste cenário – e é quando ele vem por trás que a situação fica mais crítica, já que o tailwind (ou “vento de cauda”, como é chamado tecnicamente em português) “neutraliza” o efeito aerodinâmico que o carro tem em seu movimento. Assim, o ar que percorre o carro – e que fornece a pressão aerodinâmica – possui uma resistência em sentido contrário.

“Obviamente, isso depende muito da configuração aerodinâmica, e isso é levemente diferente de carro para carro. Mas, se formos traçar um cenário geral, se o vento vem por trás, o carro perde parte de sua pressão aerodinâmica. Ele sai mais de traseira, fica mais difícil de controlar. Nesses casos, geralmente a sensação do piloto é negativa, porque ele precisa fazer mais correções com o carro instável”, explica Salvi.

“Por outro lado, se o vento vem de frente [o chamado headwind, ou “vento de proa” em português], isso normalmente é muito bem-vindo. Isso dá uma pressão aerodinâmica extra de forma gratuita, o que dá a possibilidade de carregar mais velocidade.”

“Quanto ao vento interno e externo, aí depende muito de carro para carro. Normalmente, o vento interno é bastante negativo neste tipo de carro – mas o quão negativo isso é, depende muito das características da lateral do carro, dos defletores. Isso está bastante relacionado à forma com que você controla o fluxo ao redor do carro”, acrescenta o engenheiro.

TEMPERATURAS

Outros elementos da condição climática obviamente afetam de forma direta o rendimento do carro e, consequentemente, seus parâmetros de configuração. A temperatura em que as atividades são realizadas tem consequências tanto em aerodinâmica quanto em mecânica.

Comecemos pela parte aerodinâmica. Salvi observa um fato que muita gente pode esquecer: a temperatura é inversamente proporcional à densidade do ar. Ou seja, em uma mesma altitude, quanto mais alta a temperatura estiver, menor será a pressão do ar.

Salvi tem passagem pela Ferrari e atualmente trabalha com Magnussen na Haas
Salvi tem passagem pela Ferrari e atualmente trabalha com Magnussen na Haas

Trazendo este cenário para a realidade da F1, um carro encontrará um ar mais denso em temperaturas mais baixas, o que significa que, nessas condições, as asas aplicarão maior pressão aerodinâmica e terão melhor funcionamento. O inverso também acontece, obviamente: em temperaturas altas, a pressão atmosférica diminui, o que também tem efeito na eficácia dos aerofólios.

Ainda no campo da temperatura do ar, há um cuidado com a configuração das entradas de ar e radiadores. “Isso afeta principalmente o lado da unidade de potência. Tudo o que tentamos fazer é manter a unidade de potência dentro da janela de temperatura que é estabelecida pela nossa fornecedora”, conta Salvi.

ASFALTO

A relação do carro com asfalto também deve ser observada com atenção – sobretudo pelo lado dos pneus, pois, como é de conhecimento geral no automobilismo, trata-se da única parte do carro que fica em contato direto com a pista.

Um aspecto importante, até para manter relação com o tópico acima, é novamente a temperatura. Porém, não se trata somente de uma consequência automática da sensação térmica do ar. “A temperatura do asfalto está relacionada não só à temperatura do ar, mas também ao quanto de luz do sol que atinge a pista. Isso afeta diretamente a temperatura dos pneus, e, por causa disso, precisamos intervir nos parâmetros de acerto”, conta Salvi.

asfalto
Tipo de asfalto e sua temperatura (aumentada pela luz solar) também afetam no rendimento geral do carro

Os pneus da F1 são desenvolvidos para operar em uma janela de temperatura determinada, sendo que cada um dos compostos específicos possui suas propriedades individuais. E, quando esta temperatura não é alcançada, há consequências imediatas.

Quando se diz que um pneu superaquece, isso significa que sua temperatura interna fica mais alta do que aquela ideal para seu funcionamento, o que provoca a formação de bolhas na superfície do composto.

“Se a temperatura do asfalto estiver alta demais, geralmente isso tem consequências principalmente nos pneus traseiros. Então, precisamos intervir ao modificar a suspensão para lidar melhor com isso, como, por exemplo, movendo a barra de rolagem para frente a fim de aliviar para a parte traseira do carro. Outra forma é mexendo na geometria de suspensão, como na convergência e cambagem a fim de dar a melhor temperatura ao pneu”, detalha Salvi.

No caso inverso (com temperatura abaixo da desejada), a borracha fornece menor aderência e faz com que o pneu “escorregue” em demasia nas curvas, o que tem como efeito colateral a formação de granulação. Trocando em miúdos, isso acontece quando pequenos pedaços de borracha se soltam do composto e permanecem grudados em seu topo, o que afeta na superfície de contato com o solo e interfere no nível de aderência desejado.

Mas isso diz respeito não só à temperatura, mas também ao tipo de asfalto que cobre cada pista. “Se o asfalto é suave, como agora é em Barcelona, Paul Ricard ou Silverstone, isso significa que a forma com que você fornece aderência é diferente. Existe o lado mecânico, com a intensidade da borracha esfregando no asfalto, e a parte química por ter superfície contra superfície. Se o asfalto é mais áspero, a borracha pode acabar entrando no pneu, e é por isso que há diferentes janelas de temperaturas nos compostos”, detalha o engenheiro da Haas.

Mas e quando o asfalto é ondulado, como acontece com frequência em pistas de rua? “Normalmente o caminho é ir mais macio na suspensão a fim de deixar o carro trabalhar, ser independente em todas as curvas. O carro precisa conseguir lidar com todas as ondulações a fim de ter quatro rodas independentes”, explica.

Temperaturas de ar e pista, velocidade do vento e sua direção, características do asfalto e ondulação. Estes são alguns dos fatores externos, sendo que há múltiplos outros itens que devem ser levados em consideração para o acerto do carro. Ter o conjunto funcionando de forma “redonda” nas mais diversas condições pode ser uma missão tão difícil quanto é para o piloto levá-lo ao limite na pista.

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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.