Posted: 08 Nov 2013 04:42 AM PST
Esta imagem é a prova definitiva de que um carro bem acertado faz toda a diferença.
Afinal, o talento de Sebastian Vettel não é a única razão da supremacia da Red Bull nas últimas quatro temporadas. Vamos pensar no engenhoso RB9.
O carro responsável pelo tetracampeonato do alemão foi idealizado por Adrian Newey, o “mago” das pranchetas, e consumiu cinco meses de trabalho árduo. Mais de 300 profissionais, entre designers, especialistas em aerodinâmica e construtores, se envolveram no projeto. Tudo pensando em um único objetivo: erguer o título mundial pela quarta vez em quatro anos.
Mas nem todos tem a mesma felicidade (ou competência) da Red Bull. Equipes como Ferrari e Mercedes já convocaram projetistas para trabalhar no carro do ano que vem. No caso específico desta temporada, praticamente todas as equipes seguiram este caminho, principalmente pelas mudanças drásticas previstas para a temporada 2014 – que vão interferir bastante no desempenho dos carros.
No entanto, não são raros os casos em que uma equipe “joga a toalha” e abdica do campeonato para pensar no futuro. Fazer um bom trabalho é fundamental para conquistar bons resultados sem depender de mudanças improvisadas no meio do campeonato. Afinal de contas, sem um bom carro o piloto não vai a lugar algum.
Ou até vai: para o fim do grid.
Vamos começar falando do que nossos olhos veem: a carroceria. Sabe todos aqueles apêndices aerodinâmicos – os penduricalhos estranhos presentes em todos os lados do carro? Eles não estão lá apenas de enfeite. Cada parte foi projetada para “cortar” o vento da melhor maneira possível, ainda que isso sacrifique o visual. Os antigos monopostos dos anos 80, tão belos quanto barulhentos, viraram peças de museu, simbolizando uma época em que aerodinâmica era uma palavra mais associada a aviões do que carros.
Hoje, os projetistas quebram a cabeça para criar soluções que façam a equipe ganhar milésimos de segundo dentro da pista. Assim nasceu o estranho bico “com degrau” presente em todos os bólidos desta temporada.
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Dois outros exemplos surgiram nos testes de pré-temporada de 2008: as duas pequenas protuberâncias no bico da BMW Sauber (que renderam ao carro o maldoso apelido de “carro-veado”) e a igualmente bizarra cobertura do motor concebida pela Red Bull, que direcionava o vento de forma mais eficiente para a traseira. A solução acabou sendo copiada por outras equipes, mas, de tão estranha, logo foi apelidada de “barbatana” ou “bigorna”. Se você olhar as imagens abaixo, entenderá por que.
Mas quando falamos em projetos exóticos, não há como não se lembrar da Tyrrell P34. A criação do engenheiro Derek Gardner tinha seis rodas, sendo quatro delas na parte da frente e as outras duas atrás. Como as rodas dianteiras eram menores, elas reduziriam a área frontal do carro, melhorando a aerodinâmica. A existência deste inusitado concorrente obrigou a Goodyear, fornecedora de pneus da F-1 na época, a fabricar conjuntos de 10 polegadas exclusivamente para o P34.
Nas pistas, porém, a invenção não fez tanto sucesso: em duas temporadas, a Tyrrell obteve apenas uma pole-position e uma vitória, ambas com o sul-africano Jody Scheckter. O largo bico e o fato de as rodas traseiras serem maiores e mais largas do que as da frente não trouxeram vantagens aerodinâmicas significativas. Por conta da falta de resultados, a equipe abandonou o projeto em 1978, apenas dois anos após sua estreia.
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Felizmente, o piloto sofreu apenas uma fratura na perna e saiu andando do hospital um dia depois. No entanto, os médicos o aconselharam a não correr o GP dos Estados Unidos – abrindo espaço para a estreia de um alemão de 19 anos chamado Sebastian Vettel.
Mas o que o acidente de Kubica tem a ver com os carros de F1? Tudo. Afinal, se Robert teve apenas uma leve lesão, isso se deve à resistência dos projetos atuais – só para constar, desde a morte de Senna não há um acidente fatal nas pistas. O habitáculo dos monopostos é extremamente reforçado, graças a uma estrutura chamada monocoque (ou estrutura única, em francês), que é feita de um único material.
Ela foi empregada pela primeira vez em 1962, no Lotus 25 de Colin Chapman. Feito de placas e alumínio rebitadas, substituiu as antigas e pouco práticas treliças tubulares. Pouco mais de duas décadas depois, o McLaren MP4/1C trouxe o primeiro monocoque de fibra de carbono, que virou padrão na categoria.
McLaren MP4/1C: detentora do primeiro monocoque de fibra de carbono
Atualmente, cada equipe projeta seu monocoque de acordo com as medidas do piloto. É utilizado um composto de fibras de carbono, recoberto por outra camada de fibra de carbono com malhas de alumínio. Esta mistura resulta em um carro bastante leve e resistente, que faz sua carroceria se desmanchar, permitindo uma desaceleração progressiva ao corpo do piloto. Trocando em miúdos, é uma verdadeira célula de sobrevivência a impactos severos, e a imagem de Kubica saindo do carro com vida não nos deixa mentir.
Dentro do monocoque fica o cockpit. Antes de cada temporada, as equipes tiram todas as medidas de seus pilotos, fazendo uma cabine no tamanho exato para cada um deles. Até o banco é projetado para acomodá-los com perfeição. A posição de dirigir, aliás, é bastante estranha: o piloto vai praticamente deitado no veículo e tudo que ele vê à frente é o bico e os pneus.
Construir esta parte do carro é um desafio muito complexo, já que é preciso seguir uma série de regras técnicas, incluindo dimensões mínimas e assoalho plano. Quase não há espaço livre lá dentro, tanto é que o piloto só entra e sai do carro se tirar o volante do lugar.
E falando em volante, eis uma das peças mais complexas de um Fórmula 1. Ele pode ter inúmeras funções, distribuídas em vários botões (alguns modelos mais complexos podem chegar a quase 40), ou seja, nada parecido com aquela coisa redonda feita só para o motorista determinar a direção que o carro vai.
Embora seja uma complexa central eletrônica, ele pesa apenas 1,5 quilo – mas custa US$ 50 mil dólares (mais de R$100 mil). Agora deu para entender o desespero da Williams ao ver o volante do carro de Rubens Barrichello ser atropelado (por Bruno Senna) depois de o brasileiro jogá-lo no meio da pista de Mônaco. O piloto se defendeu dizendo que quis abandonar o carro rapidamente porque estava em uma posição perigosa e não queria ser atingido pelos rivais.
Só não me pergunte como os pilotos não se confundem com tantos botões à sua frente a mais de 300 km/h. É coisa de profissional. Por meio dele você seleciona marchas, limita a velocidade dentro dos boxes e até modifica o mapeamento do motor. No centro há uma tela que mostra informações como o tempo de volta e a marcha em que o carro está. Isso sem contar as luzes logo acima deste visor mostrando as rotações por minuto (RPM) do motor. Abaixo listamos algumas das funções à disposição do piloto:
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N: coloca o carro em ponto morto e também permite a seleção da marcha à ré.
Tyre: o piloto deve girar este botão de acordo com o tipo de pneu correspondente. Quando o Fórmula 1 está calçado com pneus de chuva ou intermediários, uma luz auxiliar piscante é acesa na traseira para alertar quem vem atrás.
Shift paddles (ou “borboletas”): posicionadas atrás do volante, aumentam ou diminuem marchas. A aleta da direita reduz uma marcha e a da direita, aumenta.
Lower levels: função que aciona a embreagem, utilizada apenas antes do engate da primeira marcha.
KRec (dial): este seletor ativa configurações específicas do KERS, como intensidade de força e uso da função.
Oil: abre um tanque suplementar com mais óleo para o motor.
MFRS: botão giratório no centro do volante que ajusta várias configurações; pode ser utilizado em conjunto com os botões + e – para modificar outras opções.
Pedal: configura outras funções a partir da pressão no pedal por um tempo específico.
RPM: modifica o mapeamento de motor, permitindo que se exija mais ou menos do propulsor; o ajuste Maximum Performance, por exemplo, é bastante utilizado nas voltas rápidas de qualificação.
SC: acionado enquanto o safety car está na pista, exibe um tempo de volta de referência fornecido pela FIA; o piloto precisa ser mais lento do que este tempo.
Probl/No: identifica qualquer problema encontrado pela telemetria, também pode ser utilizado como resposta quando a comunicação com a equipe falha.
R: ativa o rádio para comunicação entre equipe e piloto.
Box: indica à equipe que o piloto está indo para os boxes.
Se em uma categoria nacional a brincadeira já custa caro, imagine então na Fórmula 1. Um levantamento feito pelo site MSN revelou o custo estimado dos principais componentes de um monoposto. E eles são (bem) altos.
Monocoque de fibra de carbono: 400 mil libras esterlinas (R$ 1,43 milhão)
Bico e asa dianteira: 100 mil libras (R$ 360 mil)
Asa traseira móvel: 50 mil libras (R$ 180 mil)
Volante: 30 mil libras (R$ 108 mil)
Tanque de gasolina: 70 mil libras (R$ 250 mil)
Sistemas hidráulicos: 100 mil libras (R$ 360 mil)
Transmissões: 300 mil libras (R$ 1,07 milhão)
Sistemas de refrigeração: 100 mil libras (R$ 360 mil)
TOTAL: 1,15 milhões de libras por carro (R$ 4,11 milhões)
Mas antes que você saque o talão de cheques para comprar seu F-1, saiba que a lista não para por aí. Outros componentes vitais para o funcionamento do carro apresentam custos igualmente astronômicos.
Veja o caso dos motores. O regulamento atual da Fórmula 1 prevê a perda de 10 posições no grid para quem ultrapassa o limite de oito motores utilizados por temporada. Esta medida foi instaurada em 2009, quando a categoria passou por um grande enxugamento de custos – medida bastante inteligente em um tempo em que cada motor custava 4,3 milhões de libras. A chegada dos motores 1.6 V6 turbo na temporada 2014 inflacionará ainda mais os gastos, já que um diretor de equipe afirmou ao MSN que cada conjunto deve sair por 8,6 milhões de libras – ou cerca de R$ 30 milhões.
Outro exemplo interessante está nos pneus. Fabricados pela Pirelli, eles também não são baratos. A empresa italiana fornecerá aproximadamente 36 mil conjuntos de pneus durante a temporada 2013. Estimativas da emissora de televisão BBC apontam que um jogo de pneus sai por 1.300 libras, ou 325 libras por pneu – ou mais de R$ 1 mil.
Como as equipes costumam trocá-los a cada 15 ou 20 voltas, são utilizados cerca de três jogos por corrida, gastando 3.900 libras por etapa. Considerando que o calendário deste ano tem 19 provas, são gastos mais de 74 mil libras somente com os pneus do dia da corrida. Isso porque as equipes também participam de treinos (livres e classificatórios) e realizam testes de pré-temporada. Considerando que uma equipe de ponta usa mais de 4 mil pneus, a conta passa facilmente dos 8 milhões de reais.
Você ainda não entende como um pneu pode custar tanto assim? Daqui a pouco você vai mudar de ideia.
Antigamente, quando os monopostos já eram a última palavra em modernidade, a Fórmula 1 tinha apenas duas opções de pneus – para pista seca ou molhada. Hoje, a Pirelli, atual fornecedora de pneus da categoria, oferece seis tipos de pneus, sendo quatro deles para pista seca (slicks) e dois para molhada. Cada conjunto atende a uma situação específica durante a corrida. Sua identificação visual é realizada facilmente por faixas coloridas nas laterais.
Vermelho: é a cor dos pneus supermacios (ou super soft). Ideais para traçados mais travados e sinuosos (como Interlagos), fornecem melhor aderência, mas justamente por isso seu desgaste é prematuro demais. Reza a lenda que os compostos supermacios alcançam sua temperatura ideal rapidamente, evitando que o piloto tenha de “aquecê-los” excessivamente para conseguir tração.
Amarelo: identifica os pneus macios, chamados também de soft. Embora sejam até mais lentos que os supermacios, oferecem maior durabilidade. São frequentemente utilizados pelas equipes, adaptando-se tanto aos circuitos mais travados quanto aos de alta velocidade.
Branco: são os pneus médios, ou medium. A versatilidade é a principal característica destes compostos, podendo ser utilizados em praticamente todos os tipos de pista seca. São quase um segundo mais rápidos que os pneus duros.
Laranja: identificam os pneus duros, também conhecidos como hard. Embora demorem mais para aquecer e sejam menos aderentes, duram mais que os outros compostos. Ficaram mais macios que os anos anteriores – quando eram identificados pela cor cinza. São indicados para provas mais longas e em circuitos com asfalto mais abrasivo.
Verde: estes são os pneus intermediários, ou intermediate. São colocados nos carros quando a pista não está muito molhada e nem seca. Sua principal qualidade é desprezar até 20 litros de água por segundo, mesmo em alta velocidade.
Azul: são os pneus para chuva, ou wet. Estes compostos conseguem evacuar 60 litros de água por segundo quando o carro está em sua velocidade máxima.
O regulamento obriga todas as equipes a utilizar dois dos quatro compostos para pista seca – caso a corrida aconteça sob chuva, é preciso utilizar os dois tipos de pneus. Antes do início de cada fim de semana de corrida, a Pirelli coloca dois dos quatro compostos slicks à disposição das equipes. Um destes compostos nomeados é classificado como “principal”, o pneu mais adequado às características do circuito. O outro é chamado de “opção”.
Cabe à equipe definir quando e como vão usar os dois tipos de pneus. São 11 jogos de pneus slicks à disposição para o fim de semana de corrida, divididos entre “principal” e “opção”.
Para as duas sessões de treinos livres são oferecidos três jogos por carro, sendo dois jogos do pneu “principal” e um do “opção”. Todos precisam ser devolvidos: um deles após a primeira sessão e os dois restantes depois da segunda sessão de treinos livres.
No sábado são fornecidos mais oito jogos de pneus por carro – quatro jogos do “principal” e os restantes do “opção”. É preciso devolver dois jogos – um de cada – após a última sessão de treinos livres na manhã de sábado, sobrando seis jogos de pneus para classificação e corrida – três conjuntos de cada composto.
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No regulamento deste ano, são permitidos somente motores de quatro tempos (admissão, compressão, combustão e exaustão) com cilindrada até 2,4 litros e que girem a até 18 mil rotações por minuto. Nenhum tipo de sobrealimentação é permitida atualmente, embora isso esteja prestes a mudar em breve – falaremos disso logo menos. Os motores devem pesar no mínimo 95 quilos e ter oito cilindros dispostos em forma de “V” – os famosos V8 – a 90 graus, com duas válvulas de escape e duas de admissão por cilindro.
Eles são enormes quebra-cabeças com mais de cinco mil peças, sendo que 1.500 são móveis. A potência é superior a 700 cv, mas superariam facilmente os 800 cv se não fossem as limitações técnicas do regulamento. Bastante eficientes, eles giram a até 18 mil rotações por minuto e entregam aproximadamente 750 cv – um Chevrolet Camaro, por exemplo, chega no máximo a 5.900 RPM e tem 406 cv, extraídos de um motor maior (6,3 litros) e com o mesmo número de cilindros.
Um motor de Fórmula 1 tem uma eficiência volumétrica muito alta, ou seja, consegue preencher seus oito cilindros com um volume muito grande de mistura ar-combustível sem realizar uma detonação prévia, elevando a capacidade de gerar potência.
Hoje, o ar é “sugado” (ou melhor, admitido) para o motor por um duto logo acima da cabeça do piloto. É este duto o responsável por levar o ar ao coletor de admissão. Mas nem sempre o ar consegue chegar ao motor – afinal, se você manja um pouco de mecânica, sabe que as válvulas abrem e fecham enquanto o carro está andando.
Quando isso acontece, o ar é comprimido no duto até a válvula de admissão reabrir, aumentando o volume de ar admitido enquanto as válvulas permanecem abertas. Ao mesmo tempo, os gases resultantes da combustão precisam ser expelidos na mesma velocidade do processo de admissão. Isso acontece por aqueles tubos longos e retorcidos na parte traseira do motor, os chamados coletores de escape. Eles servem como uma via de mão dupla, já que o ar é expelido tão rapidamente que esses coletores também admitem ar enquanto as válvulas estão abertas. As válvulas, aliás, funcionam em velocidade tão alta que causariam sérios problemas em um motor convencional.
O consumo de combustível também é bastante diferente dos carros de passeio: apenas 1,6 km/l!
Não podemos esquecer também da transmissão, cuja função é transferir a potência gerada pelo motor às rodas traseiras. Trata-se de um dos poucos componentes de um Fórmula 1 oferecidos em alguns automóveis de passeio – neste caso, a tecnologia saiu das pistas diretamente para as ruas.
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Atualmente, as caixas de câmbio dos monopostos conta com sete marchas para frente, além da marcha a ré. As trocas são realizadas por aletas colocadas atrás do volante, conhecidas como “borboletas”. As reduções são feitas por toques na alavanca esquerda e as trocas ascendentes acontecem ao se apertar a aleta direita. Este sistema de trocas, chamado de sequencial, equipava apenas alguns carros de luxo e superesportivos, mas hoje eles são oferecidos até em modelos mais populares.
É importante ressaltar que a caixa de câmbio de um F-1 não é automática, e sim automatizada. Isso porque o monoposto tem uma central eletrônica que aciona atuadores hidráulicos, que são responsáveis por mudar as marchas assim que o piloto dá o comando. Todo o conjunto precisa ser robusto, já que um piloto pode fazer mais de 3.600 trocas por corrida.
O KERS (sigla para Sistema de Recuperação de Energia Cinética) aproveita o fato de toda frenagem desperdiçar certa quantidade de energia. É aí que ele entra em ação. Lançado em 2009, seu papel é coletar esta energia cinética e armazená-la em uma espécie de gerador, que a converte em energia elétrica e a distribui em baterias. Ao toque de um botão, as baterias entregam uma injeção de aproximadamente 80 cv extras e faz o carro ganhar mais velocidade por até 6,7 segundos. O KERS pode ser utilizado tanto para ganhar posição quanto para defendê-la, e sua principal vantagem é ser um recurso renovável a cada nova frenagem.
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Já a asa traseira móvel (conhecida como DRS, ou Sistema de Redução de Arrasto) influencia diretamente na aerodinâmica, reduzindo o arrasto. Seu uso é permitido somente quando um piloto estiver com uma desvantagem de até um segundo e em áreas pré-determinadas pela direção da prova. Nas corridas, sensores espalhados pela pista medem a diferença entre os carros e, quando ela for de até 1 segundo, uma luz se acende no painel liberando o piloto de trás (quem está na frente não pode usá-la) para acionar o DRS. Somente nos treinos e na classificação é que os pilotos têm autonomia para alterar a posição da asa quando acharem conveniente.
Assim que o piloto aperta o botão, uma das aletas da asa traseira se ergue para criar um vão de 50 milímetros, suficientes para liberar a passagem do ar e reduzir o arrasto aerodinâmico. Segundo a Red Bull, isso faz com que o carro ganhe até 10 km/h nas retas. Cabe ao piloto decidir se usará esta assistência de uma vez só ou aos poucos.
É por isso que as bordas dos discos de freio possuem diversos pequenos orifícios, que dissipam o calor mais rapidamente. Do lado de fora do cubo da roda há também uma espécie de tomada de ar, que resfria os discos. Estas tomadas são trocadas a cada prova por conta das particularidades de cada traçado, até porque a temperatura dos freios não deve cair demais. Se isso acontecer, aumentam os riscos do sistema não funcionar.
Quando o piloto exerce uma força no pedal (que suporta uma carga de até 160 quilos), ela é imediatamente repassada ao cilindro-mestre, que ativa os sensores responsáveis pelo comando da frenagem. Então, os seis pistões de cada pinça reduzem rapidamente a velocidade em cada roda.
Simultaneamente a todo este trabalho, realizado em milésimos de segundo, vários dados são coletados pelos sensores de telemetria, que informam à equipe tudo que está acontecendo em tempo real. Este vídeo da fabricante italiana Brembo, que equipa os carros da Ferrari dentro e fora das pistas de Fórmula 1, explica melhor.
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Apesar de menores, eles terão a mesma potência dos V8 atuais, graças a uma engenhosa combinação: serão aproximadamente 550 cv vindos do motor V6 a combustão e mais 150 cv produzidos por um motor elétrico acoplado ao turbo – que de quebra evita atrasos na resposta das acelerações.
Tudo isso com uma expressiva redução de consumo de até 35% e mais durabilidade: estes novos motores precisarão durar até os 4.000 quilômetros – os atuais resistem até 2.000 quilômetros.
A temporada 2014 também terá outras (importantes) mudanças. A transmissão será automatizada de oito marchas com trocas sequenciais nas aletas atrás do volante. O design incluirá bicos mais baixos por questões de segurança e o peso mínimo do carro subirá de 642 para 690 quilos.
Já o atual sistema KERS será substituído pelo ERS, que aproveitará energia de duas fontes distintas: da energia cinética do carro recuperada das frenagens (como acontece hoje) e da energia térmica advinda dos gases no escapamento. Na prática, o ERS-K fornecerá 161 cv por até 33 segundos por volta – com o KERS atual, estes números são de 80 cv e 6,7 segundos, respectivamente.
No universo em que qualquer mínimo erro pode ser fatal, saber como funcionam estes carros nos leva a crer que os super-heróis realmente existem.
E eles trabalham em equipes de Fórmula 1.
Para ler mais:
→ Como virar um piloto de Fórmula 1?
→ Como funciona uma equipe de Fórmula 1?
Afinal, o talento de Sebastian Vettel não é a única razão da supremacia da Red Bull nas últimas quatro temporadas. Vamos pensar no engenhoso RB9.
O carro responsável pelo tetracampeonato do alemão foi idealizado por Adrian Newey, o “mago” das pranchetas, e consumiu cinco meses de trabalho árduo. Mais de 300 profissionais, entre designers, especialistas em aerodinâmica e construtores, se envolveram no projeto. Tudo pensando em um único objetivo: erguer o título mundial pela quarta vez em quatro anos.
Mas nem todos tem a mesma felicidade (ou competência) da Red Bull. Equipes como Ferrari e Mercedes já convocaram projetistas para trabalhar no carro do ano que vem. No caso específico desta temporada, praticamente todas as equipes seguiram este caminho, principalmente pelas mudanças drásticas previstas para a temporada 2014 – que vão interferir bastante no desempenho dos carros.
No entanto, não são raros os casos em que uma equipe “joga a toalha” e abdica do campeonato para pensar no futuro. Fazer um bom trabalho é fundamental para conquistar bons resultados sem depender de mudanças improvisadas no meio do campeonato. Afinal de contas, sem um bom carro o piloto não vai a lugar algum.
Ou até vai: para o fim do grid.
É um carro ou um avião?
Nem perca tempo procurando semelhanças com um automóvel comum. Desde os primeiros esboços até os testes realizados em túneis de vento, tudo em um F-1 é feito pensando em segurança e velocidade– não necessariamente nesta ordem.Vamos começar falando do que nossos olhos veem: a carroceria. Sabe todos aqueles apêndices aerodinâmicos – os penduricalhos estranhos presentes em todos os lados do carro? Eles não estão lá apenas de enfeite. Cada parte foi projetada para “cortar” o vento da melhor maneira possível, ainda que isso sacrifique o visual. Os antigos monopostos dos anos 80, tão belos quanto barulhentos, viraram peças de museu, simbolizando uma época em que aerodinâmica era uma palavra mais associada a aviões do que carros.
Hoje, os projetistas quebram a cabeça para criar soluções que façam a equipe ganhar milésimos de segundo dentro da pista. Assim nasceu o estranho bico “com degrau” presente em todos os bólidos desta temporada.
Link Youtube
Dois outros exemplos surgiram nos testes de pré-temporada de 2008: as duas pequenas protuberâncias no bico da BMW Sauber (que renderam ao carro o maldoso apelido de “carro-veado”) e a igualmente bizarra cobertura do motor concebida pela Red Bull, que direcionava o vento de forma mais eficiente para a traseira. A solução acabou sendo copiada por outras equipes, mas, de tão estranha, logo foi apelidada de “barbatana” ou “bigorna”. Se você olhar as imagens abaixo, entenderá por que.
Mas quando falamos em projetos exóticos, não há como não se lembrar da Tyrrell P34. A criação do engenheiro Derek Gardner tinha seis rodas, sendo quatro delas na parte da frente e as outras duas atrás. Como as rodas dianteiras eram menores, elas reduziriam a área frontal do carro, melhorando a aerodinâmica. A existência deste inusitado concorrente obrigou a Goodyear, fornecedora de pneus da F-1 na época, a fabricar conjuntos de 10 polegadas exclusivamente para o P34.
Nas pistas, porém, a invenção não fez tanto sucesso: em duas temporadas, a Tyrrell obteve apenas uma pole-position e uma vitória, ambas com o sul-africano Jody Scheckter. O largo bico e o fato de as rodas traseiras serem maiores e mais largas do que as da frente não trouxeram vantagens aerodinâmicas significativas. Por conta da falta de resultados, a equipe abandonou o projeto em 1978, apenas dois anos após sua estreia.
Beleza interior
Se você acompanha o esporte há pelo menos alguns anos, certamente se lembrará do acidente deRobert Kubica no GP do Canadá de 2007. Quando estava na 27ª volta, o polonês se tocou com Jarno Trulli, saiu da pista e colidiu violentamente contra o muro. O choque fez o carro atravessar a pista em alta velocidade enquanto capotava diversas vezes até parar no guard-rail oposto. O forte acidente remeteu à fatalidade de Ayrton Senna, principalmente porque Kubica ficou desacordado dentro de sua BMW Sauber, levando muitos espectadores a crer que ele havia falecido.Link Youtube
Felizmente, o piloto sofreu apenas uma fratura na perna e saiu andando do hospital um dia depois. No entanto, os médicos o aconselharam a não correr o GP dos Estados Unidos – abrindo espaço para a estreia de um alemão de 19 anos chamado Sebastian Vettel.
Mas o que o acidente de Kubica tem a ver com os carros de F1? Tudo. Afinal, se Robert teve apenas uma leve lesão, isso se deve à resistência dos projetos atuais – só para constar, desde a morte de Senna não há um acidente fatal nas pistas. O habitáculo dos monopostos é extremamente reforçado, graças a uma estrutura chamada monocoque (ou estrutura única, em francês), que é feita de um único material.
Ela foi empregada pela primeira vez em 1962, no Lotus 25 de Colin Chapman. Feito de placas e alumínio rebitadas, substituiu as antigas e pouco práticas treliças tubulares. Pouco mais de duas décadas depois, o McLaren MP4/1C trouxe o primeiro monocoque de fibra de carbono, que virou padrão na categoria.
McLaren MP4/1C: detentora do primeiro monocoque de fibra de carbonoDentro do monocoque fica o cockpit. Antes de cada temporada, as equipes tiram todas as medidas de seus pilotos, fazendo uma cabine no tamanho exato para cada um deles. Até o banco é projetado para acomodá-los com perfeição. A posição de dirigir, aliás, é bastante estranha: o piloto vai praticamente deitado no veículo e tudo que ele vê à frente é o bico e os pneus.
Construir esta parte do carro é um desafio muito complexo, já que é preciso seguir uma série de regras técnicas, incluindo dimensões mínimas e assoalho plano. Quase não há espaço livre lá dentro, tanto é que o piloto só entra e sai do carro se tirar o volante do lugar.
E falando em volante, eis uma das peças mais complexas de um Fórmula 1. Ele pode ter inúmeras funções, distribuídas em vários botões (alguns modelos mais complexos podem chegar a quase 40), ou seja, nada parecido com aquela coisa redonda feita só para o motorista determinar a direção que o carro vai.
Embora seja uma complexa central eletrônica, ele pesa apenas 1,5 quilo – mas custa US$ 50 mil dólares (mais de R$100 mil). Agora deu para entender o desespero da Williams ao ver o volante do carro de Rubens Barrichello ser atropelado (por Bruno Senna) depois de o brasileiro jogá-lo no meio da pista de Mônaco. O piloto se defendeu dizendo que quis abandonar o carro rapidamente porque estava em uma posição perigosa e não queria ser atingido pelos rivais.
Só não me pergunte como os pilotos não se confundem com tantos botões à sua frente a mais de 300 km/h. É coisa de profissional. Por meio dele você seleciona marchas, limita a velocidade dentro dos boxes e até modifica o mapeamento do motor. No centro há uma tela que mostra informações como o tempo de volta e a marcha em que o carro está. Isso sem contar as luzes logo acima deste visor mostrando as rotações por minuto (RPM) do motor. Abaixo listamos algumas das funções à disposição do piloto:
Direção
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N: coloca o carro em ponto morto e também permite a seleção da marcha à ré.
Tyre: o piloto deve girar este botão de acordo com o tipo de pneu correspondente. Quando o Fórmula 1 está calçado com pneus de chuva ou intermediários, uma luz auxiliar piscante é acesa na traseira para alertar quem vem atrás.
Shift paddles (ou “borboletas”): posicionadas atrás do volante, aumentam ou diminuem marchas. A aleta da direita reduz uma marcha e a da direita, aumenta.
Lower levels: função que aciona a embreagem, utilizada apenas antes do engate da primeira marcha.
Mecânica e Elétrica
B: Ativa o KERS, ou Sistema de Recuperação de Energia Cinética; esta tecnologia reutiliza a energia desperdiçada nas frenagens, fornecendo mais potência por alguns segundos.KRec (dial): este seletor ativa configurações específicas do KERS, como intensidade de força e uso da função.
Oil: abre um tanque suplementar com mais óleo para o motor.
MFRS: botão giratório no centro do volante que ajusta várias configurações; pode ser utilizado em conjunto com os botões + e – para modificar outras opções.
Pedal: configura outras funções a partir da pressão no pedal por um tempo específico.
RPM: modifica o mapeamento de motor, permitindo que se exija mais ou menos do propulsor; o ajuste Maximum Performance, por exemplo, é bastante utilizado nas voltas rápidas de qualificação.
Velocidade
PL: limitador de velocidade, impede que o carro ultrapasse os 100 km/h dentro dos boxes.SC: acionado enquanto o safety car está na pista, exibe um tempo de volta de referência fornecido pela FIA; o piloto precisa ser mais lento do que este tempo.
Comunicação
Ack/Yes: confirma que o piloto entendeu as mudanças comunicadas pelo rádio; serve como resposta quando a comunicação entre equipe e piloto deixa de funcionar.Probl/No: identifica qualquer problema encontrado pela telemetria, também pode ser utilizado como resposta quando a comunicação com a equipe falha.
R: ativa o rádio para comunicação entre equipe e piloto.
Box: indica à equipe que o piloto está indo para os boxes.
Aerodinâmica
W: altera a posição da asa móvel traseira (DRS) para diminuir o arrasto aerodinâmico.Brincadeira cara
Se você achou caro demais um volante custar mais de R$ 100 mil, é bom se preparar pelo que vem aí. Afinal, ninguém precisa ser expert em automobilismo para saber que este é um dos esportes mais caros do mundo.Se em uma categoria nacional a brincadeira já custa caro, imagine então na Fórmula 1. Um levantamento feito pelo site MSN revelou o custo estimado dos principais componentes de um monoposto. E eles são (bem) altos.
Monocoque de fibra de carbono: 400 mil libras esterlinas (R$ 1,43 milhão)
Bico e asa dianteira: 100 mil libras (R$ 360 mil)
Asa traseira móvel: 50 mil libras (R$ 180 mil)
Volante: 30 mil libras (R$ 108 mil)
Tanque de gasolina: 70 mil libras (R$ 250 mil)
Sistemas hidráulicos: 100 mil libras (R$ 360 mil)
Transmissões: 300 mil libras (R$ 1,07 milhão)
Sistemas de refrigeração: 100 mil libras (R$ 360 mil)
TOTAL: 1,15 milhões de libras por carro (R$ 4,11 milhões)
Mas antes que você saque o talão de cheques para comprar seu F-1, saiba que a lista não para por aí. Outros componentes vitais para o funcionamento do carro apresentam custos igualmente astronômicos.
Veja o caso dos motores. O regulamento atual da Fórmula 1 prevê a perda de 10 posições no grid para quem ultrapassa o limite de oito motores utilizados por temporada. Esta medida foi instaurada em 2009, quando a categoria passou por um grande enxugamento de custos – medida bastante inteligente em um tempo em que cada motor custava 4,3 milhões de libras. A chegada dos motores 1.6 V6 turbo na temporada 2014 inflacionará ainda mais os gastos, já que um diretor de equipe afirmou ao MSN que cada conjunto deve sair por 8,6 milhões de libras – ou cerca de R$ 30 milhões.
Outro exemplo interessante está nos pneus. Fabricados pela Pirelli, eles também não são baratos. A empresa italiana fornecerá aproximadamente 36 mil conjuntos de pneus durante a temporada 2013. Estimativas da emissora de televisão BBC apontam que um jogo de pneus sai por 1.300 libras, ou 325 libras por pneu – ou mais de R$ 1 mil.
Como as equipes costumam trocá-los a cada 15 ou 20 voltas, são utilizados cerca de três jogos por corrida, gastando 3.900 libras por etapa. Considerando que o calendário deste ano tem 19 provas, são gastos mais de 74 mil libras somente com os pneus do dia da corrida. Isso porque as equipes também participam de treinos (livres e classificatórios) e realizam testes de pré-temporada. Considerando que uma equipe de ponta usa mais de 4 mil pneus, a conta passa facilmente dos 8 milhões de reais.
Você ainda não entende como um pneu pode custar tanto assim? Daqui a pouco você vai mudar de ideia.
Calçando os sapatos
Engana-se quem pensa que os pneus utilizados na F-1 são praticamente iguais aos do seu carro.Antigamente, quando os monopostos já eram a última palavra em modernidade, a Fórmula 1 tinha apenas duas opções de pneus – para pista seca ou molhada. Hoje, a Pirelli, atual fornecedora de pneus da categoria, oferece seis tipos de pneus, sendo quatro deles para pista seca (slicks) e dois para molhada. Cada conjunto atende a uma situação específica durante a corrida. Sua identificação visual é realizada facilmente por faixas coloridas nas laterais.
Vermelho: é a cor dos pneus supermacios (ou super soft). Ideais para traçados mais travados e sinuosos (como Interlagos), fornecem melhor aderência, mas justamente por isso seu desgaste é prematuro demais. Reza a lenda que os compostos supermacios alcançam sua temperatura ideal rapidamente, evitando que o piloto tenha de “aquecê-los” excessivamente para conseguir tração.
Amarelo: identifica os pneus macios, chamados também de soft. Embora sejam até mais lentos que os supermacios, oferecem maior durabilidade. São frequentemente utilizados pelas equipes, adaptando-se tanto aos circuitos mais travados quanto aos de alta velocidade.
Branco: são os pneus médios, ou medium. A versatilidade é a principal característica destes compostos, podendo ser utilizados em praticamente todos os tipos de pista seca. São quase um segundo mais rápidos que os pneus duros.
Laranja: identificam os pneus duros, também conhecidos como hard. Embora demorem mais para aquecer e sejam menos aderentes, duram mais que os outros compostos. Ficaram mais macios que os anos anteriores – quando eram identificados pela cor cinza. São indicados para provas mais longas e em circuitos com asfalto mais abrasivo.
Verde: estes são os pneus intermediários, ou intermediate. São colocados nos carros quando a pista não está muito molhada e nem seca. Sua principal qualidade é desprezar até 20 litros de água por segundo, mesmo em alta velocidade.
Azul: são os pneus para chuva, ou wet. Estes compostos conseguem evacuar 60 litros de água por segundo quando o carro está em sua velocidade máxima.
O regulamento obriga todas as equipes a utilizar dois dos quatro compostos para pista seca – caso a corrida aconteça sob chuva, é preciso utilizar os dois tipos de pneus. Antes do início de cada fim de semana de corrida, a Pirelli coloca dois dos quatro compostos slicks à disposição das equipes. Um destes compostos nomeados é classificado como “principal”, o pneu mais adequado às características do circuito. O outro é chamado de “opção”.
Cabe à equipe definir quando e como vão usar os dois tipos de pneus. São 11 jogos de pneus slicks à disposição para o fim de semana de corrida, divididos entre “principal” e “opção”.
Para as duas sessões de treinos livres são oferecidos três jogos por carro, sendo dois jogos do pneu “principal” e um do “opção”. Todos precisam ser devolvidos: um deles após a primeira sessão e os dois restantes depois da segunda sessão de treinos livres.
No sábado são fornecidos mais oito jogos de pneus por carro – quatro jogos do “principal” e os restantes do “opção”. É preciso devolver dois jogos – um de cada – após a última sessão de treinos livres na manhã de sábado, sobrando seis jogos de pneus para classificação e corrida – três conjuntos de cada composto.
O coração da fera
Nenhuma destas tecnologias é mais importante do que o motor. Posicionado logo atrás do piloto, é ele que pode levar um piloto do céu ao inferno em segundos. Vários tipos de motores já dominaram a Fórmula 1 em mais de seis décadas de história. Nos anos 70, os V8 davam o ar da graça. Nas décadas seguintes, eles foram trocados por grandes V10, que proporcionavam um dos roncos mais inebriantes do automobilismo mundial. Quem teve a chance de ouvi-los ao vivo não esquece jamais.Link Youtube
No regulamento deste ano, são permitidos somente motores de quatro tempos (admissão, compressão, combustão e exaustão) com cilindrada até 2,4 litros e que girem a até 18 mil rotações por minuto. Nenhum tipo de sobrealimentação é permitida atualmente, embora isso esteja prestes a mudar em breve – falaremos disso logo menos. Os motores devem pesar no mínimo 95 quilos e ter oito cilindros dispostos em forma de “V” – os famosos V8 – a 90 graus, com duas válvulas de escape e duas de admissão por cilindro.
Eles são enormes quebra-cabeças com mais de cinco mil peças, sendo que 1.500 são móveis. A potência é superior a 700 cv, mas superariam facilmente os 800 cv se não fossem as limitações técnicas do regulamento. Bastante eficientes, eles giram a até 18 mil rotações por minuto e entregam aproximadamente 750 cv – um Chevrolet Camaro, por exemplo, chega no máximo a 5.900 RPM e tem 406 cv, extraídos de um motor maior (6,3 litros) e com o mesmo número de cilindros.
Então qual é o segredo?
Obs.: antes que você continue lendo, vale avisar que é praticamente impossível tentar explicar o funcionamento de um motor sem utilizar termos ligados à mecânica. Mas tentei fazê-lo sem parecer “mecaniquês” demais.Um motor de Fórmula 1 tem uma eficiência volumétrica muito alta, ou seja, consegue preencher seus oito cilindros com um volume muito grande de mistura ar-combustível sem realizar uma detonação prévia, elevando a capacidade de gerar potência.
Hoje, o ar é “sugado” (ou melhor, admitido) para o motor por um duto logo acima da cabeça do piloto. É este duto o responsável por levar o ar ao coletor de admissão. Mas nem sempre o ar consegue chegar ao motor – afinal, se você manja um pouco de mecânica, sabe que as válvulas abrem e fecham enquanto o carro está andando.
Quando isso acontece, o ar é comprimido no duto até a válvula de admissão reabrir, aumentando o volume de ar admitido enquanto as válvulas permanecem abertas. Ao mesmo tempo, os gases resultantes da combustão precisam ser expelidos na mesma velocidade do processo de admissão. Isso acontece por aqueles tubos longos e retorcidos na parte traseira do motor, os chamados coletores de escape. Eles servem como uma via de mão dupla, já que o ar é expelido tão rapidamente que esses coletores também admitem ar enquanto as válvulas estão abertas. As válvulas, aliás, funcionam em velocidade tão alta que causariam sérios problemas em um motor convencional.
O consumo de combustível também é bastante diferente dos carros de passeio: apenas 1,6 km/l!
Não podemos esquecer também da transmissão, cuja função é transferir a potência gerada pelo motor às rodas traseiras. Trata-se de um dos poucos componentes de um Fórmula 1 oferecidos em alguns automóveis de passeio – neste caso, a tecnologia saiu das pistas diretamente para as ruas.
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Atualmente, as caixas de câmbio dos monopostos conta com sete marchas para frente, além da marcha a ré. As trocas são realizadas por aletas colocadas atrás do volante, conhecidas como “borboletas”. As reduções são feitas por toques na alavanca esquerda e as trocas ascendentes acontecem ao se apertar a aleta direita. Este sistema de trocas, chamado de sequencial, equipava apenas alguns carros de luxo e superesportivos, mas hoje eles são oferecidos até em modelos mais populares.
É importante ressaltar que a caixa de câmbio de um F-1 não é automática, e sim automatizada. Isso porque o monoposto tem uma central eletrônica que aciona atuadores hidráulicos, que são responsáveis por mudar as marchas assim que o piloto dá o comando. Todo o conjunto precisa ser robusto, já que um piloto pode fazer mais de 3.600 trocas por corrida.
Pegando atalhos
Se você acompanha as corridas de Fórmula 1, certamente já viu um piloto fazer uma ultrapassagem com a mesma facilidade do encanador Mario quando pegava o famoso cogumelo “turbinado” do game Mario Kart. No mundo real, isso acontece graças a dois recursos criados para estimular as disputas por posições: o KERS e a asa móvel.O KERS (sigla para Sistema de Recuperação de Energia Cinética) aproveita o fato de toda frenagem desperdiçar certa quantidade de energia. É aí que ele entra em ação. Lançado em 2009, seu papel é coletar esta energia cinética e armazená-la em uma espécie de gerador, que a converte em energia elétrica e a distribui em baterias. Ao toque de um botão, as baterias entregam uma injeção de aproximadamente 80 cv extras e faz o carro ganhar mais velocidade por até 6,7 segundos. O KERS pode ser utilizado tanto para ganhar posição quanto para defendê-la, e sua principal vantagem é ser um recurso renovável a cada nova frenagem.
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Já a asa traseira móvel (conhecida como DRS, ou Sistema de Redução de Arrasto) influencia diretamente na aerodinâmica, reduzindo o arrasto. Seu uso é permitido somente quando um piloto estiver com uma desvantagem de até um segundo e em áreas pré-determinadas pela direção da prova. Nas corridas, sensores espalhados pela pista medem a diferença entre os carros e, quando ela for de até 1 segundo, uma luz se acende no painel liberando o piloto de trás (quem está na frente não pode usá-la) para acionar o DRS. Somente nos treinos e na classificação é que os pilotos têm autonomia para alterar a posição da asa quando acharem conveniente.
Assim que o piloto aperta o botão, uma das aletas da asa traseira se ergue para criar um vão de 50 milímetros, suficientes para liberar a passagem do ar e reduzir o arrasto aerodinâmico. Segundo a Red Bull, isso faz com que o carro ganhe até 10 km/h nas retas. Cabe ao piloto decidir se usará esta assistência de uma vez só ou aos poucos.
Pode parar!
Mas de nada adianta fazer um carro para passar dos 300 km/h se ele não tiver condições de frear com segurança. É por isso que os freios são tão ou até mais importantes do que o motor ou a aerodinâmica de um monoposto. Os discos e pastilhas são feitos de fibra de carbono, evitando o desgaste e a ocorrência de fissuras que poderiam afetar o tempo de parada. Graças ao uso deste material, aliás, é que os discos suportam temperaturas de até 1.200 graus centígrados – embora eles cheguem a “apenas” 800° C, ficando incandescentes.É por isso que as bordas dos discos de freio possuem diversos pequenos orifícios, que dissipam o calor mais rapidamente. Do lado de fora do cubo da roda há também uma espécie de tomada de ar, que resfria os discos. Estas tomadas são trocadas a cada prova por conta das particularidades de cada traçado, até porque a temperatura dos freios não deve cair demais. Se isso acontecer, aumentam os riscos do sistema não funcionar.
Quando o piloto exerce uma força no pedal (que suporta uma carga de até 160 quilos), ela é imediatamente repassada ao cilindro-mestre, que ativa os sensores responsáveis pelo comando da frenagem. Então, os seis pistões de cada pinça reduzem rapidamente a velocidade em cada roda.
Simultaneamente a todo este trabalho, realizado em milésimos de segundo, vários dados são coletados pelos sensores de telemetria, que informam à equipe tudo que está acontecendo em tempo real. Este vídeo da fabricante italiana Brembo, que equipa os carros da Ferrari dentro e fora das pistas de Fórmula 1, explica melhor.
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O futuro
A partir do ano que vem, a Fórmula 1 passará pela maior transformação de sua história: a chegada do conceito de downsizing nas pistas da maior categoria do automobilismo mundial. No lugar dos antigos V8 entram motores com seis cilindros em “V”. Ou V6, para os íntimos, sobrealimentados por turbocompressor (os populares turbos), rotações limitadas a 15 mil giros por minuto e capacidade volumétrica de 1,6 litro.Apesar de menores, eles terão a mesma potência dos V8 atuais, graças a uma engenhosa combinação: serão aproximadamente 550 cv vindos do motor V6 a combustão e mais 150 cv produzidos por um motor elétrico acoplado ao turbo – que de quebra evita atrasos na resposta das acelerações.
Tudo isso com uma expressiva redução de consumo de até 35% e mais durabilidade: estes novos motores precisarão durar até os 4.000 quilômetros – os atuais resistem até 2.000 quilômetros.
A temporada 2014 também terá outras (importantes) mudanças. A transmissão será automatizada de oito marchas com trocas sequenciais nas aletas atrás do volante. O design incluirá bicos mais baixos por questões de segurança e o peso mínimo do carro subirá de 642 para 690 quilos.
Já o atual sistema KERS será substituído pelo ERS, que aproveitará energia de duas fontes distintas: da energia cinética do carro recuperada das frenagens (como acontece hoje) e da energia térmica advinda dos gases no escapamento. Na prática, o ERS-K fornecerá 161 cv por até 33 segundos por volta – com o KERS atual, estes números são de 80 cv e 6,7 segundos, respectivamente.
Uma obra de arte sobre rodas
Projetar um carro de Fórmula 1 é muito mais desafiador do que podemos imaginar. Como é possível transformar um quebra-cabeças com mais de 6 mil peças únicas e 100 mil componentes diferentes em uma máquina levada o tempo todo ao seu limite?No universo em que qualquer mínimo erro pode ser fatal, saber como funcionam estes carros nos leva a crer que os super-heróis realmente existem.
E eles trabalham em equipes de Fórmula 1.
Para ler mais:
→ Como virar um piloto de Fórmula 1?
→ Como funciona uma equipe de Fórmula 1?
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