Aerodinâmica nos carros da Fórmula 1: como funciona

Existem quatro componentes que fazem toda a diferença na Fórmula 1: gerenciamento de pneus, potência do powertrain (trem de força), suspensão e aerodinâmica. É justamente sobre esse último que vamos falar neste artigo. A aerodinâmica nos carros da Fórmula 1 — e a constante busca pela evolução de seus componentes — é sempre uma grande preocupação para os projetistas e engenheiros das equipes. Afinal de contas, em uma competição, qualquer nova solução pode fazer a diferença. Confira!

Uma das pistas utilizadas na Fórmula 1.

A aerodinâmica é essencial para o bom desempenho dos carros nas pistas de Fórmula 1.

Imagine que você faz parte do time de projetistas de uma grande equipe da Fórmula 1. Um dos seus principais objetivos é desenhar um carro com características que aumentem a aderência na pista, além de ampliar a resistência do ar, de modo a gerar mais estabilidade e melhor desempenho. Por qual caminho você iria para conseguir atingir esse objetivo? Se você respondeu “aerodinâmica”, acertou.

A Aerodinâmica nos carros da Fórmula 1

A aerodinâmica, basicamente, trabalha sobre a interação do ar com objetos sólidos. Ou seja, qualquer objeto que se desloque no ar sofre ação direta das forças aerodinâmicas. Nos carros da F1, essa carga aerodinâmica desenvolvida pelos projetistas e engenheiros é chamada de downforce ou sustentação negativa. Esse conceito é necessário devido à alta velocidade atingida pelo veículo.

A downforce atua através de alguns componentes específicos do carro para gerar uma força vertical sobre os pneus, fazendo com que o automóvel fique mais “colado” ao solo. Essa maior firmeza na pista é o que permite que o veículo faça curvas com aceleração em níveis elevados, por exemplo. Os aerofólios são elementos fundamentais utilizados para criar downforce nos carros de corrida.

Aerofólios

Um dos principais responsáveis por essa estabilidade e, consequentemente, pela downforce é o aerofólio. Em resumo, ele é uma espécie de asa virada de cabeça para baixo. Funciona assim: em velocidades distintas, o ar passa nos dois lados do aerofólio, criando uma diferença significativa de pressão, através de um processo conhecido como Princípio de Bernoulli.

Na parte de baixo do aerofólio, o ar percorre em uma velocidade maior, proporcionando menor pressão. Por outro lado, na parte superior da asa, o ar transita em uma velocidade menor, gerando uma pressão maior. Isso ocorre porque ali a superfície é curva. É nessa diferença de pressão que acontece a força necessária para a aderência do carro no solo.

Aerofólio traseiro de um carro de Fórmula 1 da Ferrari.

Aerofólio da Ferraria, um componente fundamental para a aerodinâmica do carro.

Curiosamente, um princípio parecido é utilizado para fazer com que os aviões saiam do chão. Entretanto, diferentemente dos carros de corrida, isso é realizado no sentido inverso, claro. Pode parecer exagero, mas, a 300 km/h, velocidade média atingida por um fórmula 1, o carro poderia facilmente levantar voo. Isso não ocorre exatamente pela função aerodinâmica — e downforce — exercida pelo aerofólio do veículo.

Contudo, não são apenas os aerofólios (ou asas) que influenciam na aerodinâmica de um carro de F1. Com o passar dos anos e a evolução em pesquisa e desenvolvimento, outras superfícies — que incluem até mesmo o formato do capacete dos pilotos —, levam o conceito aerodinâmico em consideração. Se uma parte do veículo cria turbulência capaz de gerar resistência ao movimento, ela acaba prejudicando diretamente o desempenho em velocidade. E isso nenhuma equipe quer.

A aerodinâmica e a competitividade na F1

Se por um lado os avanços tecnológicos no viés aerodinâmico garantiram um desempenho absurdo em velocidade e aderência, por outro, essa constante evolução culminou em uma redução significativa na emoção das provas, principalmente nos momentos de ultrapassagem.

O que acontece é que ao atingirem uma alta velocidade, os carros deixam uma espécie de onda de turbulência extrema para os veículos que estão logo atrás, tornando a tarefa de ultrapassagem praticamente impossível.

Foi na busca por resolver esse problema que, em 2011, a Fórmula 1 desenvolveu o DRS (Drag Reduction System), conhecido no Brasil como “asa móvel” ou Sistema de Redução de Arrasto. Esse é um elemento que passou a ser utilizado nas retas, exatamente nos momentos de tentativa de ultrapassagem.

Para que o DRS entre em ação, o piloto, através de comando interno do carro, abre a asa traseira, fazendo com que o ar corra livremente e diminua a downforce para auxiliar no contorno de curva. Isso aumenta a velocidade — por alguns metros —, e permite que o piloto finalize a manobra. Ao pisar no freio, automaticamente o Drag Reduction System é desativado e ele volta a ter o equilíbrio do veículo.

Redução da pressão aerodinâmica e outras mudanças para 2021

Para a temporada 2021 da Fórmula 1, a Federação Internacional de Automobilismo (FIA) pretende alterar o regulamento técnico e garantir uma redução ainda maior na pressão aerodinâmica dos veículos. A proposta visa diminuir a velocidade dos carros nas curvas e, assim, evitar um desgaste severo dos pneus.

O Conselho Mundial de Automobilismo da FIA também estabeleceu outra medida significativa para as equipes da F1: a diminuição progressiva — valendo já a partir de 2021 — no número permitido de testes de aerodinâmica nos túneis de vento. O sistema, até então inédito na categoria, visa nivelar as performances.

Anteriormente, as equipes tinham permissão para realizar 65 testes por semana em seus túneis de vento. Estima-se que, em 2021, esse número fique limitado a uma média de 40 testes semanais, com 50 horas de ocupação e 10 horas de “vento ligado”. Para atingir essa quantidade, o regulamento prevê que o ano seja dividido em Períodos de Testes Aerodinâmicos (PTAs), com duração de cerca de oito semanas cada.

Novas oportunidades para as equipes na parte inferior da tabela

Contudo, para deixar tudo mais competitivo, essa média será válida para a equipe que ficou em 5º lugar na classificação Mundial de Construtores de 2020. No caso das equipes mais acima na tabela, cada uma vai perder 2,5% a cada posição. Isso garante à campeã 90% do valor total, em resumo, 36 testes semanais.

Agora, talvez você possa se perguntar: “Ok. Mas, e para as equipes que ficaram abaixo da quinta colocação?”. Bem, nesse caso, acontece o caminho inverso: serão acrescidos 2,5% a cada posição, culminando em 112,5% para a décima colocada, o equivalente a 45 testes semanais.

Na teoria, portanto, o que a Fórmula 1 busca com esse novo modelo — e as novas regras — é dar às equipes em desvantagem na classificação mundial oportunidades de minimizar as diferenças para as primeiras colocadas e até, quem sabe, se igualarem a elas.

Peças de Lego simulando uma equipe de Fórmula 1.

Novas regras para a aerodinâmica nos carros da Fórmula 1 visam minimizar as diferenças entre as equipes.

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2020-12-03T19:19:01-03:004 de janeiro de 2021|Ruff, Veículos|
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