Como funciona: 2008 e o fim do controle de tração

14/03/2008

Para ser muito honesta, eu mesma já estava começando a esquecer o que era ver uma corrida de F1 onde os carros não estivessem cheios de parafernálias eletrônicas. O GP do Japão com aquele mundaréu de água me fez sentir saudades das largadas legendárias da década de 80, inesquecível o GP da Hungria que teve 3 delas, ou o GP da Austrália de 91, que por sinal teve que ser interrompido.

Sob escrutínio dos espectadores, que clamam por uma categoria mais emocionante onde os pilotos são realmente recompensados pela sua capacidade, e na tentativa de diminuir os custos astronômicos da categoria a FIA sancionou algumas mudanças.A primeira é a caixa de câmbio, que agora deve ser a mesma durante 4 corridas, a penalidade neste caso serão 5 posições no grid. A segunda é que a terceira parte do treino classificatório, a infame super pole, agora não vai ter a parte de queima de combustível (o meio ambiente e os espectadores agradecem); os pilotos vão começar a corrida com a quantidade de combustível restante, o que promete ser uma jogo de estratégia de primeira categoria. Em terceiro fica a nova regra para troca de motores, a partir de agora podem trocar de motor 1 vez sem penalidade, mantendo a punição de 10 colocações para as mudanças subseqüentes. A quarta, é a proibição do sistema de freios automático (engine-braking systems), que era usado para evitar que as rodas traseiras travassem quando ocorria uma freada brusca; a ironia neste item está no fato que o equipamento a ser instalado nos carros para impedir o uso desse sistema é produzido pela McLaren (Thiessen e companhia devem estar a ver conspiração em tudo). A última, e talvez a mais comentada, é a proibição do controle de tração.

O controle de tração é um dos filhos pródigos da Formula 1, entre 1994 e 2002 o mesmo esteve proibido, mas a impossibilidade de controlar quem o estava usando ilegalmente levou a FIA a traze-lo à legalidade. Sua função é manter aumentar a aderência dos pneus à pista, evitando que o pneu gire em falso. Apesar da força resultante da aerodinâmica avançada, os carros de F1 sofrem com as curvas e a falta de aderência que ocorrem nos pneus. Existem dois tipos de aderência, a direta (relacionada com a direção na qual o carro se encontra e determinada pela aceleração e frenagem) e a lateral (nas curvas), ou uma combinação das duas. De qualquer forma é difícil para um piloto determinar exatamente qual a aderência dos pneus o que muitas vezes o leva a perder a traseira, balançar, deslizar, etc. E nesses momentos era onde o controle de tração ajudava, já que o mesmo era capaz de calcular a aceleração necessária para que o carro não deslize, e ele automaticamente corrigia o excesso de aceleração por parte do piloto. Agora tudo volta a depender da habilidade do piloto. E quem sabe nos traz um pouco mais de emoção, afinal categorias como a GP 2 não usam controle de tração, e contam com mais ultrapassagens que a F1 (repeteco da ultrapassagem do Sato no Alonso pleaaasee!!!)

No paddock as opiniões são mistas, a grande maioria recebe a mudança de braços abertos. Rubens Barrichello, que no GP da Turquia comemorará o recorde de GP disputados, diz que se sente como “ uma criança que acaba de ganhar um brinquedo! Depois de tantos anos dirigindo sem controle de tração durante a década de 90 não foi difícil se re-acostumar”, ele menciona que o maior desafio vai ser realmente nas corridas sob chuva. Hamilton e Fisichela fazem coro ao mencionar que a ausência do controle de tração é sem dúvida difícil, mas ao mesmo tempo os leva a trabalhar mais e a se concentrarem em não errar a saída da curva.

Kimi enfatiza que as largadas também verão o impacto da proibição, sem o controle de tração as chances de perder posições aumentam. “Antes era mais ou menos automático. A diferença entra uma boa largada e uma não tão boa era praticamente imperceptível”, eu vou ter que discordar, por que o que teve de gente o ano passado que desperdiçou largadas não está no gibi, “mas agora se você errar vais ter que sair do grid muito devagar”, completa o atual campeão do mundo.

Para Robert Kubica “o controle de tração mascara erros, a saída que antes de custava dois décimos de segundo, agora vai custar no mínimo o dobro”. Até o hepta-campeão Michael Schumacher disse que está gostando de estar num carro sem controle de tração, mas ele enfatizou que os antigos V10 eram muito mais difíceis de controlar que atuais motores V8, limitados a 19,000 rpm (mas por favor, que se limite a só testar…)

No seleto clube dos que não vêem muito impacto na mudança, David Coulthard acredita que a única diferença vai ser nas corridas sob chuva, para o escocês todos os pilotos já têm um sistema inerente de tração, e a ausência do computador não vai ser tão grande. Nico Rosberg concorda com Coulthard. Jenson Button, recentemente condenou a mudança dizendo que o esporte deveria ser mais seguro e não mais perigoso, inclusive citou o GP do Japão de 2007 como um exemplo, que o mesmo sem o controle de tração teria sido muito pior.

Quem deveria estar preocupado é Felipe Massa, que na imprensa internacional é mencionado como o melhor exemplo de quem vai sofrer com a ausência do controle de tração.

E Kimi na sua frieza nórdica de pouquíssima palavras resume: “Claro que os carros ficarão mais difíceis de controlar, especialmente em condições de chuva, mas a maioria vai se adaptar”.

Nós ficamos na expectativa de uma temporada melhor que a de 2007, não que tenhamos ficado decepcionados com a mesma, mas estas mudanças devem refletir na pista, em carros mais difíceis de controlar e consequentemente os erros serão mais freqüentes e custosos, e os pilotos que se aventurarem a entrar em uma curva com mais velocidade que o normal vai ter que assegurar no braço o carro, e aposto, que vocês tal como eu já estão fazendo apostas de quem vai comer grama, ou para ser maldosa, seguir os passos do pai…

Fontes: CNN.com; Autosport; International Herald Tribune; Sydney Morning Herald; Telegraph.com.uk; F1Racing


Câmbios e Freios

28/05/2007

Para esta coluna decidi falar de componentes que sofrem com as condições de corrida. O circuito, seja pelo seu formato ou pela suas condições, é considerado um dos maiores testes de stress no calendário. Este ano, vale a pena destacar dois componentes: o câmbio e os freios.

É chover no molhado dizer que a caixa de câmbio sofre em Mônaco como em nenhum outro circuito (e para os engraçadinhos de plantão, prontos para me dizer que estou errada, no principado o uso do câmbio é 20% maior que em Monza!). Um piloto, ao completar a corrida, terá trocado de marcha aproximadamente 4 mil vezes. Praticamente uma troca por segundo (isso mesmo! Aproximadamente, 56 trocas por volta! Então, da próxima vez que você ficar preso no trânsito e tiver que trocar de primeira pra segunda 50 vezes em uma hora, pense nas 4 mil do Massa). Mas o problema não termina nas constantes trocas de marcha. Na verdade, ele se intensifica por ser um circuito de rua cheio de ondulações e desníveis, o que leva a uma perda de contato entre o pneu e o chão, dificultando ainda mais a troca de marcha (tô parecendo jornal das oito, né? Só dou noticia ruim).

Na Fórmula 1, cada time desenvolve a sua caixa de câmbio seguindo o regulamento da FIA que, neste quesito, não é muito detalhista. Exige apenas que as caixas tenham um mínimo de 4 e um máximo de 7 marchas, além da marcha-ré. Quando Mônaco se aproxima, chega a hora de usar uma caixa com menos capacidade, já que não temos longas retas, mas ela precisa ser muito mais resistente. Afinal, em certas curvas os pilotos vão da sétima para a primeira marcha em uma troca (agora imagina só o barulho lindo que ia ser se você tentasse ir de quinta à segunda enquanto o carro esta a 110 km/h…).

O desenho e estrutura da caixa de câmbio é um dos segredos de estado que cada escuderia tem. É tudo tão secreto que não se sabe sequer o peso da caixa (ela pesa entre 25kg e 35kg. Parece coisa de mulher, né? Que não conta o peso nem sob tortura). O que sabemos é que, nos últimos 5 anos, as caixas ficaram 20% mais leves e muito mais seguras, porém ainda não acharam a fórmula mágica para evitar o desgaste nas ruas monegascas.

Agora, falemos dos freios. Durante os treinos deste final de semana, vimos que vários carros tiveram problemas ao frear, o que resultou em alguns toquezinhos no guardrail (Kimi que o diga!). E quem tem a culpa? Acreditem se puder: os pneus! Como este ano até o composto mais mole é mais duro que o equivalente de 2006, acaba-se perdendo um pouco de aderência, o que leva os engenheiros a alterar os freios para que estes enfatizem as rodas traseiras. E o problema se resolve? Claro que não! É muito mais difícil esfriar os freios na traseira que os dianteiros. E para mostrar isso, uma ilustração, cortesia da Formula1.com, que nos demonstra exatamente isso:

A ventilação nos freios dianteiros é favorecida por todo o espaço que existe para a entrada de ar, enquanto nos traseiros eles dependem apenas da saída mostrada na foto, ou seja, quase nada! No final das contas, o que acontece é que com tantos pontos de freada e tão pouco tempo entre um e outro, os discos não têm tempo de esfriar e trabalhar como manda o figurino. E como isso se traduz para uma corrida? Para vocês terem uma idéia, é preciso uma força de 105 kg para que os freios funcionem adequadamente, 78 voltas depois e realizadas 4000 trocas de marcha. Não é à toa que o guardrail está sempre tão perto do retrovisor.


Não é 51… ainda!

15/04/2007

Sejamos sinceros: um carro pode ter motor, freios, sistemas de tração, pneus e piloto, mas sem combustível, ele não vai a parte alguma (a não ser, claro, que o piloto seja o Mansell), mas brincadeiras à parte, a verdade é que quando o assunto é tecnologia e inovação todos estão com os olhos voltados para a Fórmula 1, categoria que deveria servir de exemplo, um benchmark, para todas as outras. No assunto combustível, quem saiu na frente foi a IRL. Antigamente, a categoria utilizava Metanol (alguém lembra das aulas de química orgânica? Era o famigerado CH30H); durante o campeonato de 2006 começou um processo de conversão inserindo 10% de etanol na mistura (C2H5OH – químicos de plantão me ajudem caso eu tenha me embananado), e começou a temporada 2007 correndo exclusivamente à base de etanol (exatamente! Eles usam o mesmo combustível que o seu Gol1000, mas convenhamos, o seu carro não atravessa um campo de futebol em 1 segundo!!). A ChampCars preferiu continuar com o metanol (sim, sim, essa mesma, aquela categoria que atualmente ninguém lembra que existe, mas no passado já teve seus momentos de fama) e onde que fica a Fórmula 1 no meio de tudo isto? Sentada numa esquina tranquilamente, discutindo sobre pneus e assoalhos enquanto as equipes estudam as opções. Como o assunto rende, e muito, eu diria muito mais que a Honda 2007, vou dividir em partes. Hoje vamos falar sobre a gasolina e na próxima coluna sobre as alternativas: hidrogênio, diesel e etanol.

Mudar de Gasolina para qualquer outro combustível não é uma tarefa fácil. A gasolina é perfeita para a categoria, já que proporciona velocidade e potência em conjunto. Antigamente, o combustível na F1 consistia de uma mistura de hidrocarbonetos e não se parecia em nada com a gasolina encontrada nos postos. Para incentivar a pesquisa e o desenvolvimento de combustíveis, a F1 mudou o regulamento e passou a exigir uma mistura mais próxima da nossa realidade.

O combustível é o liquido que quando misturado com o ar dentro de um cilindro gera uma combustão, que por sua vez causa uma expansão maior do cilindro. Quanto melhor a distribuição do combustível na câmara de combustão e maior o número de partículas explosivas que existem por centímetro cúbico no combustível, maior vai ser a sua potência com um volume constante, em poucas palavras, maior será a economia de combustível. É graças aos dedicados engenheiros, aqueles que passam horas com a cabeça enfiada entre contas e réguas, é que a Fórmula 1 conta com um combustível que apesar das restrições não tenha sua performance prejudicada.

Num passado distante, quem se divertia eram os químicos, já que dependia deles a formulação do combustível a ser utilizado, e eles levavam a brincadeira a sério. A mistura que usavam era tão tóxica e corrosiva que se não fosse completamente drenada dos motores, na manhã seguinte ia tudo para o ferro velho (o conteúdo: uma combinação inofensiva de benzeno, metanol, acetona e nitrobenzeno). Para a alegria dos pilotos e dos mecânicos, a mistura foi evoluindo e durante os anos 60 utilizava-se querosene, até que a FIA tomou as rédeas e decidiu criar uma lista de aditivos e componentes restritos. Na década de 70 o regulamento estipulava que as gasolinas de alta octanagem* utilizada na França, Itália, Alemanha e Inglaterra poderiam ser utilizadas, mas as mesmas começaram a ser modificadas, levando os fornecedores a criar novas misturas para a categoria. Com os anos as restrições foram aumentando, mas isso não impedia que misturas fossem testadas, chegando ao absurdo de mais de 300 variações serem utilizadas durante uma só temporada. Aqui que fica interessante, com as restrições impostas pela nossa queridíssima FIA, ficam controlados os seguintes aspectos da gasolina: octanagem, a porcentagem de oxigênio e nitrogênio e a sua densidade. Alem disso, a gasolina não pode conter componentes não encontrados nas fórmulas de uso comercial. Este regulamento tem como base as decisões tomadas pelo Parlamento Europeu sobre as especificações da gasolina (ou seja, tivesse sido aqui no Brasil estariam todos usando gasolina misturada com etanol a muito tempo).

Hoje em dia a gasolina utilizada pelas equipes é muito parecida com a que eu, você e todos os outros mortais usamos (eu pessoalmente uso Shell, então teoricamente a minha gasolina e a do Kimi são praticamente a mesma), além de não poder ter chumbo e precisar manter baixos teores de enxofre. A FIA exige que as misturas não contenham nenhum elemento catalítico, e a outra diferença que vamos encontrar é que 1% da mistura contém elementos que prolongam a duração do combustível nas altas temperaturas às quais ele é submetido dentro de um motor de F1. Este é um dos temas em que a FIA é consistente em suas punições (a McLaren que o diga, já que conseguiu ser punida em 1976 e em 1997), todas as escuderias devem submeter uma amostra do combustível para análise e comparação com a gasolina utilizada durante a corrida. Os gráficos abaixo mostram como as duas gasolinas usam os mesmos componentes, realmente o que difere é a porcentagem.

Gasolina regular | Gasolina F1

Gasolina Regular Gasolina F1

O processo de produção visa obter a maior potência possível, sem arriscar a durabilidade dos motores, e sempre visando a economia de combustível. Hoje em dia usa-se um software com uma database de materiais, com a intenção de procurar qual a melhor mistura aceitável que também permita a potência extra, necessária para aqueles momentos onde uma pole ou até mesmo a vitória estão sendo disputadas. A tecnologia do processo chega ao ponto em que as escuderias podem testar um combustível virtual num motor virtual, o que realmente ajuda, uma vez que não é necessário produzir uma amostra real até que as melhores misturas tenham sido identificadas. Estas, na segunda parte do processo, são produzidas em pequenas quantidades e então testadas para verificar que as mesmas estejam dentro das especificações da FIA e depois em condições reais para verificar a potencia e o consumo projetados. Na última etapa do processo, testes são feitos na pista e em num dinamômetro. Quando a mistura a ser utilizada é finalmente decidida, ela precisa ser enviada ao laboratório da FIA na Inglaterra, para aprovação.

Quando os reabastecimentos eram proibidos, os departamentos de pesquisa e desenvolvimento chegaram a desenvolver um composto cuja densidade era maior que a da água (Arquimedes, coitado, deve ter morrido de inveja), e porque isso é importante? Porque o conteúdo energético de um combustível está ligado à sua densidade (a gasolina é três vezes mais densa que o etanol, ou seja, se um tanque precisa de X litros de gasolina para percorrer uma determinada distancia, um carro movido a etanol precisa de 3 vezes mais). Dada a importância da performance, os times fazem tudo que está ao seu alcance para aumentá-la; isso inclui cobrir os tanques de armazenamento com um isolante térmico, com a intenção de reduzir a temperatura a 10C – quanto mais frio o combustível, mais denso, ergo, maior o conteúdo energético. E uma curiosidade: cada uma das bombas de combustível, feitas sob medida para a FIA, custa a bagatela de 30 mil euros; e cada segundo de reabastecimento equivale a 12 litros de combustível (e eu que levo 5 minutos para encher o meu tanque). Para cada corrida, as escuderias levam 3600 litros de combustível, 200 litros de óleo para o motor, 180 de azeite para a caixa de câmbio, 80 litros de fluido hidráulico e quanta graxa você possa imaginar. Um engenheiro é responsável por chegar com 5 dias de antecedência (coitado esse sempre viaja sozinho) para checar que o combustível não só tenha sido entregue mas que seja o correto, e para preparar todas as máquinas que vão realizar os testes nos motores, e no domingo apos os GPs, tudo que não tenha sido utilizado é devolvido.

E falando em semi-português… Ceteris paribus** (o quê? Vocês nunca tiveram uma aula de economia??) um motor de F1 de 2.4L a 19.000 rpm, teria a capacidade de queimar em um segundo a mesma quantidade de combustível que um motor convencional de 7.2L (eu também não consigo imaginar o tamanho do mastodonte que carregaria tamanho motor, se uma pick-up maior que meu apartamento, leva um 5.6L).

Quer saber mais? Procure o artigo 19 do regulamento da FIA, lá estão todas as especificações do combustível até a condutividade elétrica permitida. E assim que eu puder, quem sabe num plantão extraordinário, volto com o tema dos combustíveis alternativos.

*Octanagem é o índice de resistência à detonação dos combustíveis. Ao contrário do que muitos pensam, a octanagem não tem correspondência com a qualidade do combustível. Normalmente motores mais potentes exigem maiores compressões e, por conseqüência, combustíveis mais resistentes à ignição espontânea. O índice faz relação de equivalência à porcentagem de mistura em um isoctano (o 2,2,4 trimetilpentano) e o n-heptano. Por exemplo, uma octanagem de 87 equivale a uma mistura de 87% de isoctano e 13% de n-heptano (Wikipedia)

**todas as outras condições permanecem inalteradas


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