Análise técnica de Giorgio Piola
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Análise técnica de Giorgio Piola

ANÁLISE: Entenda como Mercedes e Red Bull divergem nas soluções para os dutos de freio

Na F1 atual, são as pequenas coisas que podem fazer a diferença na performance do carro

ANÁLISE: Entenda como Mercedes e Red Bull divergem nas soluções para os dutos de freio
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A produção aerodinâmica é um fator chave no design de boa parte dos componentes de um carro de Fórmula 1 atual, devido às vantagens significativas de performance oferecidas.

Os dutos de freio modernos não escaparam de tais considerações, tendo sido otimizados para melhorar a performance de freios e pneus, enquanto são usados também para influenciar o perfil do fluxo aerodinâmico no pneu.

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As equipes estão cientes que esse fluxo pode danificar a performance aerodinâmica na traseira do carro se deixado ao léu.

Jordan EJ13 front brake duct assembly
Sauber F1.06 front brake duct

O advento do tambor de freio, ou "forma de bolo", como você já pode ter ouvido algumas vezes, veio no início dos anos 2000, fornecendo um invólucro térmico para o conjunto do freio, visando que o fluxo de ar não fosse excessivamente influenciado pelo aro.

Como era de se esperar, os projetos eram e ainda são muito variados, com cada equipe buscando atingir objetivos próprios, racionando o desempenho entre o controle de temperatura e a influência aerodinâmica.

Satisfeitos com o fato de que as temperaturas terem sido colocadas em uma janela mais confortável, os projetistas começaram a tirar proveito de outras melhorias feitas pelos fabricantes de freios.

Isso incluiu discos de carbono perfurados e pinças leves, que se tornaram cada vez mais comuns ao longo dos anos, à medida que as equipes e os fabricantes trabalharam juntos para encontrar mais desempenho.

Brembo brake discs evolution 2005-2015
Mercedes AMG F1 W11 brake disc

Melhorias no projeto e na fabricação ao longo de dez anos viram o número de furos que passam pelo centro do disco aumentar de 100 para 1200. Agora, eles se encontram acima dos 1500. Esses furos ajudam a dissipar o calor gerado na frenagem, o que é fundamental quando consideramos que eles podem atingir temperaturas na casa de 1000ºC.

Os furos podem ser vistos com mais facilidade na extremidade exposta do disco, mas também podem ser encontrados na extremidade interna, onde se encaixam no sino central. Essa é outra área onde equipes e fabricantes trabalham incessantemente em busca de mais desempenho.

No entanto, a Mercedes deu um passo adiante em comparação às demais, graças a um conjunto de saídas em formato de diamante, embutidas na parte cônica de sua campainha de freio, em busca de ajudar no resfriamento e na vazão aerodinâmica do duto de freio.

Brembo F1 brake caliper detail

Brembo F1 brake caliper detail

Photo by: Brembo

As próprias pinças de freio pesam cerca de 2kg, muito menos do que o equivalente usado em carros de rua.

No entanto, elas também receberam o 'tratamento F1' quando falamos de resfriamento direto. Como é possível ver, o calibrador tem janelas de resfriamento específicas alojadas em seu próprio corpo, prontas para receber o fluxo de ar coletado na entrada, entregue diretamente a ele pela tubulação que está instalada dentro do conjunto do duto de freio.

A localização da pinça ainda é uma decisão que cada equipe toma por si, com a Red Bull colocando suas pinças na posição de 4 - 5 horas, enquanto a Mercedes prefere algo mais vertical, às 3 horas. Obviamente isso cria uma influência na rota que a tubulação de resfriamento deve tomar.

Mercedes W12 brakes ducts open
Red Bull Racing RB16B brake drum detail

Você pode notar também que ambos têm um tubo de desvio em direção ao topo do conjunto, que não tem nenhum propósito relacionado ao resfriamento do freio. Em vez disso, ele oferece uma rota para parte do fluxo de ar capturado pela entrada, a fim de que influencie a turbulência criada quando o conjunto da roda e do pneu giram.

Isso é obviamente auxiliado por outras estruturas do fluxo de ar, espalhadas para fora da face da roda, incluindo aquela criada pelo canal de cruzamento, que é esculpido na face frontal do tambor, abrindo espaço entre o tambor e o aro da roda, buscando influenciar o fluxo de ar.

Embora ambas as equipes tenham isso, é claro que seus designs são diferentes, dada a colocação de suas pinças de freio e a necessidade de combinar com os demais regimes de fluxo que são criados.

A Red Bull também o cobre com uma superfície refletiva, para ajudar a reduzir a transferência de calor do trabalho feito pelos freios internos.

Como é possível notar, a parte de cima da bateria do RB16B está aberta na imagem superior, mostrando as diferentes opções que as equipes têm à disposição dependendo do circuito da vez e o nível de rejeição do calor necessário.

Red Bull Racing RB16B brake drum detail
Mercedes W12 brakes drums closed

Tanto a Mercedes quanto a Red Bull também possuem um processo de pensamento diferente quando se trata de coletar o fluxo de ar, já que a equipe austríaca iniciou a temporada com um coletor de entrada em forma de orelha e mais largo, que acabou sendo esquadrinhado mais recentemente.

Enquanto isso, a Mercedes possui um coletor de entrada alongado, que foi invertido em comparação com o que vimos em 2020. Eles têm ainda uma entrada auxiliar menor escondida entre as aletas montadas na metade inferior da proteção ao duto de freio.

A seção transversal geral acaba sendo mais semelhante mas, com a Mercedes, é importante notar que ela captura parte de seu fluxo de ar no espaço entre o fim da proteção e a lateral do pneu também.

Mercedes W12 brakes drums comparison
Red Bull Racing RB16B front brake comparison

Na animação abaixo, podemos ver como a Ferrari criou vários canais de fluxo de ar, empilhando os elementos do tambor de freio uns sobre os outros.

Sem dúvidas, o primeiro canal de cruzamento absorve parte do calor rejeitado pelos freios e o filtra através da face da roda, enquanto a segunda peça da carroceria do tambor tem um canal aberto que expõe o fluxo ao aro da roda conforme ele gira em torno do conjunto.

Isso é coletado no perímetro externo por uma seção em loop do tambor que orienta o fluxo de ar para fora da face da roda, conforme as estruturas de fluxo se combinam para ajudar a reduzir a turbulência criada pela roda e pelo pneu.

Isso é coletado no perímetro externo por uma seção em loop do tambor que orienta o fluxo de ar para fora da face da roda conforme as estruturas de fluxo se combinam para ajudar a reduzir a turbulência criada pela roda e pelo pneu.

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