F1: Como as novas regras de freio na F1 apresentam desafios

A mudança no regulamento da Fórmula 1 para 2022 não ficou restrita apenas à aerodinâmica, com outras áreas-chave do carro também passando por um remodelamento total. Um local com mudanças significativas, e que vem causando alguns dramas nas equipes é os freios.

As equipes confiaram no conjunto de freios por inúmeras razões, sendo que todas foram reduzidas significativamente como parte da luta da categoria pela redução de gastos.

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Primeiro, o diâmetro permitido do freio de disco foi aumentado, em linha com o peso adicional que os carros têm para este ano. Isso levou ao disco dianteiro passar de um máximo de 278mm para entre 325 e 330mm, enquanto o traseiro precisa ter entre 275 e 280mm.

Além disso, a FIA adicionou uma cláusula que os buracos precisam ter um diâmetro mínimo de 3mm. Obviamente, isso acaba limitando o número de buracos possíveis, além do seu layout, para não comprometer a integridade do disco.

Em preparação a isso, a Ferrari passou a experimentar com um novo layout de buracos nas etapas finais de 2021, como é possível notar na inserção (seta vermelha).

Outro aspecto da mudança no regulamento que teve um impacto no design do conjunto de freios é que o fluxo de ar deve agora ser rejeitado de uma saída voltada para trás, na cerca interna do duto de freio.

Isso se dá parcialmente pelo retorno das calotas, que foram projetadas com uma função aerodinâmica específica. A F1 e a FIA não queriam que esse fluxo de ar fosse interrompido pelas equipes, para que pudessem liberar calor e fluxo de ar pela face da roda.

Essa mudança na técnica de ventilação fez com que algumas equipes reavaliassem o posicionamento do paquímetro, que invariavelmente era movido para melhorar a rota do fluxo de ar na face frontal do tambor. Antes deste ano, o paquímetro era posicionado no lado inferior esquerdo. Fazendo uma analogia com os ponteiros do relógio, entre 6 e 9 horas.

Comparação do freio dianteiro da Alpine A521 e 522

Photo by: Uncredited

Isso deu ao departamento aerodinâmico mais licença para criar dutos de cruzamento e de desvio, com o objetivo de fazer com que o fluxo de ar que passasse por eles pudesse ter mais benefícios, pois escapava pela metade dianteira da face da roda.

No entanto, sem essas ferramentas aerodinâmicas à disposição, algumas equipes optaram por retornar à posição mais tradicional de 3 horas em 2022, como visto aqui quando comparamos os conjuntos A521 e A522 da Alpine.

Curiosamente, a Alpine também optou pela utilização de uma fileira de canais em forma de lágrima em sua caixa de pinça, permitindo que o calor gerado pelo disco passe pelo conjunto, reduzindo parte da absorção de calor que normalmente poderia estar presente sem eles.

O aumento do diâmetro do poço da roda, com o aumento das rodas de 13 para 18 polegadas, também influencia sobre como as equipes abordam os vários desafios enfrentados. O tamanho geral do tambor de freio foi aumentado para corresponder a um maior espaço interno como consequência,.

Isso não apenas cria implicações ao movimento do fluxo de ar no conjunto de freios para resfriar os componentes, mas também tem influência sobre como ele e o calor gerado são extraídos.

Isso tem ainda mais importância quando considerarmos como as equipes costumavam se apoiar nessas estratégias interligadas de fluxo de ar e gerenciamento de calor para ajudar a influenciar a temperatura dos pneus.

Comparação dos dutos de freio dianteiro do Red Bull Racing RB16B no GP do México

Photo by: Giorgio Piola

Tomando o Red Bull RB16B como exemplo, a equipe teve inúmeras soluções de dutos de freio à disposição para compensar a assistência aerodinâmica, resfriamento de freio e aquecimento do aro da roda, dependendo das condições prevalecentes e das preferências de cada piloto.

A Red Bull usou um revestimento de tinta na seção de desvio do tambor para limitar como o calor gerado dentro impedia o fluxo através do conjunto, aquecendo o aro e o pneu.

Porém, havia momentos em que a equipe preferia um calor evacuado mais rapidamente, permitindo uma mistura com o fluxo de ar que se movia pelo desvio, criando assim um impacto no aro e no aquecimento do pneu.

Ambas as equipes da Red Bull fecharam seus discos de freio nesta temporada, a fim de inibir a passagem do calor criado por eles e direcioná-lo mais rapidamente para fora do duto voltado para trás.

No entanto, embora Red Bull e AlphaTauri tenham a mesma filosofia geral de design, suas escolhas foram limitadas pelo design e posicionamento de outros itens que compõem o conjunto de freios.

Enquanto isso, ambas as equipes tiveram escolhas diferentes em relação aos materiais envolvidos, para atingirem seus objetivos termodinâmicos.

A McLaren foi outra equipe a usar essa solução mas, após os problemas de freio durante o segundo teste, foi forçada a mudar os materiais, jogando fora o arranjo de fibra de carbono testado inicialmente, substituindo por uma versão de metal.