Análise: Equipes de F1 buscam ganhos no arco de proteção

É incrível pensar que até 1983, a única parte de um carro de Fórmula 1 que tinha que ser assinada por um engenheiro totalmente certificado era o arco de proteção (arco anticapotagem)

Os avanços na segurança do carro (além de testes de impacto cada vez mais duros) vêm crescendo desde então - mas é interessante ver que o que antes era uma área do carro apenas para proteger os pilotos agora está sendo explorada como nunca antes para melhorar o desempenho .

A entrada de ar (airbox) do motor do Mercedes W07 é uma das maiores de 2016, mas não é a primeira vez que vimos equipes usarem esta área e o arco anticapotagem de maneiras diferentes para atingir as metas estruturais e aerodinâmicas.

Enquanto a integridade estrutural é claramente primordial, com o arco anticapotagem proporcionando ao piloto a proteção no caso de um acidente, é a vantagem aerodinâmica que pode ser aproveitada que é da maior importância.

Mercedes força os limites

 

Evolução da entrada de ar Mercedes W01

Photo by: Giorgio Piola

 

Essa não é a primeira vez que a Mercedes força os limites nesta área.

A partir do Grande Prêmio da Espanha de 2010 (acima, à direita), é usada uma solução de lâmina que permitiu uma infinidade de opções em termos de fornecimento de fluxo de ar do airbox para o motor, seja por combustão ou refrigeradores auxiliares.

Force India VJM04 air intake

Giorgio Piola

Em 2011, a Force India (acima) correu com uma solução semelhante à da Mercedes de 2010, que tinha retornado a uma solução mais convencional até então.

Os VJM04 utilizava snorkels montados de cada lado da lâmina, que fornecia ar para o motor Mercedes FO 108Y V8.

Com as equipes indo ao extremo com seus projetos nesta área - mesmo que eles tenham passado pelo teste de impacto - a FIA decidiu restringir o que as equipes poderiam fazer de 2012 em diante.

Novas unidades de potências, novas exigências

 

Entrada de ar Toro Rosso STR9

Photo by: Giorgio Piola

 

As novas regras levaram a equipe a explorar outras áreas antes da mudança para as unidades de potência híbridas V6 em 2014, o que trouxe esta área do carro bruscamente de volta ao foco.

O aumento da necessidade de fornecer ar não só para o compressor do turbo, mas também para uma vasta gama de radiadores e refrigeradores de ar, significava que isso era importante novamente.

Toro Rosso (acima) decidiu usar uma entrada de ar alargada, completando a entrada superior convencional com outra abaixo dela.

Grandes desenvolvimentos em 2015

 

Comparação de entradas de ar 2015

Photo by: Giorgio Piola

Em 2015, depois de ter utilizado anteriormente "orelhas" do lado do arco anticapotagem do seu antecessor, a Lotus (acima, imagem principal) optou por integrá-los plenamente em sua concepção.

A entrada tripla de fluxo de ar com o compressor turbo era alimentada pelo principal, com maior entrada, enquanto que as duas entradas menores alimentavam vários coolers e o óleo da caixa de câmbio.

A grande entrada usada pela Mercedes, como aqueles que vieram antes dele, compartimenta o fluxo de ar, com a entrada central fornecendo fluxo de ar para o compressor do turbo, enquanto a entrada externa fornecia ar para refrigerar os coolers auxiliares.

A importância de manter a janela operacional térmica é crítica, com cada um dos elementos da unidade de potência precisando permanecer dentro de uma faixa de temperatura muito estreita, a fim de maximizar a eficiência e desempenho.

À medida que os fabricantes e fornecedores de combustível continuaram a forçar os limites da combustão, torna-se imperativo que a proporção correta de combustível e ar seja fornecido, e que a pré-detonação não ocorra, favorecendo a confiabilidade, desempenho e eficiência.

Última solução da Mercedes

Mercedes W07 airbox details

Giorgio Piola

Durante os testes de pré-temporada, a Mercedes adicionou as entradas de ar do W07 com sondas de Kiel, medindo o fluxo que estava sendo recebido para garantir que ele estava no nível correto em todos os canais.

Esta informação foi utilizada para correlacionar os dados do mundo real com expectativa da equipe, tendo completado CFD e os testes de túneis de vento.