ANÁLISE F1: Entenda como equipes evoluíram carros em 2022 buscando combater o porpoising

A mudança da Fórmula 1 para um carro que tira mais performance aerodinâmica do assoalho fez com que as equipes focassem mais seus esforços nesta área para o começo de 2022. A cada corrida, elas adquirem mais dados e criam uma compreensão melhor sobre como maximizar performance, enquanto combatem a consequência do efeito solo: o porpoising.

Esse fenômeno, que pegou a maior parte do grid de surpresa quando os carros foram pela primeira vez à pista, tem sido o maior foco para as equipes, já que reduzir sua incidência liberará mais performance. Em diferentes graus, todas sofrem com as quicadas, devido a vários fatores.

Uma abordagem simplista parece reduzir a questão a aumentar a altura do carro, mas isso não somente comprometeria a performance aerodinâmica como também reduziria radicalmente as opções disponíveis de ajustes. Para muitos, isso significa que uma opção diferente precisa ser buscada, com algumas equipes sendo pragmáticas com relação ao tempo necessário para a solução.

No meio tempo, a guerra de desenvolvimento segue e as equipes estão ocupadas com os novos designs de assoalho, não apenas como forma de melhorar o resultado aerodinâmico como também para reduzir o peso. O último é muito importante quando lembramos que a maioria do grid não conseguiu ficar no peso mínimo, mesmo após seu ajuste para 798kg.

Devido ao aumento da carga que passa pelo assoalho, as equipes tiveram que trabalhar com margens adicionais. Enquanto uma parte já foi removido após as equipes terem uma compreensão melhor das cargas reais em diferentes áreas do assoalho, a última mudança no regulamento inclui uma haste metálica de apoio à frente do pneu traseiro, algo significativo. Isso não somente reduz o porpoising, mas também aumenta a rigidez necessária, minimizando as consequências do 'emagrecimento'.

Levando em conta o tempo necessário para produzir um assoalho, que é de longe o maior componente instalado em um carro, as equipes optaram por uma abordagem estilo colcha de retalhos, permitindo a troça de setores do assoalho, em vez de precisar produzir uma peça nova inteira.

Apesar disso acrescentar peso, torna as equipes extremamente ágeis quando falamos de desenvolvimento e redução de custos, o que é um fator extremamente importante quando consideramos as consequências do teto orçamentário.

Ferrari F1-75 and McLaren MCL36 floor comparison

Photo by: Giorgio Piola

Mercedes W13 new floor comparison

Photo by: Giorgio Piola

Uma das áreas mais óbvias de desenvolvimento ao redor do grid é a borda do assoalho, com as equipes não apenas podendo decidir sobre o uso de uma 'asa de borda' como também a geometria da área, e sua descontinuação à frente do pneu traseiro.

A McLaren chamou a atenção durante a pré-temporada quando sua interpretação da asa de borda foi revelada. Mas qualquer possibilidade de violação foi rapidamente ignorada e várias equipes, incluindo a Ferrari, passaram a copiar o design, claramente vendo a promessa ao conduzirem suas análises no CFD e no túnel de vento.

Enquanto a Mercedes não seguiu o caminho da McLaren, seu assoalho traz uma asa como parte da última versão. O W13 possui uma versão mais de foice, que permite à equipe alterar a geometria do assoalho que flanqueia. Aletas tipo Gurney foram acrescentadas na periferia do assoalho, logo à frente da asa e da seção ascendente à frente do pneu traseiro, que também foi otimizada.

Comparação da quilha do Red Bull Racing RB18

Photo by: Giorgio Piola

Outra área em que as equipes vem monitorando o progresso de seus rivais é a quilha, com a Aston Martin dando partida no mercado com uma solução que acabou aparecendo em outros carros. A Ferrari foi a primeira a responder, com sua versão da 'asa babador' pronta para o lançamento do F1-75, apenas uma semana após o surgimento do AMR22.

A Red Bull logo seguiu, com o A522 da Alpine e o W13 da Mercedes também trazendo suas versões da aleta, junto de otimizações para a forma da quilha, buscando vantagens com as novas condições de fluxo.

A Red Bull criou seu próprio caminho em vários aspectos, com o RB18 trazendo um dos designs de assoalho mais refinados do grid. Sem surpresas, alguns desses designs agora estão aparecendo nos rivais, então vamos olhar para o que a Red Bull fez...

Assoalho do RB18 da Red Bull Racing

Photo by: Giorgio Piola

O nível de contorno visto no lado inferior do RB18 é consideravelmente diferente do que é visto em outros lugares. Enquanto muitas equipes parecem ter uma curvatura gentil à seção central em forma de barco, a Red Bull tem uma torção abrupta (2), mais ou menos alinhada com o ponto em que as faixas inclinadas para fora terminam com a borda do assoalho.

Para minimizar essa transição repentina, há também uma série de estampas na parede lateral do túnel [1], que parece ter muito mais teto abobado do que as soluções das rivais. Embora isso signifique que não está utilizando o espaço máximo permitido pelo regulamento, isso deve reduzir a instabilidade do fluxo em uma ampla gama de alturas.

A Red Bull também empregou um design de keel em múltiplas etapas, com o assoalho chegando à seção do difusor na traseira do carro [3], algo que a Ferrari também incorporou em sua última versão, e que já vemos na McLaren também.

Ferrari F1-75 floor comparison

Photo by: Giorgio Piola

McLaren MCL36 floor

Photo by: Giorgio Piola

Essa região não possui uma solução única, com cada equipe tendo sua interpretação. Por exemplo, os designs da Red Bull e da McLaren possuem três camadas contra uma da Ferrari.

Outro design interessante da Red Bull que chamou a atenção é o 'patins de gelo'. Incialmente existiram questões sobre como seria possível ter algo do tipo ali, mas já ficou claro que essa é a interpretação da Red Bull sobre a asa de borda, só que colocada na parte inferior do carro.

Esse patins de gelo é composto por uma haste que é colocada no lado inferior do assoalho, abaixo dos seis suportes de montagem permitidos.

Detalhe do RB18 da Red Bull Racing

Photo by: Giorgio Piola

Esses suportes são de metal, assim como a haste, com a equipe mandando a cautela pela janela, já que a peça pode entrar em contato com o asfalto, já que o assoalho flexibiliza em direção ao chão. 

Apesar de não ser sua função primária, a escolha de material também resulta no patins oferecendo alguma rigidez ao assoalho também, por mais que não seja necessário, já que a Red Bull deve ter a estratégia de hastes internas mais compreensiva do grid (veja abaixo).

A principal função do patins é aerodinâmica, com a haste nesta localização, apesar de não ser o originalmente previsto pelo regulamento, dando apoio a várias estruturas de fluxo ao redor.

Isso não apenas ajuda a melhorar a performance do túnel no assoalho como também reduz a entrada de esguicho do pneu da seção do difusor, alterando o curso do fluxo de ar e dos vórtices já em movimento.

Detalhe do assoalho do RB18 da Red Bull

Photo by: Uncredited

Voltando à parte superior, a equipe fez uma mudança interessante no assoalho como parte do pacote de atualizações introduzido na Espanha. Uma bolha grande em forma de lágrima pode ser encontrada no assoalho ao lado do sidepod, o que parece abrir um caminho para que o fluxo de ar se expanda de dentro do sidepod para o canal ao lado (seta vermelha).

O ar que passa por esse canal parece sair de uma saída em forma de bocal mais abaixo (inserção superior direita), com a topografia do painel onde está abrigada sendo otimizada para acolher tanto o fluxo existente quanto as condições do fluxo externo.

A bolha parece também oferecer um ajuste das características do fluxo, com ele se movendo ao redor do corte inferior do sidepod também (inserção inferior, menor).

Comparação do assoalho do RB18 da Red Bull

Photo by: Uncredited

Mais mudanças foram feitas no assoalho para o Azerbaijão, com a equipe não apenas otimizando a haste do assoalho e a transição de limite do assoalho (setas azuis, inserção antiga), como também a altura e a geometria da borda principal do assoalho.

Anteriormente, essa borda caía para encontrar o chassi abaixo da 'linha do Equador', resultando na porção mais à fora do assoalho sendo mais alta que a extremidade interna (seta vermelha, inserção antiga).

Essa borda agora foi levantada e fica ao lado do chassi, resultando em características diferentes de fluxo de ar, não apenas para o assoalho como também para o fluxo que se move no corte inferior do sidepod.

A Red Bull finalmente encontrou uma função para a haste interna, introduzida pela FIA antes da temporada para ajudar as equipes a reduzirem o porpoising.

Essa pequena haste levou a uma pequena mudança no assoalho para acomodar sua ancoragem, e é bem mais curta que a de boa parte dos rivais, fazendo sua intersecção ao lado da parede lateral do assoalho, sem ter que viajar até a cobertura do motor.

Comparação de assoalho do RB18 da Red Bull Racing

Photo by: Giorgio Piola

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