Análise técnica: entenda como a Mercedes criou o carro de F1 mais rápido de todos

Giorgio Piola e Matt Somerfield analisam funcionamento do W11

Análise técnica: entenda como a Mercedes criou o carro de F1 mais rápido de todos

Novas regras aerodinâmicas introduzidas antes dos novos conceitos de carros da temporada de 2022 para reduzir o downforce significam que as máquinas de 2020 da Fórmula 1 provavelmente ficarão como as mais rápidas de todos os tempos.

A Mercedes lançou o seu novo W12 na última terça-feira (02), uma continuação da nomenclatura do ano passado, o W11.

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Originalmente planejado para ser o último de sua geração, a equipe alemã despejou seus recursos no W11 enquanto ele não apenas refinava seus próprios conceitos, mas também incorporava outros. Além de apresentar uma solução inovadora que atraiu uma grande atenção dos fãs da F1 e do resto do paddock.

Talvez seja o momento adequado para explorar o funcionamento interno do W11, uma das máquinas mais dominantes da categoria.

Mercedes-AMG F1 W10

Mercedes-AMG F1 W10

Photo by: Mercedes AMG

Mercedes AMG F1

Mercedes AMG F1

Photo by: Mercedes AMG

Comparado com o Mercedes W10 de 2019 (acima à esquerda), os sidepods do W11 receberam uma atenção considerável durante o período de entressafra. A Mercedes foi a última a adotar o conceito que a Ferrari apresentou pela primeira vez em 2017 e optou para que as estruturas de colisão nas laterais fossem reduzidas para baixo a fim de melhorar a aerodinâmica do carro.

A temporada de 2017 foi a primeira vez, desde que as estruturas de impacto lateral foram introduzidas em 2014, que as equipes realmente tiveram toda liberdade em termos de onde poderiam ser colocadas. A Ferrari aproveitou-se disso e as reposicionou, melhorando o fluxo ao redor e através do carro, o que também lhe permitiu reduzir o tamanho dos seus radiadores.

A Mercedes fez o mesmo, optando pelas entradas do sidepod mais altas para reduzir a interrupção do fluxo de ar que entra nos radiadores da suspensão.

 

A inovação inteligente do W11

Os testes de pré-temporada são sempre uma grande oportunidade para ver o novo lote de carros testando pela primeira vez e estudar as diferentes direções de desenvolvimento que as equipes tomaram. Enquanto o teste estava sendo transmitido para os telespectadores em casa, os carros também foram equipados com suas câmeras a bordo. Para a Mercedes, isso significava que um sistema no qual estava trabalhando por algum tempo seria descoberto em instantes.

Imagens capturadas a bordo do W11 mostraram os pilotos da equipe de Toto Wolff empurrando o volante para frente e para trás ao longo da reta traseira, coincidindo com uma mudança no ângulo do dedo do pé - descobrindo o sistema de direção de eixo duplo (DED) da Mercedes.

A escuderia tinha o sistema em mente há algum tempo, mas teve que passar por vários obstáculos antes que a FIA (Federação Internacional de Automobilismo) o considerasse legal. Por exemplo, uma iteração anterior do DED que a equipe apresentou ao corpo diretivo foi ativada por um botão no volante. A FIA, em comunicação com o time sobre os parâmetros operacionais do sistema, insistiu que a função de direção deveria ser emparelhada com uma entrada relacionada ao movimento do volante.

A equipe, portanto, decidiu encontrar uma maneira de fazer isso, embora também tivesse o cuidado de aumentar o peso do sistema até o ponto em que o potencial dele fosse neutralizado.

Ao permitir que os pilotos esquentassem os pneus dianteiros mais rapidamente, devido ao maior movimento da borracha do pneu, o sistema talvez tenha se mostrado ainda mais valioso ao longo da temporada do que eles haviam previsto inicialmente.

Junto com essas inclusões, o W11 foi acrescido com recursos novos e interessantes.

 

Mais do que se vê

Um design de que se orgulhava em apresentar em 2020 foi sua decisão de alterar a geometria da suspensão traseira inferior, com a perna traseira fixada em um ponto muito mais atrás na estrutura de impacto do que o normal.

O principal motivo para isso foi melhorar a aerodinâmica, com o braço movido para uma posição mais desejável para a passagem do fluxo de ar no canal próximo ao difusor na extremidade externa. O ponto de montagem interno também foi posicionado para reduzir o gargalo do fluxo de ar onde o teto do difusor foi levantado para encontrar a parte inferior da estrutura de impacto e da caixa de engrenagens.

Isso aconteceu porque a equipe já havia levantado o ponto de montagem interno da haste em 2019 por motivos semelhantes.

Na preparação para 2020, a Mercedes também deu uma atenção considerável ao conjunto do freio dianteiro, procurando maneiras de atender às suas necessidades aerodinâmicas. Isso surgiu em resposta à falta de equipamento aerodinâmico permitido na asa dianteira, devido às novas regras introduzidas em 2019.

A Mercedes não tinha usado um eixo desabrochado sob o antigo conjunto de regras quando foi permitido, mas procurou maneiras de replicar esse efeito, sabendo que isso poderia reduzir a turbulência criada pelo pneu dianteiro.

Para fazer isso, expandiu o design de sua campânula de freio, alterando a forma dos orifícios para permitir que mais fluxo de ar escapasse pela face da roda. Aliado a um coletor de entrada maior e um tubo cruzado de formato muito deliberado, o fluxo de ar capturado poderia ser dispensado com mais precisão para alterar a esteira turbulenta criada pelo pneu.

O resultado dessas mudanças seria a capacidade de fazer alterações nas bargeboards e no assoalho, todas as características construídas com base nos designs implementados no carro antecessor.

Lewis Hamilton, Mercedes F1 W11

Lewis Hamilton, Mercedes F1 W11

Photo by: Zak Mauger / Motorsport Images

Triunfo sobre a adversidade

Com o cancelamento do GP da Austrália, levaria alguns meses a mais do que o originalmente planejado para os carros darem início à competição. Isso ajudou a Mercedes a sair de um beco sem saída, tendo encontrado problemas com sua unidade de potência durante os testes.

Tendo sido capaz de realizar uma correção antes da eventual abertura da temporada no Red Bull Ring para o GP da Áustria, a Mercedes tinha garantia de melhor confiabilidade - mas ainda havia problemas a serem resolvidos.

Conhecido por suas curvas agressivas que quebravam mais do que a estranha asa dianteira, o Red Bull Ring também está cerca de 700 m acima do nível do mar, o que tem impacto sobre os freios e unidades de força.

Embora os fabricantes conduzam muitas horas de teste de suas unidades de potência em dinamômetros, o ar rarefeito significa que as equipes têm que sacrificar o desempenho aerodinâmico para um resfriamento extra. Mas outro fator que parecia prestes a derrubar a Mercedes na etapa de abertura, foram as vibrações dos meios-fios que afetaram a caixa de câmbio e os sensores acoplados a ela.

Os pilotos foram informados no pitwall para evitarem os meios-fios a todo custo durante a primeira corrida da temporada. Isso lhes custou uma quantidade considerável de tempo de volta.

A medida levou Lewis Hamilton a ser rebaixado da segunda para a quarta colocação após a corrida, depois do piloto receber uma penalidade de cinco segundos por conta de sua colisão com Alex Albon.

Como uma solução de curto prazo, dado que o GP da Estíria aconteceria apenas uma semana depois no mesmo local, a equipe redirecionou e protegeu parte do cabeamento que passava pela caixa de câmbio.

Mais uma vez, os pilotos foram avisados para ficarem longe do meio-fio. Embora isso viesse com uma penalidade de tempo de volta, a Mercedes fez registrou uma dobradinha, terminando 20 segundos antes do Red Bull mais próximo na pista.

Lewis Hamilton, Mercedes-AMG F1, 3rd position, and Valtteri Bottas, Mercedes-AMG F1, 2nd position, congratulate each other on the grid after performing donuts

Lewis Hamilton, Mercedes-AMG F1, 3rd position, and Valtteri Bottas, Mercedes-AMG F1, 2nd position, congratulate each other on the grid after performing donuts

Photo by: Glenn Dunbar / Motorsport Images

Mercedes interrompe o desenvolvimento mais cedo

Os desenvolvimentos ainda foram alimentados durante as corridas de abertura, mas, relativamente falando, a Mercedes ficou parada. Enquanto isso, a Red Bull pareceu alcançar seu rival.

Usar mais de seu tempo para desenvolver o W12 antes do previsto, sem dúvida, dará à equipe mais espaço no que diz respeito ao carro de 2022, especialmente porque este ano será atingido pela nova escala móvel para uso de túnel de vento e CFD (Computational Fluid Dynamics, normalmente chamado de testes de túnel de vento virtual).

Como atual campeã, a Mercedes terá apenas 90% do tempo alocado, enquanto seus concorrentes terão progressivamente mais. Só o tempo dirá o quanto isso irá atrapalhar seu progresso, tanto no curto quanto no longo prazo, com o objetivo de que a mudança de regra tente reduzir o déficit de desempenho para todo o grid.

O W11 pode ser considerado o carro de F1 mais rápido a ter conquistado o campeonato até agora. Mas será que a redução do downforce adquirida pelos novos regulamentos pode ter estimulado a Mercedes a crescer ainda mais?

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