Em nossa última edição, focada na incrível série de carros vencedores da Mercedes na Fórmula 1, chegamos a mais uma mudança de regra com a qual a equipe lidou com estilo para impedir que os rivais os alcancem.

Esse desafio surgiu no início de 2019, quando a FIA (Federação Internacional de Automobilismo) aprovou uma série de novas regras aerodinâmicas com o objetivo de desacelerar os carros, mas também melhorar sua capacidade de competição.

Mas apesar de tudo o que foi jogado nele, e por uma revisão das regras, a Mercedes produziu o desafiante W10.

A regra muda

Regras de 2018 vs 2019, comparação da asa dianteira, vista superior

The front wing was widened by 100mm and brought forward by another 25mm. A massive simplification of the wing’s design would see only five elements allowed and all of the outboard flow conditioning furniture removed. The endplate would also have to fit within a much tighter set of restrictions that would reduce its ability to help create outwash (divert flow across and around the front tyre).

The strakes mounted to the underside of the wing that help to condition and divert the airflow were also limited to just two per side.

The large winglets that could be found mounted on the front brake duct winglet were discarded.

The FIA also outlawed the use of another aerodynamic device that had been taken up by many more teams in the recent past - blown axles.

The height of the bargeboards were reduced by 150mm but allowed to stretch further forward.

The box region for the rear wing was altered, widening the assembly by 100mm and also making it taller.

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A asa dianteira foi alargada em 100mm e avançada em mais 25mm. Uma simplificação massiva do design da asa veria apenas cinco elementos permitidos e todos os móveis de condicionamento de fluxo externos seriam removidos. A placa final também teria que se enquadrar em um conjunto muito mais restrito que reduziria sua capacidade de ajudar a criar outwash (desviar o fluxo através e ao redor do pneu dianteiro).

A Mercedes enfrentou este desafio com um vigor habitual, tendo várias especificações de asa dianteira à sua disposição durante os testes de pré-temporada. Mas, enquanto a Mercedes estava desenvolvendo designs com uma configuração com a asa flap mais convencional, empresas como a Ferrari operavam na outra extremidade do espectro com o que ficou conhecido como design sem carga.

Detalhe da asa dianteira do Mercedes-AMG F1 W10

Mercedes’ first variant had an inward facing endplate which was a unique approach as we had not seen this from anyone else. But that’s not to say others didn’t investigate it.

For comparison, Alfa Romeo sported one of the more aggressive iterations of the unloaded design, whereby the flaps were joined to the endplate at a much lower point.

Mercedes quickly moved to a more traditional outwash rear section to its endplate and made changes to the mainplane and footplate to accommodate that too.

From thereon the optimisations were mainly focused around the rear section of the endplate with a cutout made to try and alter the vortex that’s formed in the upper corner.

Its next update came under immediate scrutiny from the FIA, with the exposed edge of the uppermost flap when viewed from the side considered illegal.

In order to comply with the regulations, the team made changes on site, cutting the flap down in order that it could no longer be seen from the side.

At the German Grand Prix, as part of a large update package, the team altered its footplate design, shortening it and adding a small outwardly angled fin toward the trailing edge.

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A primeira variante da Mercedes tinha uma placa final voltada para dentro, o que era uma abordagem única, já que não tínhamos visto isso de ninguém. Mas isso não quer dizer que outros não o investigaram.

Sentença suspensa

Embora houvesse muitas mudanças aerodinâmicas a serem consideradas para 2019, a Mercedes concentrou grande atenção em sua suspensão, pois estava ansiosa não apenas para lidar com os desafios desta mudança de regra, mas também porque estava de olho no que estava originalmente no horizonte para 2021.

A extensão vertical que surgiu como consequência da última mudança de regulamento foi mantida, mas como podemos ver um esforço conjunto estava sendo feito pela equipe para remover o peso da montagem sem comprometer sua capacidade de suportar as cargas associadas. 

Com o suporte exposto nesta ilustração, podemos ver que é um design que seria impossível realizar com as técnicas de manufatura convencionais, e é possível graças às geometrias orgânicas extremamente complexas em forma de treliça usadas que exigem que as peças sejam impressas. 

A equipe também mudou para uma solução Pushrod on Upright (PoU) mais extrema (seta vermelha, esquerda/junta na haste, direita), que altera a altura do carro quando o piloto aplica um comando de direção.

Quando o carro é virado para a esquerda ou para a direita, a frente do carro é puxada para mais perto do solo, o que traz inúmeros benefícios aerodinâmicos se aplicado corretamente, tanto em termos da asa dianteira quanto nas partes associadas à frente do assoalho.

É uma ideia que já tínhamos visto a Ferrari perseguir nos últimos anos e testada por várias outras equipes. Mas o consenso esmagador sempre parecia ser que os pilotos lutavam com o processo de direção contra-intuitivo que é necessário como consequência do sistema.

O principal problema enfrentado pelos pilotos é que o volante não centralizava novamente automaticamente e precisa ser puxado para trás manualmente ao sair da curva.

Mercedes AMG F1 W10 front suspension detail

Photo by: Giorgio Piola

A Mercedes também estava se movendo a uma nova direção quando se tratava de sua suspensão interna, com um novo arranjo mais tradicional de amortecedor com molas, favorecido em relação ao arranjo totalmente hidráulico que vinha usando por vários anos.

Claro, isso não foi feito por acidente, mas foi parte de uma resposta à medida de proibição de elementos de suspensão assistidos hidraulicamente em 2021 (agora 2022).

A Mercedes estava ansiosa para ficar à frente, embora também tivesse um carro totalmente novo para lidar.

Curiosamente, ela não apenas retornou ao tradicional arranjo de mola helicoidal preferido por muitos de seus rivais. Em vez disso, usou um arranjo de mola de arruela Belleville.

Quando embalado e instalado corretamente, ele oferece mais precisão, versatilidade e estabilidade. Esta sempre foi a escolha preferida da Red Bull por vários anos, enquanto outras tiveram apenas incursões passageiras.

Enquanto isso, na parte traseira do carro, a equipe estava pensando em como poderia usar a posição vertical mais elevada para obter mais ganhos, com uma abertura feita na face frontal que formava uma entrada adicional. 

Essa 'entrada' poderia, então, alimentar o fluxo de ar para o lado da roda do conjunto, uma vez que uma via foi convenientemente feita pela localização de um ajustador.

Essa entrada forneceria, então, um suprimento de ar fresco para a lacuna entre o aro da roda e o tambor de freio, criando uma espécie de barreira térmica que reduzia a transferência de calor dos freios traseiros para o aro da roda e, consequentemente, estabilizava a temperatura em massa do pneu traseiro.

Placa velha Mercedes AMG F1 W10

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A região do bargeboard do carro ainda era extremamente importante, na verdade, talvez até mais do que quando as regras foram alteradas pela última vez em 2017.

Com menos ferramentas à disposição dos aerodinamicistas na asa dianteira, eles foram menos capazes de afetar a esteira do pneu dianteiro. Isso colocou ainda mais ônus sobre o design dos bargeboard, defletores do sidepod, seção frontal do assoalho e até mesmo os sidepods enquanto as equipes buscavam recuperar o desempenho que havia sido perdido.

A Mercedes foi particularmente proativa nesta área, tendo vários grandes pacotes de atualização ao longo da temporada para tentar melhorar o desempenho.

A primeira grande atualização (no meio) focou nas aletas penduradas na lateral do chassi.

Outra grande atualização também chegou ao GP do Japão. A escuderia se concentrou na região do defletor, atualizando o primeiro elemento e adicionando os painéis horizontais em estilo veneziano que se tornaram uma adição popular no grid. Ele também optou por separar a torre do defletor principal da aba horizontal que passa por cima do sidepod.

Essas mudanças ocorreram no final da temporada e, em um ponto em que a equipe já havia praticamente encerrado os dois títulos, sugeriu que as partes talvez tivessem sido desenvolvidas com o W11 em mente e não só ofereceriam uma melhora no desempenho, mas também ela teria mais dados para trabalhar rumo a 2020.

O diabo está nos detalhes …

Como vimos ao longo desta série, a Mercedes frequentemente olhou para as superfícies serrilhadas como uma forma de melhorar o desempenho. E 2019 não foi exceção.

Uma solução que vimos anteriormente teve renascimento em Baku, como a borda de fuga da aerodinâmica principal das asas traseiras que foi trocada por uma borda de fuga serrilhada para ajudar a melhorar a velocidade em linha reta.

A cápsula do DRS (Sistema de Redução de Arrasto) também foi tratada com algumas serrilhas. Parece que a intenção era reduzir parte da histerese aerodinâmica que é criada pelo corpo do pod e afeta o desempenho da asa flap atrás dele.

Como já estabelecemos, a equipe tinha um grande pacote de atualizações para o GP da Alemanha e, como parte deste pacote, revisou sua asa traseira, adicionando alguns recursos interessantes.

Mercdes AMG F1 W10 rear wing detail

Photo by: Giorgio Piola

Esses novos recursos contribuíram fortemente para o contorno da placa terminal, com a espessura da superfície alterada para alimentar o fluxo de ar em direção ao novo recorte escalonado no canto superior traseiro. Enquanto isso, uma fileira dupla de ataques upwash mais imponentes estava sendo usada, em vez de apenas uma fileira única.

Na frente do carro, a equipe também otimizou o design do duto de freio dianteiro, adicionando uma fileira de pequenos geradores de vórtice no canal cruzado.

Mercedes AMG F1 W10, front brake

Photo by: Giorgio Piola

O W10 conquistou as primeiras oito vitórias da temporada, antes de Max Verstappen estragar a festa na Áustria, vencendo com a Red Bull.

Implacável, a Mercedes teria mais sete vitórias antes do final da temporada, embora a Ferrari tenha ressurgido no retorno das férias de verão, que rapidamente terminou quando a FIA emitiu sua diretiva técnica sobre as medições do fluxo de combustível no GP dos Estados Unidos.

Em nossa próxima e última edição desta série, analisaremos o carro de F1 mais rápido que agraciou o esporte: o Mercedes W11.

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