F1: Entenda como a Honda transformou seu motor em um desafiante para a Mercedes

Fabricante japonesa foi bastante aberta sobre tipo de mudanças que introduziu em sua unidade de força atual; veja alguns dos detalhes

F1: Entenda como a Honda transformou seu motor em um desafiante para a Mercedes

Pela primeira vez na era dos motores turbo-híbridos da Fórmula 1, a Red Bull está liderando os campeonatos de pilotos e construtores após sua vitória no GP de Mônaco.

Seu progresso este ano, que o colocou em uma luta acirrada pelo título com a Mercedes, foi ajudado significativamente pelo trabalho da parceira com a Honda. 

Desde os dias incrivelmente difíceis com a McLaren, o motor da fabricante japonesa está agora no mesmo nível da montadora alemã - um feito impressionante.

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A Honda foi bastante aberta sobre o tipo de mudanças que introduziu em sua unidade de força atual. Vamos dar uma olhada em alguns dos detalhes e por que eles foram especialmente importantes.

No coração da nova unidade de força está um ICE redesenhado, com inúmeras alterações feitas que não apenas ajudam a melhorar a eficiência da combustão, mas também reduzem o tamanho geral da unidade.

Um novo revestimento de cilindro foi desenvolvido pela divisão de motos da Honda e foi justamente apelidado de 'chapeamento Kumamoto', devido à fábrica onde foi fabricado.

Embora o revestimento esteja longe de ser uma ideia nova, isso não significa que você ainda não possa fazer avanços, especialmente quando você está aplicando ideias e tecnologia das motocicletas para outro projeto.

Este novo revestimento do cilindro ajuda a reduzir as temperaturas e o atrito, e isso permitiu que a divisão da F1 repensasse os parâmetros de design do bloco do motor, já que agora eles eram capazes de operar com mais força e por mais tempo.

Honda RA620H vs RA621H cylinder spacing

Honda RA620H vs RA621H cylinder spacing

Photo by: Matthew Somerfield

Isso teve um efeito dramático, com a equipe de design sendo capaz de reduzir o tamanho geral do ICE. Isso não apenas levou a uma posição mais baixa para o virabrequim para melhorar o CoG, mas também coincidiu com um layout mais compacto.

Consequentemente, isso essencialmente permitiu que a Honda movesse os cilindros para mais perto um do outro, sem medo de que a integridade do cilindro pudesse ser comprometida - o que resultou em um cabeçote de cilindro mais curto e estreito.

A equipe de design também aproveitou para abordar a compensação marginal do ICE, uma vez que o RA620H que ostentava uma margem esquerda dianteira (acima, à esquerda), foi trocado por um arranjo no lado direito para o RA621H (acima, à direita).

Isso permitiu que alguns dos outros elementos da unidade de potência e auxiliares fossem reembalados enquanto também alteravam o equilíbrio geral.

Engine cylinders head covers

Engine cylinders head covers

Photo by: Honda

Como consequência dessas mudanças dimensionais na cabeça do cilindro, a tampa dele também passou por uma revisão. Isso fica evidente quando ela é comparada com um protótipo do RA621H em uma imagem divulgada pela Honda no início deste ano.

A única semelhança entre as duas tampas é a estrutura de montagem da unidade de potência, cujas posições são regidas pelos regulamentos.

Dando uma olhada na tampa do cabeçote de uma das extremidades (abaixo), podemos ver que não apenas o formato é diferente entre as duas especificações, devido à forma como eles são montados, mas o espaçamento entre os cams também foi reduzido, alterando o deslocamento da válvula como resultado.

Honda Powerunit CAM distance comparison

Honda Powerunit CAM distance comparison

Photo by: Matthew Somerfield

Alterar o ângulo das válvulas obviamente altera o ângulo do fluxo para dentro do cilindro também.

Mas, talvez mais importante, todas essas alterações levaram a uma taxa de compressão mais alta. Isso provavelmente resultou em uma mudança no design da coroa do pistão também.

Honda valve arrangement

Honda valve arrangement

Photo by: Matthew Somerfield

As mudanças para aumentar a taxa de compressão e eficiência de combustão têm um lado negativo, pois a quantidade de energia de exaustão criada é reduzida, resultando em menos energia elétrica sendo recuperada pelo MGU-H, o que obviamente deixa um déficit em termos de desenvolvimento.

Para contrariar isso, a Honda também redesenhou aspectos de seu turbocompressor, com outra divisão da empresa à disposição para dar suporte.

Tendo ajudado a divisão da F1 quando ela trocou para o compressor e turbina maiores montados no motor em 2017, o HondaJet estava perfeitamente posicionado para ajudar a revisar a forma dos impulsores do turbocompressor e compensar o menor volume de fluxo.

Mudança de direção

Por que a Honda se sentiu obrigada a revisar o design de sua unidade de força, especialmente se ela já havia se aproximado de um nível de desempenho semelhante ao da Mercedes em 2020?

A resposta está em como as unidades de força anteriores da Honda colocaram mais ônus na recuperação e desenvolvimento de energia elétrica, abandonando alguma eficiência de combustão como consequência.

Diretrizes técnicas emitidas pela FIA antes e durante a temporada de 2020 atrapalharam essas estratégias e corroeram quaisquer ganhos de desempenho que poderiam ter sido possíveis com um futuro programa de desenvolvimento focado nelas.

Assim, a Honda, que já havia planejado introduzir uma nova unidade de força para 2021 antes de decidir adiar o plano, decidiu reverter suas ações e trazer o novo projeto para frente mais uma vez.

Isso lhe dará uma compreensão ainda maior do projeto da nova unidade de força antes da introdução dos combustíveis E10 em 2022.

Mais ou menos

Um dos grandes resultados do encolhimento da unidade de potência e redução do seu centro de gravidade é o desempenho que foi ganho no lado do chassi, algo que é ainda de maior importância dado o congelamento da homologação nesta temporada.

Isso ajudou a AlphaTauri e Red Bull a progredir em comparação com a temporada passada e resultou em uma traseira muito mais estreita em ambos os carros.

Max Verstappen, Red Bull Racing RB16B

Max Verstappen, Red Bull Racing RB16B

Photo by: Charles Coates / Motorsport Images

Obviamente você pode fazer comparações com o retorno da Honda ao esporte em 2015, com as afirmações da McLaren de uma traseira 'tamanho zero' sendo agora finalmente percebida.

E, embora muitos suspeitassem que a fabricante japonesa poderia desacelerar seu impulso de desenvolvimento depois de fechar a lacuna para a Mercedes no ano passado, o exato oposto tem acontecido. 

Desenvolvimento histórico

O avanço da Honda não aconteceu sem dificuldades e a unidade de força passou por inúmeras transformações ao longo do caminho...

O RA615H apresentava um arranjo de turbocompressor dividido semelhante ao da Mercedes apenas um ano antes, mas, para manter a silhueta da unidade de força a menor possível, o compressor e a turbina também foram alojados dentro dos limites dos motores Vee.

O RA616H foi um desenvolvimento de seu antecessor, já que a Honda estava restrita ao que poderia mudar na arquitetura, ao mesmo tempo em que tentava levar em consideração os objetivos do parceiro McLaren.

No entanto, a fim de obter ganhos, foi feita uma modificação para um coletor de exaustão multi-ramal convencional. O plenum de entrada também foi ampliado e o design geral da maioria dos aspectos da unidade de potência aumentou ligeiramente de tamanho para que tivesse mais margem para oferecer durabilidade - um grande problema durante a primeira temporada.

Honda Power unit 2015-2018

Honda Power unit 2015-2018

Photo by: Matthew Somerfield

Em 2017, a Honda fez sua primeira grande mudança no layout ao tentar resolver algumas das principais desvantagens de seu design inicial.

A fabricante manteve a abordagem do turbo dividido, mas ao invés de ser alojado inteiramente dentro do Vee, mudou para um design mais alinhado com o da Mercedes, onde a turbina e o compressor são montados em cada extremidade do motor.

Esse arranjo no estilo 'panqueca', como é conhecido, deu à Honda mais espaço em termos de design do turbo, mas também deu mais trabalho para a engenharia, pois o eixo de conexão e o MGU-H tiveram que ser reprojetados para compensar a distância maior entre a turbina e compressor.

O design da câmara de combustão também foi alterado neste redesenho e, mais uma vez, você pode ver que o plenum de entrada e o sistema de exaustão foram ajustados em correlação. Mesmo com essas mudanças substanciais, a unidade de energia de 2017 estava abaixo da produção total em comparação com seu antecessor, o que se tornou a gota d'água em seu relacionamento com a McLaren.

No entanto, mesmo diante da redução da produção, essa transição foi necessária, pois o projeto anterior havia chegado a um beco sem saída. Mas a mudança da Honda para a Toro Rosso provou ser uma virada em sua sorte na F1.

Scuderia Toro Rosso STR13 rear

Scuderia Toro Rosso STR13 rear

Photo by: Giorgio Piola

O RA618H obteve muitas mudanças sob o capô e o redesenho usual do plenum de entrada e do escapamento.

Enquanto isso, a Honda e a Toro Rosso também trabalharam no aspecto da instalação, já que a primeira fez concessões em termos de alteração da localização da tubulação de reforço, enquanto a Toro Rosso instalou um resfriador acima da unidade de força, semelhante a como a McLaren havia feito feito nos anos anteriores.

O RA619H seria o primeiro motor da Honda a ser instalado em mais de uma equipe e, embora a relação com a Toro Rosso tenha sido boa, ter a Red Bull a bordo traria consigo um peso maior de expectativa.

O RA619H e o RA620H viram a Honda capaz de capturar o dobro dos dados e usá-los para fazer um progresso constante em termos de produção e durabilidade antes de fazer as principais mudanças que já delineamos para 2021.

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