O que torna os carros da Fórmula 1 tão rápidos?

Por que os carros da Fórmula 1 são tão rápidos? 

Esta é uma das perguntas que muitos amantes do esporte e curiosos sempre fazem, provavelmente você também tenha a mesma pergunta. Neste blog iremos mostrar de forma clara as principais razões de um carro da Fórmula 1 ser muito rápido.

Um carro moderno da Fórmula 1 pode alcançar uma velocidade de aproximadamente 28 m/s (62 mph) em menos de 2 segundos, chegar a uma velocidade máxima mais que 89 m/s (200 mph). Devido a altas velocidade do veículo, os pilotos da Fórmula1 estão sujeitos a uma força de cerca de 3.5 Gs, o que é mais do que os astronautas lidam durante o lançamento de um ônibus espacial, (Isso também significa que, em teoria, um carro de Fórmula 1 pode dirigir de cabeça para baixo se estiver indo em velocidade máxima).

Então, o que faz um carro da Fórmula 1 ser muito veloz? Vamos descobrir. 

 

Design do Motor

Os motores da F1 são projetados para oferecer um equilíbrio perfeito entre o peso do motor e a potência gerada. A faixa de rotação dos motores da F1 é limitada a 15.000 rpm, e o que torna esses motores especiais é a sua capacidade de operarem a essa velocidade de rotação durante maior parte da corrida sem ocorrer falhas.

Desde 2014, a F1 usa motores com turbocompressores V6 de 1600 cilindradas, que é um dos fatores que torna os motores mais potentes.

Outro fator que torna os motores da F1 muito potentes é o uso de motores superquadrados, que são motores que tem um diâmetro do pistão curto em proporção ao curso, por ter um deslocamento da biela curto, permitem obter maior frequência de rotação, e como consequência, maior velocidade e potência do motor.

Todos os fatores mencionados acima combinados com os materiais resistentes e de baixo peso proporcionam numa alta velocidade, boa resistência a altas temperaturas e tensões aos motores da F1 quando comparados com carros comuns.

 

Caixa de Câmbio

Todos os carros da F1 usam uma caixa de câmbio semiautomática. O piloto pode mudar de marcha mesmo sem soltar a pedal. O piloto só precisa de dar um toque no remo, que por sua vez envia um sinal á ECU para desligar a ignição e acionar a embreagem eletronicamente para alterar a relação, tudo isso acontece automaticamente

Tudo isso combinado com o material de fabrico de baixo peso como ligas de carbono, ligas de aço, etc., tornam o motor leve, potente e com alta performance. A redução do peso significa redução da resistência, permitindo trocas de marcha mais rápidas. Na verdade, um carro de F1 pode mudar de marcha em apenas 0,005 segundos, 50 vezes mais rápido do que um piscar de olhos humano típico.

 

Aerodinâmica

Os carros da F1 são projetados de modo a obter maior eficiência aerodinâmica possível. Eles são projetados para reduzir a resistência do ar e gerar uma força de sustentação (downforce) para garantir estabilidade e velocidade máxima.

Quando olhamos para um carro da F1, observamos que ele é plano, largo e mais baixo possível e é coberto por uma variedade de difusores, divisores e asas que direcionam o ar sobre e ao redor do carro, trabalhando a favor da direção do ar em vez de combatê-lo.

As asas desempenham a mesma função das asas de um avião, exceto ao contrário, empurrando o carro para baixo na pista de modo a maximizar a tracção dos pneus, especialmente nas curvas.

A tração nos pneus permite que toda a imensa potência desenvolvida pelo motor chegue à estrada, enquanto a menor resistência aerodinâmica permite que os carros atinjam altas velocidades nas retas.

 

Freios e KERS (Sistema de recuperação de energia cinética)

Os carros da F1 andam a altas velocidades em todas as partes da pista (retas assim como curvas). Os freios precisam ser extremamente eficientes para que o piloto possa aplicar os freios antes de entrar em uma curva e reduzir a velocidade em menos tempos. Para tal, os freios são feitos de materiais como fibra de carbono, que são de baixo peso e suportam altas temperaturas quando comparados com os discos de aço.

As pastilhas de freios são feitas de materiais que são capazes de operar em altas temperaturas (até 750^o C) sem falhar. Os freios são aerodinamicamente eficientes e contém dutos de resfriamento para que não haja desbotamento do freio, não importa o quão quente esteja, e isto beneficia o próprio carro durante a corrida, além de aumentar a segurança do motorista.

Os carros da F1 utilizam um sistema de recuperação de energia cinética (KERS), que recupera a energia cinética que poderia escapar na forma de calor em um carro normal. Esta energia é convertida em energia elétrica e retornada ao trem de força (powertrain) como potência adicional que estará disponível para o motorista quando necessário, o que aumenta ainda mais a potência do carro.

 

Aderência incrível dos pneus

Os pneus da Fórmula 1 não são os mesmos que os de carros normais, eles são projetados para operarem em pistas sujeitas a condições adversas, que podem ser secas ou molhadas. São a parte mais importante de todo o veículo, visto que os pneus são a única parte do veículo que toca no chão, portanto, todos os outros componentes principais, do motor à suspensão, devem fazer o seu trabalho por meio dos pneus.

Atualmente, existem regras estabelecidas pela FIA ara reduzir as velocidades nas curvas e tornar o esporte mais competitivo, que dizem que os pneus devem ter uma largura entre 12 a 15 polegadas e com quatro ranhuras ao longo de toda a circunferência. Antes de serem estabelecidas essas regras, as equipes costumavam usar pneus slick sem banda de rodagem para maximizar o contato entre o pneu e a pista. A mudança de regra reduziu a velocidade nas curvas e deixou o exporte mais competitivo.

Para diferentes condições climáticas, pistas e temperaturas, as equipes escolhem entre pneus feitos de borracha macia, média ou dura, pneus para chuva ou para locais secos, que têm padrões de piso projetados para absorver a água da superfície da estrada.

Os pneus precisam aquecer para atingir sua força de aderência ideal, o que significa que os pilotos precisam aquecê-los completando algumas voltas antes que os carros estejam totalmente prontos para a corrida.

Devido a incrível aderência dos pneus, eles têm a desvantagem da diminuição da durabilidade. Enquanto um pneu de estrada padrão para um carro pode durar milhares de quilômetros, os pneus de Fórmula 1 são projetados para durar cerca de 125 milhas no máximo.