Fórmula 1: qual temperatura os freios atingem?

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A explosão ocorrida nos freios da Williams FW44 de Alex Albon, nos primeiros treinos livres do GP da Emilia Romagna, causou surpresa, mas pode ser considerado algo previsível diante do elevado stress ao qual o sistema de frenagem desses carros é submetido.Os freios são um dos elementos sujeitos a maior esforço em qualquer veículo, mas nos carros de Fórmula 1 são levados ao limite.

por Ricardo Caruso

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Altíssimas velocidades, enormes cargas de pressão aerodinâmicas e violentas frenagens seguidas. É nessas condições que os freios de um carro de Fórmula 1 têm de operar durante um GP. A quantidade de energia cinética que este componente tem que dissipar em forma de calor, por meio do atrito entre os discos e as pastilhas, é difícil de imaginar.

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Estamos falando de um componente que é capaz de gerar mais de 350 mkgf de força rotacional — quatro vezes mais do que, por exemplo, o motor de uma Ferrari SF90 Stradale, com os seus “singelos” 80 mkgf. Diante desse número, não é de estranhar que as temperaturas atingidas nos freios de um Fórmula 1 também sejam muito elevadas.

Durante um Grande Prêmio, as temperaturas médias atingidas durante as frenagens ficam entre os 700 e os 900 ºC, havendo circuitos onde estas temperaturas podem superar os 1000 ºC.

Por isso, não é de estranhar que, por vezes, este componente entre em colapso perante as forças com que tem de lidar; a equipa HAAS, por exemplo, teve problemas durante várias corridas sucessivas com o controle de temperatura do seu sistema de frenagem. Nenhum carro de rua convencional é capaz de lidar com estas temperaturas.

Para manter o desempenho do sistema de frenagem estável durante uma corrida, é necessário recorrer a materiais com grande capacidade de resistência a elevadas temperatura e, simultaneamente, grande capacidade de dissipação de calor.

É por isso que os carros de Fórmula 1 combinam discos e pastilhas feitos de carbono, como aquele que podemos ver na imagem abaixo:

discos de travão Fórmula 1
Em relação à dimensão dos discos, o regulamento deste ano prevê 330 mm para o eixo dianteiro e 280 mm para a traseira.

Para arrefecer o material de frenagem, os técnicos da Fórmula 1 recorrem a várias estratégias. Uma delas é criar orifícios no interior dos discos para ajudar a dissipar o calor, transferido para este componente, durante as frenagens. Dependendo do circuito, as equipes aumentam ou diminuem o número de orifícios por disco.

O ideal é manter a temperatura média nos discos entre os 450 e 500 ºC, pois a perda de temperatura é muito rápida. Ao contrário dos sistemas de frenagem dos automóveis convencionais (com discos de aço), os freios em carbono dos Fórmula 1 só começam a atuar com eficiência a partir dos 300 ºC.

Vamos complicar mais a conta? Acima dos 700 °C, os freios sofrem a chamada “oxidação térmica”, que acelera o desgaste. Administrar estes picos térmicos é a chave para controlar o desgaste.

A segunda estratégia para controlar a temperatura nos discos diz respeito à aerodinâmica. Ou seja, canalizar o fluxo de ar direto para os freios travões. Problema: esse mesmo fluxo é necessário para gerar a tão preciosa carga aerodinâmica, além de ser preciso encontrar a quantidade correta de ar canalizado para não esfriar mais ou menos do que o necessário.

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