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Porque o novo aerofólio da Fórmula 1 é genial

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No próximo ano, os carros de Fórmula 1 receberão profundas modificações no seu desenho, tudo para trazer mais competitividade à categoria. Uma das novidades mais interessantes é a sua nova asa traseira -ou aerofólio- curvilínea.

por Marcos Cesar Silva

Monolugar Formula 1 2022

Os carros de Fórmula 1 para a temporada de 2022, do qual foi exibido o primeiro protótipo no GP da Grã-Bretanha deste ano, serão diferentes daqueles que correm este ano, e é consenso que serão visualmente bem mais agressivos.

As diferenças entre os carros de 2021 e 2022 são claras, e uma das mais rapidamente visíveis são as novas rodas de maior diâmetro, que passam a ser de 18 polegadas, ao invés das de aro 13 atuais.

Mas é a aerodinâmica dos novos modelos que promete fazer toda a diferença no eterno objetivo de facilitar as ultrapassagens e aumentar a emoção nas corridas.

Carro Fórmula 1 2022

Podemos ver que o carro a ser usado em 2022 tem uma aparência muito mais interessante do que os de 2021, consequência da “limpeza” das superfícies aerodinâmicas, seja pela redução do número de apêndices, seja pela simplificação do seu desenho.

A consequência direta disso é a de que os novos carros não irão conseguir gerar tanto “downforce” (força descendente ou sustentação negativa) como os carros de 2021, mas o principal objetivo da nova aerodinâmica não foi o de reduzir o “downforce”, mas sim o de gerar menos “ar sujo”.

Não se assuste, não se trata de ar poluído, mas é o termo usado (“dirty air” em inglês) para identificar o ar turbulento que se forma na traseira do veículo. Para o carro que segue atrás, o seu piloto vai sentir rapidamente os efeitos dessa turbulência que afeta o fluxo de ar.

Assim, a eficiência das superfícies aerodinâmicas do seu carro é reduzida, o que também faz com que a quantidade de “downforce” gerada seja menor e, consequentemente, a aderência e velocidade em curva sejam inferiores.

"Ar sujo" Fórmula 1 atual

Um carro que siga muito de perto outro perde entre 35% (20 m de distância) e 46% (10 m de distância) do seu “downforce” (imagem acima), o que explica em muito as dificuldades de um piloto em manter-se perto da traseira do carro que está à frente.

Torna-se por isso necessário reduzir a quantidade de “ar sujo” gerada, e é aqui que a aerodinâmica dos novos carros fará a diferença. Por isso, o elemento aerodinâmico que mais curiosidade está gerando no novo carro é o desenho da asa traseira, muito diferente das usadas hoje em dia na Fórmula 1.

As asas dos carros da categoria hoje assemelham-se a uma caixa: temos dois perfis alares (a asa propriamente dita) uniformes que são “cercados” por duas placas planas verticais chamadas de “endplates”.

Formula 1 asa traseira atual
A asa traseira do Red Bull Racing Honda RB16B de 2021.

É uma solução eficaz para gerar quantidades grandes de “downforce”, claro, mas também geradora de muita turbulência atrás de si, muito por culpa das tais “endplates”, que ajudam a canalizar o fluxo de ar sobre as superfícies alares, reforçando a zona de ar de alta pressão que é gerada na parte superior da asa, o que por sua vez incrementa os valores de “downforce”.

Mas também geram vórtices que criam muita turbulência na esteira do veículo e que prejudicam o fluxo de ar para o carro que segue atrás, reduzindo a aderência e dificultando a pilotagem.

O desenho da nova asa traseira é bem diferente, pois deixam de haver elementos retilíneos e planos, e passam a ser todos eles curvilíneos, sem “endplates”. O efeito de “cerca” das “endplates” deixa de existir, fazendo com que parte do ar de alta pressão gerado na parte superior desta asa curvilínea escape pelas laterais, o que reduz não só o “downforce” como a quantidade de “ar sujo” gerado.

Carro Fórmula 1 2022 8

Para compensar a perda de “downforce”, os carros de Fórmula 1 para a temporada de 2022 vão receber um novo assoalho. Este componente vai deixar de ser plano e passa a ter “túneis Venturi” a toda a sua extensão, gerando o efeito de solo, algo que já foi temido nos anos 1980, com os carros-asa. Ou seja, o ar ao passar por estes túneis é acelerado, dando origem a um efeito de sucção, “colando” o modelo ao asfalto. Passa a ser o fundo do carro e não as superfícies aerodinâmicas no seu topo, como a asa traseira, o principal responsável por gerar o “downforce”.

É uma solução eficiente e que também contribui para o objetivo de reduzir o “ar sujo” na traseira do veículo.

Mesmo assim vai continuar a ser gerado “ar sujo” (não há forma de o evitar totalmente, pois é um dos efeitos de um objeto ao “abrir um buraco” no ar). Mas a nova asa traseira curvilínea esconde mais um truque. A asa está desenhada, ao contrário do que seria esperado, para direcionar o “ar sujo” para o meio e imediatamente atrás do difusor traseiro, quando deveria fazer o oposto, ou seja, afastar esse ar turbulento e indesejável do carro.

Asa traseira curvilínea Formula 1, 2022

Mas a razão porque faz isso deve-se, mais uma vez, ao novo fundo do carro. Como dissemos, é o fundo do carro agora o principal gerador de “downforce”, acelerando o ar pelos seus túneis Venturi em direção ao difusor traseiro.

Esse fluxo de ar acelerado que vem do fundo e sai pelo difusor apanha o “ar sujo” que a asa traseira curvilínea concentrou nessa área e direciona-o para cima e para longe do carro que segue atrás. É o que justifica também a presença de uma segunda asa, numa posição mais baixa, mas imediatamente acima do difusor. Ela gera uma zona de baixa pressão que ajuda a amplificar este efeito, sugando o ar turbulento para que este possa ser levado pelo fluxo de ar do difusor. Ideia bem inteligente.

"Ar sujo" Fórmula 1 de 2022

E qual o resultado disso tudo? Simples. O carro que segue atrás passa a perder apenas 18% do seu “downforce” (10 m de distância) ao invés de perder os 46% como vimos antes.

Para conhecer mais detalhes sobre a nova asa traseira curvilínea, confira o vídeo publicado pelo piloto Scott Mansell (nenhum parentesco com Nigel Mansell) do canal Driver61:


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