Por Filipe Garrett; Para O TechTudo


O automobilismo de competição é como um laboratório, no qual novas tecnologias podem ser testadas. Eventualmente, alguns destes avanços provam-se interessantes a ponto de ir parar nos carros de rua. Nesse sentido, a categoria de esporte a motor que mais contribuiu para o desenvolvimento em geral dos automóveis foi a Fórmula 1. Ou melhor, ainda é.

Em menor grau porque, hoje, carros de Fórmula 1 são construídos a partir de um regulamento técnico que permite muito pouca margem de manobra para que engenheiros sejam criativos e tirem da cartola maravilhas de raciocínio e capacidade técnica, como o controle de tração ou o carro de fibra de carbono.

Freios

A coisa mais eficiente e impressionante de um carro de Fórmula 1, por incrível que pareça, é o equipamento que o faz brecar.

Os freios de Fórmula 1 têm uma eficiência difícil de explicar em termos que não sejam técnicos. No vídeo abaixo, você consegue entender por que freios de F1 são mais eficientes que os de rua:


Eles são feitos de carbono. O carbono suporta temperaturas muito altas – de fato, a temperatura operacional deles é de até 900° C - dificilmente o freio de um carro comum passa de 100°. Isso permite que as pinças que seguram o carro submetam o disco a um atrito muito maior, sem o risco de que ele derreta ou exploda.

Se você for à concessionária hoje e pedir para comprar o modelo popular com discos de freios feito de carbono não terá muito sucesso. O carbono é um material caro e de alto desempenho, que ainda está restrito a carros superesportivos (além do custo, outra razão para que ele não vá para as ruas é que abaixo de 300° seu potencial de frenagem é ridículo, a menor esbarrada nos pedais de freio trava o disco e isso pode causar acidentes). Ainda assim, no entanto, é um elemento da Fórmula 1 que está nas ruas.

Em todo caso, o aperfeiçoamento dos freios, de carbono ou não, seguiu os parâmetros e as exigências de qualidade estabelecidas nas pistas. Exemplo disso, é o fato de que no começo dos anos 1970, os F1 ainda tinham freios a tambor. Por conta disso, os freios desses carros foram inspirados nos a disco dos aviões, naquela época metálicos.

KERS

O nome estranho é a sigla para Kinect Energy Recovery System. KERS é um dispositivo montado no carro e que serve para recuperar energia cinética dispendida pelo F1 a cada freada. Essa energia é gerada pelo atrito dos freios, direcionada para baterias, e é utilizada, em circunstâncias limitadas, pelo regulamento, para dar mais potência ao F1.

A ideia nasceu do esforço de tornar a F1 um esporte mais alinhado com um mundo que se preocupa em criar carros menos poluentes. Não que o KERS resolva o problema, mas é uma iniciativa simpática e que reflete nos carros de rua. Não só veículos híbridos, que utilizam sistemas equivalentes para gerar eletricidade para suas baterias, mas na própria concepção de carros elétricos do futuro. Em alguma medida, todos eles terão que recuperar energia cinética como estratégia de aumento de autonomia.

É aí que entra a Fórmula 1. A categoria exige que seus engenheiros busquem a eficiência a todo custo. Isso pode representar no futuro dispositivos de recuperação cinética mais leves, mais eficientes em gerar eletricidade e mais adaptáveis às necessidades do cotidiano dos motoristas.

ABS

ABS é a sigla em inglês para sistema antibloqueio. São os freios que, controlados eletronicamente, não travam as rodas. Mesmo que o motorista pise nos freios num soco, fazendo o pedal descer por todo seu curso, as rodas não travam porque a eletrônica entra em ação e impede o bloqueio, fazendo com que o automóvel perca velocidade com mais estabilidade e rapidez. É um elemento de segurança que será obrigatório nos carros nacionais a partir de 2014.

Fibra de carbono

O carbono não é responsável apenas por brecar em poucos metros um carro que se move a 320 km/h. O material é usado para construir toda a carenagem do carro. Ele é mais leve e mais resistente que o aço.

A ideia veio da indústria aeroespacial e foi copiada na F1 dos anos 1980. Hoje, a fibra de carbono é usada em alguns carros com apelo esportivo, porque é um elemento de redução de peso muito importante para carros com foco no desempenho.

Pneus

Lá pelos anos 1950, primeira década do campeonato mundial de Fórmula 1, foram criados os pneus radiais que, anos depois, rodaram nos carros de rua.

Pneu radial é o pneu construído com uma malha de aço, que forma uma estrutura que dá suporte ao conjunto. Ele se opõe ao modelo antigo de pneu, o diagonal, que necessitava de uma câmara de ar interna. Os diagonais tinham deficiências porque limitavam a estabilidade em curva – sob alta velocidade, o carro praticamente “dança” sobre a câmara – e também tinham vida útil muito menor.

Câmbio sequencial

Na foto, o volante, o câmbio e o painel da Ferrari 430 de rua são feitos de fibra de carbono (Foto: Reprodução) — Foto: TechTudo

Não foi propriamente a Fórmula 1 que criou câmbio que mistura trocas manuais com automáticas, mas foi a categoria que popularizou o sistema – especialmente em função das borboletas de trocas de marcha atrás dos volantes.

Esse sistema de trocas surgiu em 1990 e foi introduzido pela Ferrari. Pouco tempo depois, estava em todas as equipes e, em alguns anos, começou a aparecer em carros convencionais. Diversos modelos de grandes montadoras já oferecem o recurso de troca de marchas no volante como equipamento padrão em linhas mais básicas.

Assistência eletrônica

Até 1993, o regulamento técnico (que é o conjunto de normas que define uma “fórmula” para construir um carro, daí o nome da categoria) não tinha nenhuma sanção sobre o uso de recursos eletrônicos nos carros. Isso porque chips eficientes, software para usos cotidianos e especialistas que soubessem trabalhar com coisas assim eram raros.

Isso possibilitou que, durante o espaço de uma década, uma verdadeira corrida para a eletrônica embarcada tenha sido encampada pelas principais equipes. A Fórmula 1 foi responsável, por exemplo, pela massificação da injeção eletrônica, sistema que monitora o funcionamento do motor, o adapta à demanda e calcula milhões de vezes por segundo o momento exato para que a ignição ocorra dentro de cada cilindro do motor.

O interessante é que a injeção eletrônica no motor do seu carro, hoje, é centenas, se não mesmo milhares, de vezes melhor que os módulos usados pela Honda em 1986. Injeção eletrônica é responsável por carros que queimam combustível mais eficientemente, por uma manutenção fácil (é só ir ao mecânico, espetar o carro num computador e ter um diagnóstico preciso do que acontece no motor), durabilidade e, especialmente no caso brasileiro, da ressurreição do álcool como combustível viável: com a injeção eletrônica, ligar o carro no frio é tão cômodo quanto dar a partida num motor à gasolina. Algo assim era ficção científica nas primeiras gerações do pró-álcool de motores carburados e gastadores.

Controle de tração

Carros de maior cilindrada tendem a patinar, quando o motorista pisa com mais vigor no acelerador. Condutores de primeira viagem descobrem isso nas primeiras tentativas de arrancar em subida.

Nas pistas, patinar é ruim por vários motivos: gasta pneu, porque a roda gira sobre si mesma e o asfalto lixa a camada de borracha, gasta combustível, porque a aceleração e o consumo não se traduziu em movimento, e tempo, porque o carro não saiu do lugar. Durante todo esse tempo, um piloto mais gentil, ao acelerar progressivamente, ganhou alguns décimos de segundo. Casos realmente exagerados podem fazer o carro rodar.

No calor de uma disputa, na saída de uma curva, sob chuva forte e baixa aderência, mesmo um piloto de ponta, está sujeito a esquecer de tudo isso e exagerar ao pisar no pedal da direita. É aí que a eletrônica entrou. Para impedir que esses erros de condução aconteçam, as equipes criaram um software controlador que monitora a posição do pedal do acelerador, os giros do motor, a velocidade do carro e os giros das rodas motrizes (nos F1, sempre as traseiras). Esse software é capaz de cortar a força do motor transmitida às rodas, quando identifica que o piloto está pisando mais do que o necessário para que o carro ganhe velocidade.

O que nasceu para corrigir erros humanos, logo, se tornou um elemento que nivelava a competição por baixo. Tudo porque igualou o piloto sensível ao braço duro: todos podiam largar, sair das curvas ou retomar velocidade sob chuva pisando loucamente no acelerador, que o carro simplesmente nunca, sob hipótese alguma, patinaria. Por isso a FIA proibiu a mamata.

Mas os carros de rua tiram partido do controle de tração. É um recurso presente em carros europeus há muitos anos e, o mais interessante, é que funciona exatamente como o que foi criado na Fórmula 1.

Suspensão ativa

O Williams FW15C de 1993 foi o auge da eletrônica nos F1: tinha suspensão ativa, controle de tração, freios ABS e computador de bordo que permitia modificações no carro remotamente, direto dos boxes. Uma versão com câmbio que não precisava de trocas de marchas chegou a ser testada (Foto: Reprodução) — Foto: TechTudo

A suspensão também evoluiu muito. Nos anos 1950, os F1 usavam feixes de molas, como na foto abaixo. Se você já andou em um caminhão antigo em um terreno acidentado, sabe do tremendo desconforto causado por este tipo de suspensão, que basicamente não absorve os impactos do solo. Com o tempo, F1 e carros de rua descobriram molas helicoidais e amortecedores estabilizadores.

A suspensão saiu do feixe de molas para um conjunto de molas helicoidais, barras estabilizadoras e amortecedores (Foto: Reprodução) — Foto: TechTudo

Nas ruas, claro, a ideia é mais simples, embora o princípio seja o mesmo. A suspensão ativa nos carros de rua tem um comportamento muito menos invasivo e, sobretudo, sua principal preocupação é deixar o carro estável em todas as circunstâncias.

Carros com este recurso são aqueles que oferecem o chamado controle de estabilidade. É uma central eletrônica que consiste na suspensão monitorada eletronicamente, controle de tração e outros sistemas ativos para um melhor desempenho do carro.

Na maioria dos casos, os carros comuns oferecem botões que permitem que o motorista selecione o comportamento dessa central. Ao selecionar a pegada mais esportiva, o carro endurece a suspensão para andar mais rápido. Ao selecionar conforto, a suspensão eletrônica fica mais macia, para um rodar mais suave.

Aerodinâmica

Todos os carros atuais, antes de serem fabricados, são testados em túneis de vento, como o SLR McLaren na foto. Teste assim servem para aperfeiçoar a aerodinâmica dos carros (Foto: Reprodução) — Foto: TechTudo

Carros com preocupação com aerodinâmica são anteriores à Fórmula 1, mas foi o automobilismo de competição que mostrou o verdadeiro potencial de carros desenhados com baixo arrasto.

Arrasto significa os elementos da carroceria do carro que impedem que o automóvel “fure” o ar mais eficientemente. Quanto mais arrasto um carro tiver, mais esforço seu motor precisa fazer para que ele ande. Mais esforço mecânico significa mais consumo de combustível.

A preocupação com a aerodinâmica faz parte de nossos carros e explica porque os modelos atuais são tão mais baixos e sem ângulos retos, quando comparados a carros de décadas passadas.

Câmbio CVT

O Câmbio CVT nunca foi usado em corridas. Mas em 1993, quando já dispunha do carro mais avançado do grid, a Williams resolveu testar um câmbio que não precisava trocar de marchas. Com um jogo de engrenagens planas, que rodavam sobre pressão, o câmbio CVT, sigla para continuamente variável.

O câmbio CVT, que não precisa trocar marchas, vinha sendo perseguido pela indústria há anos, mas ninguém nunca tinha encontrado um material durável e eficiente o suficiente. A Williams conseguiu e foi proibida de colocá-lo nas pistas. O modelo da Williams com esse câmbio foi apenas testado em pista.

Anos mais tarde, a tecnologia chegou às ruas. A primeira geração do Honda Fit no Brasil possuia uma versão com o câmbio continuamente variável.

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