Na apresentação das primeiras imagens do modelo FW37-Mercedes da Williams, nesta quarta-feira, Pat Symonds, diretor técnico da equipe de Felipe Massa e Valtteri Bottas, reforçou o que os engenheiros já vêm dizendo há algum tempo ao afirmar: “O novo regulamento do bico do carro nos deu uma dor de cabeça”. Para evitar de o bico dos monopostos da F-1 lhe conferirem uma aparência descontínua com o restante do conjunto, incompatível com o refinamento e elegância que a competição gosta de passar, a FIA estabeleceu novas dimensões para os projetistas explorarem a área frontal dos carros. Mas, além de mexer na estética, a regra gerou desdobramentos significativos na aerodinâmica como um todo.
Comparativo entre os bicos dos carros da Williams de 2014 e 2015 (Foto: Editoria de Arte)Alguns dos maiores engenheiros da F-1 reconhecem a eficiência do desenho da área frontal como decisiva para o sucesso de um monoposto. “O bico e o aerofólio dianteiro são as partes mais importantes do projeto aerodinâmico. Todos os fluxos de ar que vão percorrer o monoposto, por baixo, por dentro (através das tomadas de ar, radiadores) e sobre ele dependem da orientação que a frente do carro irá dar, por isso considero um elemento tão essencial.”
Quem diz isso é o engenheiro que depois de Adrian Newey é o de maior êxito na história da F-1, o sul-africano Rory Byrne, campeão com Michael Schumacher na Benetton e na Ferrari, além de ter sido o projetista do primeiro F-1 de Ayrton Senna, Toleman, em 1984. Há alguns anos é consultor da Ferrari.
"Desanimado" com F-1, Newey viu no novo bico a chance de dar pulo do gato (Foto: Getty Images)Adrian Newey e o gosto por desafios
Como não poderia deixar de ser, Adrian Newey, diretor técnico da RBR, gostou da mudança. Ainda em Abu Dhabi, em novembro, comentou: “É uma área onde poderemos ganhar alguma coisa”. Esse “alguma coisa” provavelmente representa ganhar ou mesmo perder muito, como explicou Symonds na apresentação da foto da nova Williams.
Newey compreendeu ser um desafio projetar o bico do modelo RB11 da RBR e que, se bem explorado, lhe daria a chance de recuperar alguns décimos de segundo em relação a Mercedes, equipe que dispõe da melhor unidade motriz e um chassi dos mais equilibrados. A RBR compete com a unidade motriz da Renault, bastante modificada, este ano, com a liberdade permitida, agora, pelo regulamento.
A razão maior de os engenheiros desenharem os bicos desconexos no ano passado, até mesmo assimétricos, como o da Lotus, foi para fazer com que o ar, ao atingir o aerofólio dianteiro, fosse orientado de forma a fluir com disciplina também sob o assoalho do carro, até atingir a sua porção final, aquela curvatura para cima visível por trás, já embaixo do aerofólio traseiro. Essa curvatura na porção final do assoalho chama-se difusor, ou perfil extrator. O objetivo do difusor é permitir que o ar que está passando embaixo do carro encontre, ao chegar na traseira, uma área maior para fluir, se espalhar. Embaixo do assoalho, o espaço até o asfalto é mínimo, poucos milímetros. Mas quando o ar, depois de passar pelo assoalho, chega no difusor, sua resistência para fluir é menor, há mais espaço, propiciado pela curvatura para cima.
E o que acontece com o ar embaixo do assoalho do carro de Fórmula 1?
Num pequeno rio, quando as margens se tornam mais próximas, como quando o assoalho está quase tocando o solo, é possível observar que a velocidade de escoamento da água aumenta. Trata-se de um princípio físico, descrito ainda no século XVIII pelo físico holandês Daniel Bernoulli. Com o ar embaixo do assoalho acontece a mesma coisa, ele passa mais rápido, como numa seção mais estreita de um pequeno rio. Bernoulli demonstrou também que, quando a velocidade de um fluido, no caso o ar, é maior, a pressão que ele exerce é menor. Portanto, o ar passando mais rapidamente sob o assoalho, favorecido pelo difusor não criar resistência para ele se expandir lá atrás, exerce uma pressão menor sob o carro que se estivesse escoando mais lentamente.
Os projetistas fazem de tudo para fazer o ar fluir o mais rápido possível embaixo do assoalho por causa desse efeito. Se há menor pressão aerodinâmica sob o carro, pela maior velocidade da passagem do ar, a pressão que o ar exerce sobre ele tende a ser maior. Existe uma pressão de cima para baixo, gerada pelos aerofólios, dianteiro e traseiro, principalmente, e uma embaixo do assoalho, causada pela passagem do ar, atuando na direção contrário, de baixo para cima. Mas com o ar fluindo em maior velocidade embaixo do carro essa pressão é menor. Resultado: a força de cima para baixo, ou downforce, se torna maior. Por quê? Conforme demonstrado, há menos pressão de baixo para cima.
Os engenheiros criavam bicos que permitiam entrar significativo volume de ar para, orientados, passar sob o assoalho exatamente por isso, melhorar a resposta aerodinâmica. Mais downforce quer dizer maior velocidade de contorno das curvas, melhor tracionamento, menor desgaste dos pneus, freadas mais equilibradas, dentre outros benefícios.
Agora os bicos passaram a ser mais controlados. É visível no modelo FW37 da Williams como irão admitir menor volume de ar sob o assoalho, o espaço frontal ficou mais fechado. E, pela lógica, haverá redução na geração de pressão aerodinâmica.
O efeito da medida pode ser grande. De repente, por exemplo, Newey desenvolve alguma solução bastante original para o problema, diante do seu histórico de criatividade, tornando o modelo RB11 mais competitivo do que o esperado, se comparado ao novo carro da Mercedes, W06 Hybrid, provavelmente rápido como em 2014.
O mesmo pode acontecer com James Allison, diretor técnico da Ferrari, Nick Chester, Lotus, dentre outros. Será interessante para o fã da F-1 acompanhar a resposta de cada projetista para o desafio da nova regra do bico. O fato é que ele poderá, sim, gerar algumas surpresas, ao menos no início da temporada.