Esportes

Como a McLaren projetou um acerto vencedor de baixo arrasto em Monza

Arrasto e downforce são fatores cruciais quando se trata de dominar Monza – então como a McLaren atingiu o equilíbrio perfeito e garantiu uma dobradinha sensacional no Grande Prêmio da Itália no domingo? 

Grande Prêmio da Itália apresentou um estudo fascinante sobre qual era a última troca entre drag e downforce e como isso variava entre os três carros mais rápidos – Mercedes, Red Bull e a vitoriosa McLaren.

As retas alongadas de Monza oferecem uma recompensa de tempo de volta única no baixo arrasto. Cada ponto único de coeficiente de arrasto (CD, a medida de arrasto) é calculado para valer 0,09s por volta em Monza em comparação com, digamos, a Hungria, onde tal redução valeria apenas 0,038s.

Em outras palavras, Monza é cerca de 2,4 vezes mais sensível aos níveis de arrasto do que Hungaroring. Comparado com Barcelona , Monza seria cerca de 1,6 vezes mais responsivo ao arrasto.

O circuito requer, portanto, soluções aerodinâmicas exclusivas e asas traseiras que não são vistas em nenhum outro circuito do calendário. A força descendente induz arrasto, mas a relação não é linear, dada a miríade de formas como a força descendente pode ser criada em diferentes faixas de velocidade, atitudes e designs de carros, etc.

Grande Prêmio de F1 da Itália
Monza é altamente sensível ao arrasto – algo que cada equipe enfrenta de maneiras diferentes

A asa traseira é apenas o indicador mais óbvio do nível de downforce. Os carros em si são todos inclinados de forma diferente em suas compensações entre arrasto e força descendente. As metas de eficiência escolhidas por cada equipe são baseadas nos requisitos globais de todas as faixas do calendário. O intervalo em que estes são colocados será impulsionado pela potência esperada do motor e quanta força descendente eles acreditam que podem criar.

O que significa que um carro que gera inerentemente muita força descendente de sua carroceria e parte inferior da carroceria pode não precisar de tanta área da asa traseira quanto outro carro para atingir a mesma força descendente total. Normalmente seria a Red Bull. Mas isso está apenas dentro da faixa normal de circuitos. Quando os carros são colocados na pista de Monza, pode ser que o carro de alta pressão aerodinâmica não consiga reduzir o arrasto o suficiente sem perder muita força aerodinâmica para o tempo de volta final.

Em Monza, um carro de baixo rake como a Mercedes é configurado idealmente para ganhar eficiências muito maiores do que a Red Bull quando a área da asa traseira é reduzida da usada em pistas convencionais – ou seja, em uma pista onde a compensação ideal de drag/downforce favorece redução de arrasto, para um determinado nível de redução da área da asa, a Mercedes perderá menos downforce do que a Red Bull.

Em pistas mais convencionais, onde a exigência favorece mais downforce do que baixo arrasto, pode ser que seja a Red Bull que retém mais de sua downforce para um determinado nível de redução da área da asa.

rearrearwingcompITA.jpg
Uma visão traseira das asas traseiras da Mercedes (superior) e da Red Bull (inferior) na sexta-feira em Monza, mostrando o perfil em forma de colher da asa do Red Bull

Este foi realmente o caso em Paul Ricard no início da temporada. Mas em Monza, a Red Bull simplesmente não conseguia se livrar da resistência suficiente. Sua asa traseira era da família em forma de colher, com mais área no centro do avião principal do que nas extremidades externas. Acima disso, havia uma aba com os mesmos contornos gerais em forma de colher, executada em um ângulo de incidência extremamente baixo (isto é, muito achatado).

Embora as extremidades externas afiladas do avião principal e do flap excluam a parte mais indutora de arrasto da asa da Red Bull, visualmente ainda parecia ser uma asa de força descendente mais alta do que as da Mercedes e McLaren, que eram muito mais convencional, com planos principais retos e flaps, meramente muito mais rasos do que nas pistas convencionais e bem mais rasos do que a seção central da Red Bull.

A inferência é que em torno de Monza a Red Bull simplesmente perderia muito downforce para alcançar seu melhor tempo de volta se tentasse usar uma asa traseira como as de seus dois rivais. Suas eficiências nesta parte da faixa de arrasto/downforce não são boas.

104-107-21 - RED-BULL-R - WING-COMP.jpg
A versão Monza da asa em forma de colher da Red Bull (em cima) em comparação com a versão Spa de maior força descendente (imagem embaixo). A asa de especificação de Monza foi testada em Spa no TL3, mas apenas na preparação para Monza. A seção da colher do avião principal e da aba permite uma área significativa de geração de força descendente, mas com uma grande redução nas áreas externas, que são as que mais induzem o arrasto.

Além de transportar o que parece ser menos área total de asa do que a Red Bull, o ancinho mais baixo da Mercedes também reduziria seu ângulo de flap efetivo em comparação com a Red Bull (especialmente em velocidades mais baixas, na frenagem e nas chicanes).

A Mercedes estava claramente em uma posição muito mais feliz do que a Red Bull na eficiência que manteve em níveis tão baixos de arrasto, e na qualificação de sexta-feira travou a primeira linha, 0,4s acima do campo.

1235208833
Aviões principais retos e flaps tornam a asa traseira da Mercedes muito mais convencional do que a da Red Bull

Mas parece que a McLaren pode ter estado em um ponto ideal em Monza – em parte por causa de como os altos níveis de arrasto da Red Bull eram castigadores.

Mesmo que a McLaren não estivesse mais perto do que o normal da Mercedes no tempo da volta final, as dificuldades da Red Bull significavam que a McLaren estava competindo como o segundo carro mais rápido, e tanto Lando Norris quanto Daniel Ricciardo praticamente igualaram o tempo de qualificação de sexta-feira do Red Bull de Max Verstappen.

2021ItalianGrandPrixSaturdayGP2114_144128_56I0188.jpg
Muito parecido com o Mercedes, a asa traseira da McLaren apresentava um plano reto e seção central mais rasa do que a da Red Bull.

Olhando para a qualificação de sexta – feira , onde todos são capazes de correr DRS ao ar livre, pode-se ver que no setor onde o downforce continua sendo importante – Setor 2 – os Mercedes foram os mais rápidos à frente da Red Bull e da McLaren.

No Setor 1 de resistência ao arrasto, a Mercedes e a McLaren foram muito parecidas no tempo, com Verstappen caindo em 12º. No setor 3 igualmente recompensador, os McLarens foram os primeiros e os segundos mais rápidos no tempo, com Valtteri Bottas em terceiro – e Verstappen em 14º. Parecia que os McLarens estavam carregando a menor resistência dos três carros.

Observar as velocidades que os carros alcançavam nas várias armadilhas dá uma ideia de como esses tempos estavam sendo alcançados.

As velocidades na linha de largada/chegada são parcialmente produto da velocidade de saída da Parabolica e arrasto – e, portanto, um equilíbrio entre downforce e arrasto. Algumas centenas de metros mais abaixo, antes do início da frenagem para a chicane, o fator dominante é o arrasto. A quantidade de velocidade ganha entre a linha de largada/chegada e a armadilha de velocidade é uma boa indicação geral dos níveis relativos de arrasto (se assumirmos uma potência equivalente).

ITASpeed-Comparison.jpg

Tanto a Mercedes quanto a McLaren estavam ganhando 23km / h entre esses dois pontos. A Red Bull estava ganhando apenas 18. Curiosamente, embora a Red Bull fosse mais rápida do que a Mercedes na linha de partida/chegada (refletindo uma velocidade de saída mais alta da Parabolica), mas 6km / h mais lento através da armadilha, a McLaren foi mais rápido do que qualquer um em a largada / chegada, vantagem que reteve na armadilha.

Então, se o Setor 3 vezes sugere que a McLaren estava carregando menos arrasto, como ele ganhou apenas os mesmos 23km / h que a Mercedes entre esses dois pontos da reta? O fato de que ele estava viajando 3km / h mais rápido que a Mercedes em ambos os pontos dá uma pista. 

Car-Performance-Q.jpg

Portanto, se os dois carros estivessem carregando quantidades iguais de arrasto, aquele com a velocidade inicialmente mais rápida aceleraria menos do que o carro que estava inicialmente mais lento. Ainda assim, a McLaren acelerou tanto quanto a Mercedes, apesar de partir de uma velocidade mais alta. Mais uma vez, sugerindo menor resistência.

Embora o setor 2 vezes sugira que a Mercedes teve mais downforce (com McLaren e Red Bull seguindo nessa ordem), a combinação da McLaren de downforce através da Parabolica e arrasto aparentemente menor até do que a Mercedes é o que tornou um carro tão impossível de passar. tanto a Sprint quanto o Grand Prix. Se avançou, foi capaz de permanecer à frente – e essa foi a base para o excelente resultado de 1-2 da equipe.

Fonte: Fórmula 1


Seu apoio é importante, torne-se um assinante! Sua assinatura contribuirá para o crescimento do bom jornalismo e ajudará a salvaguardar nossas liberdades e democracia para as gerações futuras. Obrigado pelo apoio!

Print Friendly, PDF & Email

Wesley Lima

Colunista associado para o Brasil em Duna Press Jornal e Magazine, reportando os assuntos e informações sobre atualidades culturais, sócio-políticas e econômicas da região.
Botão Voltar ao topo