Aerodinâmica na Fórmula 1

A aerodinâmica é a ciência de manipular e fazer uso da corrente de ar. Na Fórmula 1, altas velocidades significam que o ar é uma força formidável e pode ser usada como vantagem ao carro, assim como pode ser um obstáculo à velocidade.

De forma simples, quanto maior a área frontal de um objetivo, mais resistência do vento ele irá encontrar, então um objeto maior irá viajar mais lentamente do que um objeto menor, com a mesma quantidade de potência a impulsioná-los.

Toyota Túnel de vento da Toyota

Como sempre na Fórmula 1, as coisas não são tão simples. A pressão aerodinâmica envolve questões, porque a resistência do vento pode ser usada para melhorar o desempenho do carro, se as forças forem transferidas na direção certa para fornecer aderência extra nas curvas. "A pressão aerodinâmica é simplesmente a força agindo para o chão", explica Mark Gillan, chefe de aerodinâmica da equipe Toyota. "Se você pensa em um avião, ele tem lift, uma força agindo para cima. Nos nossos carros, temos asas que trabalham na direção oposta às destas aeronaves. Nos nossos carros, temos uma força que age para o chão, para manter o carro fixo à pista quando ele faz curvas".

Maximizar os efeitos positivos do ar e minimizar os efeitos negativos são os desafios da aerodinâmica. As primeiras tentativas de amarrar a aerodinâmica na Fórmula 1 foram relativamente cruas e perigosas, mas a tecnologia e o conhecimento evoluíram para uma fina arte, que literalmente ditam quem tem sucesso e quem não tem na categoria. "A aerodinâmica na Fórmula 1 está por aí há algum tempo", continua Gillan. "De volta aos anos 60, as primeiras asas aerodinâmicas brotaram e então, nos anos 70, o entendimento da aerodinâmica em carros de corrida se tornou mais aparente. Mas foi realmente nos últimos dez anos que a aerodinâmica na Fórmula 1 progrediu além de todo o reconhecimento. É realmente muito impressionante. A aerodinâmica é agora o item mais importante do carro, onde a equipe pode mudar, porque se você olhar os pneus, todos têm os mesmos pneus, e o motor é homologado. Então a aerodinâmica é o maior item que podemos mudar. O maior item de desempenho do carro".

Toyota Asa dianteira do TF107

Apesar de toda a parte de fora de um carro de Fórmula 1 ser projetada com a aerodinâmica em mente, os principais elementos aerodinâmicos são, obviamente, as extremidades dianteira e traseira do carro.

Como a primeira parte do carro a encontrar a resistência do ar, a asa dianteira é a chave para o quebra-cabeça aerodinâmico. Ela canaliza o ar por todo o carro, garantindo que ele alcance as áreas certas para gerar pressão aerodinâmica, mas evita lugares onde ele tem o efeito negativo. "A asa dianteira é uma das áreas mais eficientes no carro. Ela basicamente fornece pressão aerodinâmica para a frente do carro, para gerar estabilidade e aumentar a aderência", diz Gillan. "Mas ela é também um mecanismo para direcionar o ar para os pneus. Os pneus são um dos itens principais que geram arrasto. Do ponto de vista legal, não podemos cobrir os pneus, então tempos que encontrar uma maneira de mover o ar por eles. Para ter o acerto perfeito, nós tipicamente começamos a frente e trabalhamos no resto, porque cada item da frente, por exemplo a suspensão dianteira, terá um efeito no resto do carro".

Toyota Asa traseira do TF107

Mas Gillan completa que isso não diminui a importância da aerodinâmica na outra extremidade do carro. "A asa traseira, como a dianteira, gera pressão aerodinâmica. É o equilíbrio entre elas que fornece estabilidade".

Pelo fato dos carros de Fórmula 1 serem incrivelmente sensíveis à pequenas mudanças no acerto, eles são construídos para permitir afinamentos para maximizar os efeitos úteis das asas. "Se você olhar para a asa traseira, você pode ver várias posições. O que podemos fazer é mudar o ângulo dos elementos da asa que geram menos ou mais pressão aerodinâmica, como exigido", explica Gillan.

Toyota Funcionários da Toyota trabalham na fábrica em Colônia

Com sua sede na cidade alemã de Colônia, a Toyota usa tecnologia de ponta nos testes antes de levar seu carro para a pista. Computadores potentes são capazes de simular os efeitos da corrente de ar no carro sem que ele seja construído, enquanto no túnel de vento um modelo em escala exata é submetido também a uma corrente de ar, que reproduz a direção em alta velocidade. "Basicamente, passamos cerca de 8, 9 mil horas por ano para desenvolver o carro no túnel de vento. Isso é em adição a uma quantidade similar de tempo no CFD, que é um programa de computador que modela a corrente de ar pelo carro", conclui Gillan.

Os dados gerais destes testes mostram como o carro se comporta em velocidade de corrida, dando às equipes de aerodinâmica as informações que elas precisam para constantemente melhorar esse setor.