Freios na Fórmula 1

Pare-me se puder

Frear um Fórmula 1 de maneira eficiente é tão importante quanto alcançar a sua máxima velocidade.

 O piloto deve pressionar o pedal de freio com muita força. Para impedir o travamento ele precisa modular a pressão aplicada no pedal.

O Primeiro grande desejo de um piloto de F1 é que seu carro acelere rápido para atingir a maior velocidade possivel. O segundo é que seja possível parar este bólido. E frear os F1 modernos tem se provado algo extremamente dificil. Por exemplo, há um trecho no Canadá no qual, em apenas 2s5, o carro vai de 300 km/h à apenas 60 km/h. Além disso, a energia produzida pela frenagem de um carro de F1 em uma reta de alta velocidade é suficiente para acender uma lâmpada de 100 watts por 6 horas, consequência acabou dando idéia a criação do KERS ( Kinetic Energy Recovery System ) em português Sistema Regenerativo de energia cinética que usa essa força gerada nas frenagens em potência extra no motor para ser usada em ultrapassagens.

 As caracteristicas de um freio de F1 são parecidos aos carros de rua, porém muito mais robustos e complexos.

Por esses motivos são empregados materiais de alta tecnologia e muito dinheiro no desenvolvimento dos sistemas de freios. Pat Symonds, ex-diretor executivo da equipe Renault Lotus F1, fala um pouco mais sobre esse sistema nos carros da categoria.

"Assim como nos aviões militares, o material dos freios de F1 difere bastante do encontrado nos carros de rua. Um veículo normal usa um disco de ferro fundido com pastilhas metálicas adicionadas de materiais de atrito (fibras sintéticas, resinas e partículas metálicas). Em um carro de F1, o mesmo material é utilizado tanto no disco quanto na pastilha.

Conhecido como carbono-carbono, ele também é muito diferente dos compósitos de fibra de carbono usados no restante do F1.

O carbono-carbono é essencialmente uma forma pura de carbono e ao mesmo tempo extremamente leve (cerca de 50% do peso de materiais comuns). Possui também um coeficiente de atrito mais alto caso trabalhe na temperatura correta.

A eficiência dos freios se torna primordial na conquista dos milésimos de segundo.

Fabricar discos de carbono-carbono é um processo longo que exige centenas de horas e materiais aquecidos a temperaturas de 2.500°C. A complexidade do processo também explica a outra grande propriedade dos discos e pastilhas de carbono-carbono: o custo elevado. Um jogo de quatro discos sai por US$ 5.800, enquanto o kit de oito pastilhas custa US$ 3.800. Uma equipe usa mais de 200 discos por ano, e o dobro em pastilhas.

Quando se aborda os parâmetros de frenagem, leva-se em consideração dois fatores em especial: bite e consistência. Bite é o atrito inicial que acontece quando o piloto começa a pressionar o pedal de freio - e os freios ainda não estão na temperatura ideal de funcionamento. Consistência é a medida de quão constante é o atrito enquanto ocorre a frenagem.

Freios de carbono-carbono possuem qualidades bem especificas. Seu desempenho é relativamente pobre quando abaixo dos 400°C, mas eles atingem máximo desempenho acima dos 650°C. Infelizmente, enquanto os freios convencionais se degastam por meio do mecanismo normal de qualquer sistema de fricção, um freio de carbono também sofre desgaste de oxidação.

Freios na F1.

Em termos mais simples, esta oxidação é uma especie de queima da superficie do disco. A degeneração se acelera a temperaturas acima de 600°C, tornando-se o principal mecaniscmo de desgaste. Levando em consideração que em uma frenagem as temperaturas dos discos chegam a 1200°C, conclui-se que a oxidação é um processo importante no desgaste dos freios de um carro de F1.

Nas retas, os dutos de ventilação dos freios levam ar fresco para o sistema e assim a temperatura cai abaixo dos níveis de oxidação. Mas, por outro lado, com os freios estando ainda a altas temperaturas, este mesmo ar que os refrigera pode causar danos por carregar altos índices de oxigênio - principal elemento que acelera o processo de degradação.

Os freios de todos os carros de corrida são refrigerados pelo ar, que é direcionado por meio de condutores tanto para a superficie do sistema quanto para os dutos de ventilação dos discos.

Quando um piloto conduz pela primeira vez um F1, quase sem exceção, seus primeiros comentários se referem à eficiência dos freios. Um F1 moderno pode atingir 5,5g (1g equivale a uma vez à força da gravidade) nas freadas, enquanto que um carro de rua talvez não chegue a 1g. Só o simples levantar do pé do acelerador de um F1 produz desaceleração de cerca de 1g.

Além disso, os F1 não usam freios ABS (anti block systems) em português sistema anti bloqueio. Mesmo assim, o piloto deve pressionar o pedal com muita força para produzir a pressão necessária (até 100bar). Caso um piloto mantivesse uma forte pressão sobre o pedal por um longo período, as rodas logo travariam. Por isso, o piloto precisa modular a pressão que aplica sobre o pedal para tentar manter as rodas na combinação ótima entre frenagem e aderência para impedir o travamento.

Sistema de ventilação dos freios da McLaren.

Martin Brundle explica o funcionamento dos freios.

Bibliografia:

Revista Racing

n° 154 ano 8

ed. MotorPress Brasil