A Era Dourada dos Turbos na Fórmula 1

Os turbos na Fórmula 1 não são um conceito novo, já que alguns dos veículos mais potentes e icônicos da categoria surgiram em meados da década de 1980 com motores turbo que cuspiam chamas, símbolo máximo de machismo e emoção. Mas quais eram as mecânicas por trás desse fenômeno e por que dominaram a cena da F1 da forma como fizeram?

Resumidamente, turboalimentação é um termo que descreve a introdução de ar de maior densidade nos motores de combustão interna como forma de aumentar a potência. Um turbo compressor realiza essa tarefa: uma turbina movida pelos gases de escape do motor impulsiona um compressor que injeta esse ar pressurizado no coletor de admissão. A pressão de reforço é regulada por mecanismos como wastegates e controladores de boost para otimizar o desempenho e evitar danos ao motor. Esse processo faz com que os cilindros do motor recebam uma massa muito maior de ar no mesmo volume a cada estágio de admissão. Esse processo complexo produzia muito mais potência na ignição.

Nos primeiros dias da era turbo, a regra era que um motor turbo de 1.500cc era equivalente a um motor de 3.000cc com aspiração natural. Os limites de capacidade dos motores mudaram ao longo dos anos, impactando o design e o desempenho dos motores de corrida. Essa regra levou rapidamente os engenheiros a criarem máquinas cada vez mais eficientes e potentes que fizeram dessas potências um enorme sucesso.

O “pai” da era turbo foi Jean-Pierre Jabouille, um piloto conhecido por estrear o Renault RS01 no GP de Silverstone de 1977 após milhares de milhas de testes. Esse processo não foi isento de desafios: ele não conseguiu completar uma corrida com o problemático RS01 até sua sétima largada.

O Maior Problema do Turbo: Lag

Embora os turbos sejam lembrados com carinho por sua incrível velocidade e potência, o lag era um grande inconveniente nesse tipo de motor de combustão interna. O lag, ou atraso entre o piloto pisar no acelerador e o turbo entrar em ação, era uma característica intrínseca de todos os carros turbo. Esse problema foi significativamente reduzido com a introdução dos motores twin-turbo em 1979. Menos de dois anos após estrear com o primeiro veículo turbo, Jabouille conquistou uma vitória histórica no GP de Dijon-Prenois, na França. O desenvolvimento dos motores foi essencial para superar os desafios do turbo lag, com os avanços na engenharia melhorando consideravelmente o desempenho e a confiabilidade.

Demorou para que os concorrentes da Renault alcançassem o mesmo patamar. O V6 da Ferrari, por exemplo, foi apresentado no GP da Itália de 1980, mas só estreou em março de 1981. A BMW apresentou seu carro turbo em janeiro de 1982, enquanto Honda e Alfa Romeo seguiram na primavera de 1983, com um mês de diferença. Em agosto, TAG/Porsche também se juntaria com seu próprio carro. Embora todos fossem impressionantes, todos apresentavam os mesmos problemas iniciais.

O designer da Brabham e da McLaren, Gordon Murray, relembra o lendário BMW em seus primeiros dias, afirmando que ele usava um turbo de caminhão que era ao mesmo tempo muito potente e extremamente rápido. “Se você colocasse alguém que nunca havia pilotado um, ele ficava completamente perdido, especialmente com nosso motor de quatro cilindros”, continuou.

Murray atribuiu essa dificuldade à ausência de frenagem por motor e ao fato de a potência após o lag ser muito mais agressiva do que se esperava. “O lag foi sendo reduzido constantemente, mas nunca desapareceu.”

Os motores turbo de 1.500cc em configuração de qualificação chegaram a alcançar até 1.000 bhp ou mais. A potência era medida em dinamômetros, que geralmente não passavam de 1.000 ou 1.100 bhp, o que tornava as medições pouco precisas.

Extrapolando os dados de entrada nos dinamômetros, Paul Rosche, da BMW, pode ter atingido até 1.300 bhp em qualificação, segundo Murray. Ele também mencionou que Nelson Piquet dizia que saía da curva mirando no centro da pista e pisava fundo tentando se manter centralizado. Essa estratégia foi usada numa época em que os pilotos de F1 utilizavam asas traseiras grandes mesmo em pistas rápidas. Rotação mais alta do motor, geralmente em torno de 3.500 RPM, ajudava a reduzir o turbo lag e melhorar a performance, aumentando significativamente a dirigibilidade.

Os Motores Turbo Dominam a Cena da F1

A Porsche rapidamente dominou a tecnologia por trás dos motores turbo. Seu motor TAG aumentou significativamente a potência, levando a McLaren à vitória em títulos consecutivos de 1984 a 1986. O chassi TAG/Porsche não era o mais impressionante em termos de potência pura. Essa honra era reservada ao que muitos consideram o carro turbo F1 por excelência: o Benetton BMW de 1986.

O ano de 1986 foi único, pois todos os carros da Fórmula 1 tinham motores turbo. Unidades normalmente aspiradas haviam sido completamente excluídas do regulamento. Outro piloto lendário daquela temporada, Teo Fabi, dominou Monza e Osterreichring, algumas das pistas mais rápidas, com seu B186. No ano seguinte, seu carro passou a utilizar uma unidade normalmente aspirada, o que resultou em posições mais baixas em circuitos mais exigentes. Fabi terminou em 13º em Adelaide, 16º em Mônaco e 17º em Detroit em 1987.

A eficiência de combustível era uma vantagem crucial dos motores turboalimentados, especialmente em provas de endurance.

Infelizmente, a diversão terminou rapidamente, pois a FIA anunciou que os motores de 3,5 litros com aspiração natural voltariam a ser o padrão a partir da temporada de 1989. Essas novas unidades enfrentaram os motores turbo durante as temporadas de 1987 e 1988. Além disso, mais restrições foram impostas aos turbos:

Em 1986, as equipes podiam utilizar apenas 195 litros de combustível por corrida.

No ano seguinte, uma válvula pop-off de 4 bar foi introduzida para limitar a pressão dos turbos.

Em 1988, as pop-offs foram reduzidas para 2,5 bar e o limite de combustível dos turbos foi reduzido para 150 litros.

O Fim da Era Dourada dos Turbos na Fórmula 1

No final dos anos 1980, engenheiros e designers da Honda haviam alcançado o auge da eficiência dos motores turbo dentro dos parâmetros estabelecidos. O carro que aperfeiçoou seu uso nesse período foi o chassi da McLaren desenvolvido por Murray, Ayrton Senna e Alain Prost, que foi imbatível na temporada de 1988. Infelizmente, muitas outras equipes tiveram dificuldade em manter uma tendência de melhoria nos tempos de volta e nas velocidades em comparação com os veículos turbo anteriores. A transição de motores turboalimentados para aspiração natural impactou significativamente o desempenho dos motores de combustão interna, especialmente na perda de potência devido à pressão atmosférica e deficiência de oxigênio em grandes altitudes.

Segundo Murray, embora o gerenciamento do motor e a telemetria tenham melhorado, o aumento na sofisticação não conseguiu alcançar a era dourada dos turbos, que ele considerava alguns dos maiores carros da história da Fórmula 1 com base em suas relações peso-potência. A introdução de sistemas elétricos híbridos, incluindo a Unidade Geradora de Motor – Cinética (MGU-K) e a Unidade Geradora de Motor – Calor (MGU-H), teve papel crucial em aprimorar o desempenho e a eficiência dos motores, especialmente durante frenagens e acelerações.

Enquanto Senna conquistou o título, Prost faria história ao vencer o GP da Austrália de 1988. Ele venceu 35 vezes com TAG/Porsche, Renault e depois com o potente carro da Honda, com o qual venceu a última corrida de um carro turbo.

No GP do Brasil de 1989, todos os carros passaram a ser obrigatoriamente equipados com motores V8, V10 e V12 aspirados com 3,5 litros. A era dos turbos é verdadeiramente inesquecível para os entusiastas da F1 e também para veteranos pilotos e engenheiros.

O Retorno dos Motores Turbo na Fórmula 1

O retorno dos motores turbo à Fórmula 1 marcou uma mudança significativa na abordagem do esporte em relação à potência e eficiência. Os motores turbo foram introduzidos pela primeira vez na F1 no final da década de 1970, com a Renault pioneira no uso de um motor V6 turbo de 1,5 litro. Essa era trouxe avanços impressionantes na potência, com alguns motores produzindo mais de 1.000 cavalos em modo de qualificação.

No entanto, devido aos custos crescentes e preocupações com a segurança, os motores turbo foram banidos após a temporada de 1988, dando lugar a um período dominado pelos motores aspirados. Tudo mudou em 2014, quando a Fórmula 1 reintroduziu os motores turbo como parte do novo formato híbrido de unidades motrizes. Os novos regulamentos exigiam uso de motores de combustão interna V6 de 1,6 litro turboalimentados, combinados a sistemas de recuperação de energia.

Os motores turbo modernos são significativamente mais avançados do que os antecessores. Eles incorporam eletrônica de ponta, materiais inovadores e soluções de engenharia que atingem níveis notáveis de eficiência e desempenho. Por exemplo, a Unidade Geradora de Motor – Calor (MGU-H) recupera energia do turbo compressor, convertendo calor em energia elétrica, que pode ser usada para alimentar o carro ou armazenada para uso posterior.

Esse retorno foi motivado pela necessidade de a Fórmula 1 permanecer relevante em uma indústria automotiva cada vez mais voltada à sustentabilidade e eficiência. Os motores turbo híbridos oferecem potência impressionante e reduzem o consumo de combustível e emissões, alinhando-se às tendências globais de tecnologias mais verdes.

Olhando Para o Futuro: O Papel dos Motores de Combustão Interna nos Motores Turbinados da Fórmula 1

Os motores de combustão interna (ICE) têm sido a base da engenharia da Fórmula 1, especialmente desde a introdução das unidades turboalimentadas. Em 2014, a F1 adotou motores V6 de 1,6 litro turboalimentados como parte de uma unidade motriz híbrida. Esses motores foram projetados para maximizar eficiência e desempenho, integrando tecnologias avançadas como duplo comando de válvulas no cabeçote (DOHC) e sistemas de turbo sofisticados.

O motor de combustão interna em um carro de F1 não se trata apenas de potência bruta; também envolve recuperação e eficiência energética. As unidades de potência atuais incluem a Unidade Geradora Cinética (MGU-K) e a Unidade Geradora de Calor (MGU-H), que trabalham em conjunto com o ICE para recuperar energia do sistema de freios e dos gases de escape, respectivamente. Essa abordagem híbrida permite uma redução significativa no consumo de combustível, mantendo elevados níveis de desempenho.

Olhando para frente, os regulamentos de 2026 continuarão a evoluir o papel dos motores de combustão interna na Fórmula 1. Essas futuras unidades de potência terão uma divisão 50:50 entre potência elétrica e combustão interna, ampliando ainda mais os limites do que esses motores podem alcançar em termos de eficiência e sustentabilidade.

Concluindo, os motores de combustão interna continuam sendo componente vital dos motores turbo da Fórmula 1, impulsionando inovação e desempenho, ao mesmo tempo que se adaptam às demandas modernas de eficiência e sustentabilidade.

Traduzido do artigo original em inglês “The Golden Era Of Turbos In Formula 1“