Como Funciona a Suspensão de um Carro de Fórmula 1

Você já se perguntou como funciona a suspensão da Fórmula 1? O sistema de suspensão de um carro de F1 é uma rede complexa de componentes, incluindo molas, molas de compressão, barras de torção, barras estabilizadoras, amortecedores, hastes de tração, hastes de compressão, balancins e barras antirrolagem. Esses componentes trabalham em conjunto para controlar o movimento das rodas e do chassi do carro, mantendo o contato ideal com a superfície da pista. O sistema de suspensão também desempenha um papel crucial na aerodinâmica do carro, ajudando a controlar a inclinação, rolagem e forças nas curvas.

Compreender os princípios da suspensão de Fórmula 1 é essencial para qualquer equipe que deseje competir no mais alto nível. Um sistema de suspensão bem projetado e devidamente ajustado pode significar a diferença entre vitória e derrota nas pistas.

Neste artigo, exploraremos os principais componentes do sistema de suspensão de um carro de F1, como eles funcionam juntos e como são ajustados para proporcionar o melhor desempenho possível ao piloto.

Componentes da Suspensão

A suspensão da Fórmula 1 é um sistema complexo que inclui vários componentes trabalhando juntos para fornecer o melhor manuseio e desempenho possível. Os três principais componentes da suspensão da F1 são molas, amortecedores e barras estabilizadoras.

Molas

As molas de um carro de F1 são projetadas para absorver os choques e vibrações que ocorrem durante uma corrida, mantendo as rodas do carro em contato com a pista. Existem dois tipos de molas usados nos carros de F1: molas de compressão e barras de torção.

As molas de compressão são usadas para controlar a altura do carro em relação ao solo, enquanto as barras de torção controlam a rigidez na rolagem do carro. Ambos os tipos de molas são feitos de materiais leves como titânio ou fibra de carbono para reduzir o peso e melhorar o desempenho.

Amortecedores

Os amortecedores, também conhecidos como absorvedores de impacto, são usados para controlar o movimento das molas e impedir que o carro fique quicando ou oscilando. Nos carros de F1, os amortecedores geralmente são preenchidos com gás e ajustáveis, permitindo que o piloto faça ajustes finos na suspensão de acordo com as condições da pista.

Os amortecedores funcionam convertendo a energia cinética da suspensão em calor, que é dissipado na atmosfera. Isso ajuda a manter a suspensão fria e evita o superaquecimento, o que pode fazer o carro perder aderência e estabilidade.

Barras Estabilizadoras

As barras estabilizadoras, também conhecidas como barras antirrolagem, são usadas para controlar a rolagem do carro em curvas. Geralmente são feitas de materiais leves como fibra de carbono ou titânio, e são ajustáveis para que o piloto possa refinar a suspensão de acordo com a pista.

As barras estabilizadoras funcionam conectando as rodas esquerda e direita, criando um efeito de torção que resiste à tendência do carro de se inclinar durante as curvas. Isso ajuda a manter o carro estável e melhora seu manuseio e desempenho.

Configuração da Suspensão

A configuração da suspensão da F1 é uma parte crucial do desempenho do carro na pista. Ela é projetada para proporcionar máxima aderência mecânica e estabilidade, minimizando a inclinação e a rolagem. Aqui estão alguns dos principais componentes que compõem a configuração da suspensão:

Distribuição de Peso nas Rodas

A distribuição de peso nas rodas de um carro de F1 é cuidadosamente equilibrada para garantir o melhor manuseio e aderência. A distribuição de peso é ajustada adicionando ou removendo peso de lastro em cada canto do carro para alcançar o equilíbrio desejado.

Molas de Compressão

As molas de compressão são projetadas para controlar o movimento vertical (compressão e distensão) do carro e proporcionar uma condução mais confortável ao piloto. São geralmente feitas de materiais leves como fibra de carbono e ajustáveis para permitir ajustes finos na configuração da suspensão.

Hastes de Compressão ou Tração

As hastes de compressão ou tração são usadas para transferir as forças entre a suspensão e o chassi. Normalmente feitas de titânio, são extremamente leves. Também são ajustáveis para permitir refinamentos na suspensão.

Balancins e Rolos

Os balancins e rolos são usados para converter o movimento vertical das molas de compressão em movimento horizontal que é transmitido às hastes de compressão ou tração. São projetados para minimizar o atrito e proporcionar máxima eficiência.

Barra Antirrolagem

A barra antirrolagem é usada para controlar a rolagem do carro durante curvas. Geralmente feita de materiais leves como fibra de carbono, é ajustável para permitir ajustes finos. Também é equipada com sensores eletrônicos para fornecer dados em tempo real à equipe.

Suspensão e Corrida

Quando se trata de competição, a suspensão desempenha um papel vital para garantir ao piloto o controle ideal do carro. A configuração da suspensão de um carro de F1 é projetada para fornecer a melhor aderência mecânica e aerodinâmica, além de minimizar o desgaste dos pneus.

Aderência Mecânica

A principal função da suspensão na F1 é maximizar o contato do pneu com a pista, garantindo a melhor aderência mecânica possível. Isso é feito utilizando hastes de compressão ou tração e barras de torção que conectam a suspensão ao chassi. Molas e balancins controlam o movimento vertical do carro, enquanto as hastes e balancins controlam a inclinação e rolagem. A barra estabilizadora ajuda a manter o carro nivelado nas curvas, melhorando a aderência mecânica.

Aerodinâmica

A configuração da suspensão também é fundamental para a aerodinâmica. Os componentes são projetados para serem o menor e mais compactos possível, minimizando o arrasto. Sensores eletrônicos monitoram a altura do carro em relação ao solo, permitindo ajustes em tempo real para maximizar o desempenho aerodinâmico.

Desgaste dos Pneus

A configuração da suspensão também precisa minimizar o desgaste dos pneus. Ela deve absorver as irregularidades da pista sem transmiti-las aos pneus, o que poderia reduzir a aderência e desempenho. Além disso, o conforto do piloto também é considerado, mesmo que os carros de F1 não sejam conhecidos por serem confortáveis.

No geral, a suspensão de um carro de F1 é um sistema complexo que deve equilibrar vários princípios para fornecer ao piloto o melhor controle possível. Ela deve oferecer aderência mecânica, melhorar a aerodinâmica, minimizar o desgaste dos pneus e, ainda, proporcionar uma condução relativamente estável.

Suspensão de Carros de F1 Explicada

Que tipo de suspensão a F1 usa?

Os sistemas de suspensão da Fórmula 1 geralmente são de dois tipos: push-rod (haste de compressão) e pull-rod (haste de tração), ambos utilizando componentes como amortecedores, molas e barras estabilizadoras para controlar o movimento das rodas e do chassi.

• Suspensão Push-Rod: Neste arranjo, as hastes de suspensão empurram os braços dentro da carenagem, transferindo as forças para molas e amortecedores internos. É mais comum na suspensão dianteira dos carros modernos de F1.
• Suspensão Pull-Rod: Ao contrário, na suspensão pull-rod, as hastes puxam os braços. Esse design é usado frequentemente na suspensão traseira e é escolhido por benefícios aerodinâmicos, permitindo um ponto de montagem mais baixo que ajuda no fluxo de ar sobre o carro.

Ambos os sistemas procuram manter os pneus em contato ideal com a pista, gerenciar a carga nos pneus e contribuir para a performance aerodinâmica do carro.

Os carros de F1 têm suspensão ativa?

Não, atualmente os carros de Fórmula 1 não utilizam suspensão ativa. Esses sistemas, que ajustam automaticamente a altura e a rigidez da suspensão de acordo com as condições, foram banidos da F1 em 1994 por razões de custo e para manter a igualdade entre equipes. Desde então, a categoria usa sistemas de suspensão passiva ajustados manualmente pelas equipes entre sessões.

Qual é o propósito da suspensão na F1?

O principal propósito da suspensão é conectar o carro às rodas. Em carros de rua, a suspensão tem duas funções: conforto e dirigibilidade. A suspensão da F1 compartilha essas funções, mas com parâmetros diferentes. O conforto não é a prioridade; o foco é desempenho em alta velocidade e controle aerodinâmico.

Existem diferenças funcionais entre a suspensão de carros de F1 e de rua?

Sim. Além das funções de conforto e dirigibilidade, a suspensão na F1 também tem a função de controle de plataforma. Isso significa manter o carro estável em diferentes velocidades para que os componentes aerodinâmicos como o assoalho e difusor funcionem de forma eficiente. A suspensão precisa manter a altura do carro em relação à pista consistente para garantir desempenho aerodinâmico ideal.

Quais são os diferentes elementos da suspensão da F1?

Os elementos de suspensão de um carro da F1 são classificados em três grupos: componentes internos (molas, amortecedores, balancins, barras estabilizadoras), componentes externos (mangas de eixo, eixos e rolamentos) e os que ficam no fluxo de ar (barras de empurrar/tração e braços de suspensão). Alguns sistemas utilizam molas a gás no lugar de molas metálicas.

Qual é o maior desafio ao projetar e construir uma suspensão de F1?

A suspensão precisa ser resistente o suficiente para lidar com cargas extremas, especialmente ao passar sobre zebras. Componentes em fibra de carbono, como hastes de tração/compressão, suportam cargas superiores a 10 kN, mas precisam ser leves e aerodinamicamente eficientes. Além disso, braços de suspensão precisam ser finos para reduzir o arrasto, mas também abrigar os cabos de retenção dos pneus em caso de acidentes, tornando o processo de design e fabricação bastante técnico.

Como uma equipe de F1 usa a suspensão para otimizar a configuração do carro?

Otimizar a suspensão para cada circuito é essencial. Através da suspensão, a equipe ajusta parâmetros como convergência (toe) e cambagem (camber) para melhorar o manuseio e a aderência. Isso é feito ajustando a geometria da suspensão com espaçadores metálicos ou alterando os comprimentos de ligação. Outra área de foco é o controle de plataforma, onde a rigidez das molas e pressão do gás são ajustadas para manter a altura ideal do carro nas diferentes fases da volta.

As equipes de F1 mudam suas suspensões ao longo do ano?

Sim. Mudanças podem acontecer por razões relacionadas à segurança estrutural, principalmente quando o monitoramento em tempo real durante sessões revela que os limites de carga estão sendo ultrapassados. Outra razão são os upgrades aerodinâmicos, pois braços de suspensão impactam significativamente o fluxo de ar. Por fim, para pistas específicas como Mônaco, equipes usam suspensões dianteiras especiais para lidar com curvas extremamente fechadas como a Fairmont. Essas alterações permitem maior ângulo de esterçamento para o piloto atacar as curvas com mais agressividade.

Traduzido do artigo original em inglês “How Formula 1 Suspension Works“