Quão diferentes da maquete serão os carros de 2022?

O novo regulamento técnico para 2022 é o grande ponto de interesse da nova época de Formula 1. Imaginem, é até mais interessante do que a namorada do Lando Norris (cabeça a explodir)

Assim sendo, tentamos prever como é que serão os novos monolugares. Uma tarefa árdua com uma possibilidade de sucesso muito baixa, mas se não o fizermos? Quem o fará? Se não cortarmos esta lenha para nos queimarmos, a árvore realmente caiu?

Comecemos pela frente, parece fazer sentido não é?

Antes de tudo, guardamos aqui um momento de silêncio em memória do vórtice Y250, vivemos com ele muito da Formula 1, mas o seu reinado chegou ao fim. Com as novas asas não voltaremos a vê-lo.

E porquê? Muito bem, boa pergunta. Ora, este vórtice era gerado pelas aletas interiores da asa dianteira, e as equipas utilizavam-no para afastar ar turbulento da esteira das rodas dianteiras do fundo plano, ajudando-o a selar e assim aumentar o efeito de solo (sim, os carros antigos já tinham efeito de solo apesar do fundo plano). O problema, é que ao afastá-lo estavam a colocá-lo precisamente no caminho do carro perseguidor, e convenhamos, isso é chato.

Daí a nova asa da frente com os perfis ligados ao nariz. Contudo acreditamos que a asa que temos visto irá sofrer algumas alterações, assim como no nariz.

Para perceberem como os carros são desenhados, todas as superfícies aerodinâmicas têm de ficar compreendidas entre volumes pré-definidos. Temos uma volume para a asa dianteira, para o nariz, para os pontões, etc e tal.

O principal intuito deste novo regulamento passa assim por evitar que os carros afastem o ar turbulento como o faziam. Com a nova filosofia aerodinâmica obriga-se a que o ar sujo percorra o carro junto a este, criando um perturbação num volume de ar menor. E quando toda esta turbulência chega à traseira é disparada para cima com auxilio da asa traseira e difusor.

Voltemos à asa da frente. Vórtex de fora, S Duct de fora, até os endplates desapareceram (agora tudo é um volume único)

E isto apresenta logo outros problemas na zona do nariz. Normalmente por baixo do mesmo é um emaranhado de fluxos e cenas. Até aqui eram utilizados ductos, aletas, capas e direcionadores de fluxo para limpar essa zona.

Como resolver isto? Será difícil de alcançar o mesmo escoamento possível até 2021, mas há espaço para que a zona central da asa seja ligeiramente levantada, permitindo que o carro tenha uma maior quantidade de ar a alimentar a zona inferior da asa dianteira (fãs do Jordan 191 estão a suar neste momento). Eventualmente até estender a ponta do nariz para além dos perfis da asa, quiçá se consiga orientar melhor o fluxo, fazendo com que seja o primeiro ponto de contacto do carro, guiando através das superfícies e assim minimizando os problemas na esteira da estrutura de impacto e dos perfis da asa. Isto também nos leva a acreditar num design de nariz fino e não o bico de pato da maquete, embora o bico de pato possa gerar mais carga aerodinâmica.

Será contudo difícil limpar o ar na zona superior do nariz, já que aqui havia grande influência do S-Duct, proibido para 2022. Isto é mau por dois motivos. Primeiro poderemos ter estruturas aerodinâmicas superiores menos eficientes. E é este ar sujo no topo da monocoque que cria forças, as quais tentam tirar o capacete aos pilotos, não acontece, mas aborrece, daí verem aquele para-brisas serrilhado nos Mercedes.

A asa redondinha da maquete também deve desaparecer, os engenheiros tentarão imitar ao máximo os antigos endplates, embora com a asa a terminar justamente à face da roda a única opção com a qual poderão tentar empurrar algum ar sujo é o design inboard-loaded (link para artigo das asas com explicação destas coisas de inboard e outboard loaded) da asa dianteira.

Outro aspeto importante serão o número de perfis aerodinâmicos nas asas, as lâminas, uma vez que haverá mais restrições à quantidade de specs permitidas por fim de semana, o trabalho de preparação será importante para escolher a spec de asa certa para cada GP.

Outra novidade são os tampões e as aletas por cima das rodas, para essas temos este pedacinho de céu escrito neste site, o qual vocês visualizam sem addblock, oh carreguem lá aqui (link para artigo tampões), para perceberem o seu papel no novo regulamento. Ressalvar também, as aletas impedem os fluxos desorganizados da esteira das rodas dianteiras de acertarem diretamente na asa traseira. Poderão também ajudar a manter o fluxo agarrado às superfícies aerodinâmicas do carro, nomeadamente nos pontões e cobertura do motor.

A mudança de paradigma como podem ver é grande, a asa servia para direcionar fluxos por todo o carro, de forma a afastar turbulência, selar o fundo plano e obviamente gerar carga, para além de todos os ductos no nariz a redirecionarem e limparem problemas em vários pontos do carro. Em 2022 a asa continua a gerar carga, mas todas as outras funções estão largamente limitadas. A abordagem também a isso o obriga, agora o importante é alimentar os túneis de venturi que passam por baixo do carro, a maior parte da carga aerodinâmica será gerada aqui.

A atenção a este detalhe começa na disposição dos braços da suspensão, esperamos que as equipas adotem uma geometria com suspensão pull-rod. Confirmado aparentemente por alguns leaks de imagens do McLaren. Ao fazerem isto os braços não criam impedimento aos fluxos, e por isso a eficiência a alimentar os túneis de Venturi é maior. Se sobreporem a nova asa com a imagem abaixo, poderão ver que um sistema pull-rod retira da esteira da asa o braço da suspensão, facilitando a passagem do ar. No novo regulamento os pontos de montagem dos componentes internos também se encontram agora numa posição mais baixa, talvez este seja o principal motivo pelo qual esperamos ver uma configuração pull-rod.

Suspensão pull e push rod são basicamente a mesma coisa, mas montam-se ao contrário uma da outra

Falemos agora dos bardgeboards. Ahahah, não falamos nada, agora não há. Tal como as antigas asas, muito do trabalho dos bardgeboards era afastar ar sujo para longe do carro, o que dificultava a perseguição. Agora não existem.

Mas podemos falar de chaleiras. Pois, estamos em crer de que o conceito da Alpine pode ser mais comum em toda a grelha.

A aposta dos franceses é simples de explicar, utilizam a admissão de ar superior para realizar grande parte do trabalho de refrigeração do motor. Colocam ali radiadores que de outra forma estariam nos pontões. Isto permite-lhes estreitar o carro, e assim mais facilmente conduzem o ar pelas superfícies do mesmo, levando-o ao difusor, ajudando-o no escoamento dos dos fluxos que passam pelos tuneis de Venturi na parte de baixo do carro, algo fundamental neste novo regulamento. Comparação na imagem abaixo, linha verde pontões mais estreitos, logo mais fluxo lateral.

O problema nesta solução era a penalização criada pelo centro de massa mais subido, contudo, com carros mais pesados (eventualmente os carros poderão levar mais lastro) essa penalização poderá ser mais pequena. Além disso será necessário criar espaço para os túneis de Venturi.

A silhueta “coca-cola” terá de ser ajustada, salvo seja, com um carro mais estreito na zona dos pontões, haverão tentativas para apertar o packaging ainda mais, assim, e através do efeito coanda (propriedade que os fluídos têm de aderir a superfícies, e em aerodinâmica o ar é um fluído), acelerar o ar na cobertura do motor para ajudar a escoar o difusor.

Túneis de Venturi! São a grande novidade, carros com efeitos de solo. Simplificando, são uma asa invertida, onde forma uma espécie de túnel entre o carro e o solo, o fundo do monolugar é curvo e à medida que a distância ao solo diminui, a velocidade do ar aumenta, isto cria um decréscimo de pressão, e o carro é “empurrado” contra o chão. Assim se gera downforce num carro de efeito de solo. Temos aqui este magnífico pote de mel apenas e só sobre isso, só seguir este llink.

Como serão, não sabemos, e sendo a parte mais interessante, é também aquela que veremos menos vezes. As equipas poderão jogar com a largura dos canais, com a entrada dos túneis, diferenças poderão ser feitas aqui. Uma curiosidade, Adrian Newey fez uma tese sobre efeito de solo.

Apesar de estarem minimamente selados, para aumentarem o efeito de solo, estamos certo que alguém tentará selar ainda mais com vórtices. Mas como? Agora não conseguem criar o vórtice na asa como vimos antes.

O truque pode estar na zona indicada na imagem abaixo, acelerar o ar na superfície da entrada do túnel e na aresta onde se mistura com os fluxos laterais criar um vórtice, o qual pode oferecer alguma proteção. Certamente não tão forte como os anteriores e o Y250, mas à partida também não precisa de o ser.

(linha amarela formato do fundo, linha azul preenchida fluxo, linha azul picotada vórtice a selar o fundo)

Mas não será só aí. A F1 mostrou na apresentação das novas regras variantes dos pontões, mas em nenhuma das três mostrou a solução que entendemos poderá ser a preferida das equipas. Os famosos sidepods com efeito downwash.

Estes guiam parte do ar para a extremidade do fundo, e ao “pingar” para fora deste criam vórtices que ajudam a selar o fundo plano. Na imagem abaixo sobrepomos a silhueta dos pontões que esperamos ver, com os pontões da maquete. A zona mais escura é a silhueta lateral, e todo o restante para trás será muito mais justo aos componentes internos.

O difusor e a asa traseira funcionarão em simbiose.

A nova asa foi desenhada para disparar os fluxos que chegam à traseira do carro para cima, criando uma espécie de “cauda de galo” e assim afastando turbulências do carro perseguidor. Para isto foi criado o seu design inovador com um perfil médio extra, que agarra também os fluxos do difusor.

Este por sua vez, também com auxílio do seu ângulo agressivo, vai buscar o ar sujo na esteira das rodas traseiras para o disparar para cima longe de quem persegue.

A nível de performance estes componentes são também de extrema importância para gerar carga aerodinâmica. O difusor tem um papel ainda mais preponderante pois irá escoar os fluxos dos tuneis de Venturi, e a asa irá auxiliar o difusor e, claro, gerar carga.

Contudo, esta asa, sem endplates terá mais dificuldade em fazê-lo, não sendo possível delinear bem o volume de ar que actua sobre os perfis. Quiçá por isso possamos esperar uma asa mais pensada em ajudar o trabalho de escoamento, do que complexos paineis laterais.

Os difusores perfilados também serão à partida algo do passado, na maquete vimos peças grandes completamente sólidas, isto dificulta o escoamento, pois não permite mistura de fluxos rápidos da parte superior do carro até ao fim do difusor, algo que as equipas contornavam ao ranhurar os mesmos.

Poderemos por isso ter algo como um double diffuser au estilo Brawn? O espírito do regulamento deixa? Dificilmente, mas é uma das áreas com maior destaque na pré-época, com rumores de que algumas equipas poderão ter descoberto algo aqui. A ser verdade, acreditamos que será algo com um design pensado a melhorar o escoamento, e assim criar mais carga aerodinâmica.

Por fim o DRS. Saberão por esta altura a nossa opinião sobre o dispositivo, ou melhor, sobre as regras da sua utilização. Transforma as ultrapassagens em passagens de auto-estrada, não somos fãs, preferimos menos ultrapassagens com mais qualidade, com mais habilidade, com mais talento. O DRS fica, por questões de precaução (mau presságio ou apenas jogar no seguro?), esperemos que nunca seja aberto.

E é tudo, e talvez demasiado, possivelmente vão ser apenas tiros ao lado, mas hey, era mais fácil não tentar sequer.