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Schummy · Enviada: Qua Ago 27, 2008 6:46 pm Assunto: Os travões de um F1

Os carros de Fórmula 1, assim como os aviões militares e alguns dos mais modernos aviões de passageiros, utilizam um material para os travões muito diferente daqueles que se encontra nos carros de rua. Um automóvel de passeio utiliza disco de ferro fundido e pastilhas de material orgânico.

Os carros da categoria máxima do automobilismo utilizam um material conhecido como carbono-carbono, tanto para os discos como para as pastilhas e que é muito diferente da conhecida fibra de carbono, largamente empregada na construção dos chassis dos carros de diversas categorias. O carbono-carbono é, em essência, carbono puro. Extremamente leve – aproximadamente 50% menos pesado que o material usado anteriormente – oferece um nível superior de fricção em temperaturas adequadas de operação.

A complexidade do processo de fabricação de um disco de carbono explica outra notável característica desse componente: seu alto custo. Um jogo de discos de travão (quatro) custa 4.500 dólares e o jogo de pastilhas (oito) atinge os 2.400 dólares. A previsão é que cada equipa utilize uns 200 discos durante uma temporada e o dobro do número de pastilhas.

O funcionamento dos travões é determinado em função de dois parâmetros: aderência e consistência. A aderência é dada pela fricção inicial que se experimenta quando o piloto pressiona o pedal do travão e este ainda não está na temperatura ideal de funcionamento. A consistência mede-se em função da eficiência da fricção durante o período em que o travão está pressionado. Os travões de carbono possuem propriedades muito particulares. O seu rendimento é relativamente pobre a uma temperatura de cerca de 400º centígrados. A partir dos 650º C é que ele passa a alcançar sua máxima eficiência.

Lamentavelmente, enquanto os travões convencionais sofrem apenas o desgaste habitual de qualquer material submetido à fricção, o freio de carbono acusa não só esse problema como também passa por um processo conhecido como oxidação. A oxidação nesse caso nada mais é que a queima da superfície do freio e a partir de temperaturas que se aproximam dos 600º C esse processo é acelarado e converte-se no principal motivo de desgaste do sistema. Tendo-se em conta que, durante uma corrida, a temperatura dos travões pode chegar a 1.200º C, é evidente que a oxidação torna-se um factor preocupante.

Nas rectas, obviamente, as entradas de ar dos travões auxiliam a refrigeração e fazem com que a temperatura permaneça abaixo do nível de oxidação. Porém, como essas altas temperaturas se mantêm durante um tempo relativamente prolongado, o ar utilizado para essa refrigeração, paradoxalmente, acelera o processo de desgaste.

Nessa questão da refrigeração, em que a quantidade de ar é determinada pelo tamanho das entradas de ar, é necessário lembrar que, ao adoptar entradas de ar maiores, os engenheiros contam com uma perda de até 1,5% da eficiência aerodinâmica, o que representa uma redução de aproximadamente 1km/h em velocidade de final de reta.

Quando um piloto se coloca pela primeira vez ao volante de um Fórmula 1, normalmente, e quase sem excepção, o seu primeiro comentário tem a ver com a eficiência dos travões. O carro pode alcançar uma desaceleração longitudinal de 5.5G em travagem, ao passo que um automóvel de rua provavelmente não atingiria nem 1G.

Logicamente, quando se aciona os travões a 330km/h, o carro ainda conta com uma alta pressão aerodinâmica. No entanto, quando o carro diminui a velocidade, o apoio aerodinâmico desaparece e assim a aderência dos pneus é reduzida e é justamente nesse momento em que os travões alcançam seu nível óptimo de funcionamento. Se o piloto mantivesse a pressão máxima no pedal do freio durante tempo demasiado, as rodas não tardariam a bloquear, de forma que o piloto deve ir modificando a pressão sobre o pedal do travão para tentar evitar que as rodas cheguem a ponto de bloquear. A diferença de quando se anda na rua, onde o ideal é travar com o carro em linha recta, é que na pista o piloto tem que travar também em curva para tentar obter um bom tempo. Como o carro nesse momento experimenta a força da travagem e também as atuantes na curva, é fácil bloquear a roda dianteira interna. Isso provocaria uma reação subesterçante, de forma que o piloto novamente deve dosear a freada para evitar esse fenómeno.

Também é interessante notar que se por um lado um carro de Fórmula 1 conta com um alto nível de apoio aerodinâmico, de outro ele também sofre uma fricção 2.5 maior que a de um automóvel normal, de forma que, em velocidade máxima, se o piloto levanta o pé do acelerador, mesmo sem tocar os freios, isso pode provocar em torno de 1G de desaceleração.

Conseguir um bom rendimento dos travões é relativamente simples, porém há sempre uma solução de compromisso com a aerodinâmica e o objetivo é encontrar o máximo rendimento dos travões reduzindo ao mínimo possível a perda de eficiência aerodinâmica.

Legenda da foto

1 - Dois dutos conduzem ar para resfriar os discos, pastilhas e pinça

2 - As regras determinam que o conjunto do sistema de freios seja constituído de pinça única, com seis pistões e duas pastilhas por roda

3 - Sob forte frenagem, a temperatura dos discos de carbono atinge 1.200ºC. Suas dimensões máximas são especificadas no regulamento

4 - A fim de reduzir a turbulência aerodinâmica, o sistema de freios é embutido nas rodas

Fonte: autoracing.com
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