Como Ajustar o Equilíbrio de um Carro da NASCAR. Corridas da NASCAR podem ser tão fascinantes nos bastidores como são emocionantes para assistir. Você não precisa ser um especialista em carros para ficar impressionado com a forma como uma equipe de pit realiza o seu trabalho. Mas saber mais sobre a complexa mecânica por trás do que essas pessoas são capazes de fazer, requer uma atenção mais profunda. Um dos “truques misteriosos” uma equipe realiza durante os pit stops é chamado de “ajuste de apoio” ou “ajuste de equilíbrio”. Durante uma corrida, você pode ouvir um locutor mencionar que um carro está ficando “solto” ou saindo de frente ou de traseira. Dado que os pilotos estão sujeitos a perder preciosos segundos por conta desta afinação durante uma corrida de alta velocidade, você pode apostar que é importante. O ajuste do equilíbrio do carro pode fazer uma diferença crucial na forma como um piloto terá que lidar com um carro durante uma corrida. Especificamente, podemos dizer que o ajuste do equilíbrio está diretamente relacionado à mudança na quantidade de tensão em uma mola na suspensão traseira. Mas a equipe de boxes não deveria conseguir com os treinos o perfeito acerto da suspensão antes corrida começar? Acontece que o sistema de suspensão é tão dependente das alterações nas condições durante uma prova que é difícil obtê-lo precisamente. Cabe ao piloto sentir os efeitos das sutis alterações durante uma corrida. Mas como pode a equipe de pit “afinar” a suspensão – algo no funcionamento interno de um carro – no meio de uma corrida? Na verdade, eles não têm sequer a abrir o capô ou subir sob o veículo. Se você já viu um carro de corrida de perto, você pode ter notado pequenos buracos na sua janela traseira. Estas aberturas permitem o acesso fácil à equipe de tubos que vão diretamente para as fontes no sistema de suspensão. Vamos descobrir mais sobre estes atalhos especiais um pouco mais tarde. Desenho esquemático do sistema de suspensão de um carro da NASCAR. Antes de fazermos isso, vamos saber por que esse ajuste é tão importante. Para fazer isso, vamos olhar primeiro para o sistema de suspensão propriamente dito, que afeta mais do que apenas compensar os ‘bumps’ da pista. O Ajuste do Sistema de Suspensão. O “ajuste de apoio” refere-se ao ajuste da quantidade de força que é carregada para baixo na superfície de um pneu. Portanto, antes de irmos adiante, devemos enfatizar como as molas são utilizadas no sistema de suspensão de um carro de corrida da NASCAR. O que faz saltar sobre uma cama ser tão divertido? Ao contrário de um chão duro, as molas dentro de uma cama de tirar o máximo proveito da força que você exerce para baixo quando você pular. Na verdade, elas dão um impulso de volta, em força, para cima, permitindo-lhe saltar ainda mais alto. Você pode empurrar para baixo sobre um chão de tudo que você quer... o chão não vai recuar. Os testes que os carros da NASCAR são submetidos são fundamentais no desenvolvimento dos componentes mecânicos. No entanto, fazer o inverso, aquilo que acontece quando você tenta puxar as extremidades de uma mola para fora - eles vão tentar te puxar de volta. As molas são coisas tão teimosas e resistentes que, quanto mais você comprimir ou esticá-las, mais duro elas vão empurrar ou puxar para a posição inicial. Em física, isso é chamado de Lei de Hooke. Engenheiros de carro são capazes de tirar partido das qualidades únicas de uma mola em um sistema de suspensão do carro. Este sistema se destina a combater os efeitos negativos de choques em uma pista. Quando um carro está se movendo e encontra um ‘bump’, que gasta energia, transferindo alguns ‘Newtons’ de força do carro para a frente, fazendo a força ser direcionada para cima. Ele pode também fazer os pneus perdem a aderência à pista. Se você já teve um pneu furado na lama, sabe o quão importante é aderência. Embora pistas da NASCAR não poderem ter qualquer lama, até mesmo a menor perda de aderência como água, que possa vir a afetar o desempenho de um carro. O Chassi de um carro da NASCAR é submetido aos mais duros testes para que não sofram com problemas nas corridas. As molas são uma ótima maneira de absorver a energia que os pneus encontram com os solavancos. Com uma mola em cada pneu, estes sistemas de suspensão de transferência de energia, mantém o pneu em constante contato com a pista enquanto as molas continuam a empurrar as rodas para baixo. Mesmo usando molas, manter a aderência entre a pista e o pneu ainda pode ser difícil quando se toma uma curva em alta velocidade. Isto é o que acontece durante as corridas da NASCAR. Se o peso se desloca para fora de um pneu durante uma curva, o pneu perde aderência com a pista e o piloto terá menos controle do carro. Acontece que a quantidade de tensão em uma mola pode alterar a quantidade do peso total que recai sobre uma roda. Quando ajustada corretamente, a quantidade de tensão sobre cada uma das molas – individualmente – pode ajudar a atingir a distribuição correta de peso e ‘grip’ durante o contorno de uma curva. Mas aqui é como as coisas se complicam: Quando você ajustar a tensão de uma mola em uma roda, ele pode afetar as outras três rodas... e aí, como é que se resolve este problema? Cruz de peso em um carro da NASCAR. Vimos o quão importante podem ser as molas de suspensão para ajudar a manter os pneus mais estáveis em relação à pista. É especialmente importante em uma pista onde cada segundo conta e os acidentes podem acabar em desastre. Para acomodar tais condições delicadas, as equipes de mecânicos são verdadeiros experts em realizar ajustes apoio, alterando a tensão sobre as molas. Mas se você notar, observando atentamente as transmissões das corridas, estes ajustes de carga costuma ser feito apenas nas rodas traseiras. Na verdade, verifica-se que ajustar a pressão sobre apenas uma roda traseira é geralmente o que um carro precisa. Isso porque, como mencionamos anteriormente, ajustando a tensão de uma mola, pode afetar a distribuição de peso em todos os pneus. Nos dias de hoje, a computação gráfica é fundamental nos projetos de componentes como as suspensões dos carros. Para entender por que isso acontece, pense em uma mesa estável, de quatro pernas, onde o peso é distribuído uniformemente entre elas. Se você dobra um pequeno pedaço de papel e coloca embaixo de uma das pernas, a mesa vai oscilar. Com isso o pé preso e sua perna diagonal irão carregar mais peso do que as outras duas pernas. A mesma coisa acontece com um carro de corrida. Ao comprimir ou expandir a mola da roda esquerda traseira, vai alterar a distribuição de peso do carro na sua diagonal. Então, por exemplo, se você aumentar a tensão na roda esquerda traseira, as rodas traseiras da esquerda e dianteira direita terão uma parte maior do peso total do carro do que as rodas traseira direita e dianteira esquerda. O inverso acontece se você reduzir a tensão na mola da roda esquerda traseira ou subtrair cunha. Em nossa analogia, o que seria equivalente a fazer um pequeno corte na perna da mesa. Isso aumentaria o peso sobre as rodas traseira direita e dianteira esquerda. É por isso que uma equipe pode precisar ajustar apenas uma roda, quando um carro de corrida tem que acertar o seu equilíbrio. O ajuste de tensão nas molas traseiras da suspensão podem fazer a diferença entre fazer o carro virar rápido ou não. A distribuição de peso, diagonalmente relacionada, entre as rodas traseiras da esquerda ou da direita para as da frente é referido como “cruz de peso”. Muitas vezes, os valores desta é medida em percentagem do peso total do veículo. Quando mais de 50 por cento do peso do carro é nas rodas traseiras da esquerda e da direita para frente, o carro é dito ter mais em cunha. Agora que aprendemos como um ajuste em um “canto” de um carro pode afetar o peso sobre os outros três, vamos dar uma olhada em como isso afeta a distribuição de peso de forma desigual em um carro de corrida. Como a cruz de peso afeta o tratamento em corridas da NASCAR. Pense no que acontece quando você está fazendo uma curva à esquerda em uma alta velocidade. O lado esquerdo do veículo parece levantar um pouco, e as mudanças de peso para o lado direito, abaixa este lado. Em física, isso é chamado de força centrífuga. Nós podemos sentir como a distribuição de peso é exagerada no lado direito e aliviada do lado esquerdo. Cada equipe tem um conjunto de opções de molas para usar durante as provas. Nos treinos é que se decide qual a melhor. Vejamos como a cruz de peso afeta o tratamento em corridas de NASCAR. Quando um carro de corrida faz uma curva à esquerda a uma velocidade muito alta (característica típica das provas em ovais, que são 34 das 36 etapas do campeonato), essa mudança de peso para a direita pode afetar drasticamente a cruz de peso existente. Consideremos o que acontece quando um carro de corrida entra numa curva à esquerda a uma velocidade alta onde a roda dianteira esquerda e traseira direita tem mais peso do que as outras duas: A curva vai “igualar a diferença” no peso sobre as duas rodas dianteiras, mas intensificará a disparidade no peso sobre as rodas traseiras. As rodas traseiras irão perder a aderência em relação às rodas dianteiras, o que certamente vai provocar a saída de traseira (sobreviragem).
O inverso acontece quando um carro de corrida entra em uma curva à esquerda onde as rodas traseira esquerda e dianteira direita tem mais peso do que as outras duas. O contorno da curva conseguiu igualar a diferença no peso nas rodas traseiras, mas agrava a disparidade no peso sobre as rodas dianteiras. As rodas da frente, então conseguem manter o ‘grip’, o que pode fazer com que o veículo venha a tender a sair de frente (subviragem). No centro, à esquerda, perto da janela do carro, o mecânico do pit coloca a mão pelo orifício na janela para ajustar a suspensão. Então, vejamos como isso se relaciona com situações de corrida da vida real? Saiba como as equipes de pit ajustam a distribuição de peso e suspensão do carro de corrida no meio de uma corrida. O ajuste do equilíbrio de um carro durante um Pit Stop NASCAR. O percentual de ajuste depende das condições de um dado momento durante a prova e uma série de outros fatores. Para infelicidade de equipes e pilotos, não há fórmula pronta. Um piloto e/ou um engenheiro pode não ser capaz de prever a distribuição ideal de distribuição de tensão das molas. Porém, durante a corrida, ele vai sentir a tendência do carro para contornar uma curva. Durante a prova ele conversa via rádio com sua equipe e, quando ele parar, é possível para a sua equipe nos boxes ajustar o balanço do carro. Você pode estar se perguntando como um stock car pode alterar este ajuste de equilíbrio durante um pit stop que dura pouquíssimos segundos. Para tornar esta tarefa fácil e rápida, os engenheiros criaram um atalho: em todos os carros de corrida da NASCAR existem dois parafusos que se estendem da parte traseira molas no sistema de suspensão para cima através do carro. Um membro da equipe de pit chamado de “trocador de pneus” usa uma catraca estendida que chega através de uma das aberturas na janela traseira para alcançar estes parafusos. O parafuso aumenta ou diminui a base que suporta a mola. Ao girar a catraca, o trocador de pneus pode adicionar ou subtrair tensão na mola. Os ajustes são medidos em voltas (da chave) ou círculos. Muitas vezes, o carro só precisa de metade de uma volta na chave para ajustar o equilíbrio. Quando o problema é na suspensão dianteira, não tem como chegar as molas sem abrir o capô do carro. Esses acesso rápido aos parafusos estão disponíveis apenas nas rodas traseiras. Chegar às molas nas rodas dianteiras implica a abertura do capô. Mas, felizmente, isto costuma ser necessário. Como vimos, ajustando a carga em uma roda pode afetar a distribuição de peso em todos eles, sendo assim o pit dá tempo suficiente para que o “trocador de pneus” possa ajustar apenas uma roda. Este ajuste na cruz de peso para as corridas nos ovais, que tem diferentes características é uma das chaves do sucesso – ou não – de um piloto em uma corrida. Como em casa uma destas pistas encontramos diferentes tipos de curva, diferentes graus de inclinação, diferentes comprimentos de curva e, por vezes, longos trechos em linha reta como é o caso de Indianápolis, encontrar o perfeito equilíbrio é uma ciência exata e fascinante... e que possui múltiplas respostas para cada uma das situações envolvidas e até mesmo para o estilo de pilotagem de cada piloto. É este tipo de ajuste fino que permite que vejamos aqueles carrões enormes e pesados voando nos ovais americanos nesta que é – certamente – a categoria de disputa de corridas de automóveis que atrai o maior público aos autódromos pelo mundo. Um abraço, Luiz Mariano |