Mais quentes que um vulcão. Que temperatura atingem os travões de um Fórmula 1?

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Técnica

Mais quentes que um vulcão. Que temperatura atingem os travões de um Fórmula 1?

Os travões são um dos elementos sujeitos a maior stress em qualquer veículo, mas nos monolugares de Fórmula 1 são levados ao limite.

Altas velocidades, enormes cargas aerodinâmicas e travagens constantes. É sobre este cenário difícil que os travões de um Fórmula 1 têm de operar durante um Grande Prémio.

A quantidade de energia cinética que este componente tem de dissipar em forma de calor, através da fricção entre os discos e as pastilhas de travão, é absurda.

Estamos a falar de um componente que é capaz de gerar mais de 3500 Nm de força rotacional — quatro vezes mais do que, por exemplo, o motor de um Ferrari SF90 Stradale, com os seus 800 Nm.

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Face a estes números, não é de estranhar que as temperaturas atingidas nos travões de um Fórmula 1 também sejam muito elevadas.

Temperaturas equivalentes a um vulcão

Durante um Grande Prémio, as temperaturas médias atingidas durante as travagens rondam os 700 ºC e os 900 ºC, havendo circuitos onde estas temperaturas podem superar os 1000 ºC.

Travões Fórmula 1
É precisamente neste espectro de temperaturas que é expelida a lava dos vulcões: entre os 600 °C e os 1250 °C. Sendo que é possível fundir rocha a partir dos 300 ºC.

Não é por isso de estranhar que, por vezes, este componente ceda perante as forças com que tem de lidar — a equipa HAAS, por exemplo, teve problemas durante várias épocas sucessivas com o controlo de temperatura no seu sistema de travagem.

E foi isso que aconteceu ao Williams FW44 de Alex Albon, este fim de semana, nos treinos do GP Emilia Romagna:

 

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Como dissipar tanta energia?

Nenhum automóvel de estrada convencional é capaz de lidar com estas temperaturas.

Para manter a performance do sistema de travagem estável durante uma corrida é necessário recorrer a materiais com grande capacidade de resistência a elevadas temperatura e, simultaneamente, grande capacidade de dissipação de calor.

É por isso que os monolugares de Fórmula 1 combinam discos e pastilhas de carbono, como aquele que podemos ver nesta imagem:

discos de travão Fórmula 1
Relativamente à dimensão dos discos, os regulamentos deste ano prevêem dimensões máximas de 330 mm para o eixo dianteiro e 280 mm para o eixo traseiro.

Um jogo difícil de jogar. Ganhar, perder e não comprometer

Para arrefecer o material de travagem, os técnicos da Fórmula 1 recorrem a várias estratégias.

Uma dessas estratégias passa por criar orifícios no interior dos discos para ajudar a dissipar o calor transferido para este componente durante as travagens. Dependendo do circuito, as equipas aumentam ou diminuem o número de orifícios por disco.

O ideal é manter a temperatura média nos discos entre os 450 ºC e os 500 ºC — a perda de temperatura é muito rápida. É que ao contrário dos sistemas de travagem dos automóveis convencionais (com discos de aço), os travões em carbono dos Fórmula 1 só começam a «morder» a partir dos 300 ºC.

Vamos complicar mais a equação? Acima dos 700 °C, os travões sofrem oxidação térmica que acelera o desgaste. Gerir estes picos térmicos é a chave para controlar o desgaste.

A segunda estratégia para controlar a temperatura nos discos diz respeito à aerodinâmica. Ou seja, canalizar o fluxo de ar diretamente para os travões. Problema: esse mesmo fluxo é necessário para gerar a tão preciosa carga aerodinâmica.

Como podemos ver, há vários fatores para gerir durante um Grande Prémio. E ainda não falámos de acertos de suspensão, pneus, motor, relação de caixa.

Complexo, não é? É um dos motivos para gostarmos tanto de Fórmula 1.

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