Respirar fundo é fundamental

A caixa de tomada de ar é uma das características mais distintivas de um carro F1 moderno. Situado logo acima da cabeça do piloto, o orifício de entrada de ar em forma oval determina não apenas o formato da tampa do motor, mas também o fluxo de ar para dentro deste. Na coluna de hoje veremos o que este componente faz em detalhes, e também o que se passa debaixo da carroceria e dentro do motor.

A caixa de tomada de ar, e o sistema de admissão como um todo, rege a quantidade máxima de ar admitido pelo motor e, portanto, a quantidade de combustível possível de se queimar, determinando o nível de potência que o motor poderá produzir. A entrada de ar que vemos é apenas a ponta do iceberg com relação ao sistema de admissão do motor. Em alta velocidade, o ar é empurrado para dentro da caixa de ar e para baixo, em um tubo oco que termina em forma de cunha em sua base, onde o filtro de ar está situado. O ar chega ao filtro de ar a uma pressão superior à atmosférica como consequência da pressão dinâmica criada pela velocidade do veículo. Uma “cunha” de ar eficiente manterá uma percentagem tão elevada desta pressão dinâmica quanto possível antes do ar se encontrar com o filtro.

O trabalho do filtro de ar é, então, filtrar qualquer partícula ou corpo estranho, como areia ou pedriscos, impedindo-as de entrar no motor. O ar limpo é consumido, então, pelas trombetas onde estão localizadas as válvulas borboleta. Se estas estiverem fechadas, o ar será represado no local; se estiverem abertas, o fluxo de ar continuará sua viagem e será misturado com o combustível. Finalmente, esta mistura combustível-ar passa para a câmara de combustão através das válvulas, onde é ativada pela vela de ignição, impulsionando o pistão para baixo com a força da combustão, transferindo torque ao eixo de manivelas.

Por que o sistema de ar é tão importante para o desempenho do carro?

O ar – ou melhor, o oxigênio – é uma parte essencial do processo de combustão, e ter fluxo de ar suficiente na máxima pressão possível maximizará a quantidade de torque produzido. A entrega deste ótimo depende, portanto, das partes constituintes do sistema. Em primeiro lugar, a forma da caixa de ar controla a quantidade de ar que pode ser admitida no motor. Se a entrada for muito pequena, o motor ficará “enforcado” e, consequentemente, produzirá menos energia. Se for grande em excesso, no entanto, o motor não será mais eficiente em uma escala linear – mais ar não significa mais poder; desta forma, a quantidade correta deve ser introduzida. Isso se relaciona com tentar manter a pressão absoluta o mais alto possível. Para conseguir isso, é preciso manter o máximo de pressão dinâmica gerada pela velocidade do carro. Isto é, naturalmente, um compromisso com o efeito adverso de arrasto aerodinâmico de se ter uma caixa de ar muito grande, o que também criaria turbulência para a asa traseira.

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