24 de Maio de 2013
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A era turbo da Fórmula 1 – parte 1

Por - Juliano "Kowalski" Barata - 07 jun, 2012 - 14:38

45 Comentários

O início da década de 80 foi marcada pelos motores mais potentes da história da F1. Turbinados, mas com apenas 1,5 litro de deslocamento, alguns deles geravam até 1200 cavalos durante as sessões de qualificação.

O que você está prestes a assistir é uma verdadeira pérola, produzida pela emissora britânica Channel Four: o documentário “Turbo – once round the block”, que mostra a empreitada da Cosworth em tentar recuperar o prestígio na F1 ao projetar, construir e testar o seu próprio motor turbinado entre 1984 e 1985. Por quê ele é imperdível?

Bem, além de você reviver (ou conhecer) toda a atmosfera da categoria na época, vai ver como os motores e carros eram feitos, com detalhes pornográficos – em uma era que ainda misturava o trabalho de um artesão esculpindo moldes em madeira para fazer blocos com a tecnologia dos ECUs que comandam os sistemas de injeção e ignição. E mais: vai aprender a analisar um motor quebrado.

Se você está com inglês técnico afiado, dê play direto e ignore o texto abaixo do vídeo. Ali, dividi esta primeira parte do documentário em quatro capítulos e explico o que acontece em cada um deles. Para a maior parte da galera, acho interessante dar uma lida antes de assistir – vai dar pra tirar um proveito muito maior do vídeo.

CAPÍTULO 1 – O desafio (00:00 – 16:00)

A Cosworth dominava por quase vinte anos o universo dos motores da Fórmula 1, graças ao potente, robusto e compacto motor DFV (V8 aspirado, 3 litros) e suas variações posteriores. Mas em 1977, dez anos após o seu lançamento, surgiu o primeiro sintoma de que ele seria superado: o motor Renault Turbo, de apenas 1,5 litro. Em apenas alguns anos, quase todas as equipes migraram para os turbinados 1.5, ou dispostos em seis cilindros em V (Ferrari, Renault, Porsche, Moto Moderni e Honda) ou quatro cilindros em linha (BMW, Hart). Os V8 Cosworth deixaram de ser usados pelas equipes de ponta – até a Lotus já usava o Renault turbinado.

No GP da Inglaterra de 1984, disputado em Brands Hatch, é fechado o acordo entre a Ford (decidida a reverter o jogo) e Keith Duckworth – pai do Cosworth DFV, o chapa da foto abaixo – para construir um motor turbinado, com carta branca em relação ao projeto e a custos. É por isso que vemos Duckworth espionando livremente todas as equipes no começo do documentário. Ele teria um ano e quatro meses para construir o seu motor.

Aos 8:08, Duckworth explica um dos maiores desafios: “creio que, em qualquer motor de corrida, quanto mais próximo você está de desintegrá-lo, geralmente melhor será a performance dele”. Isso vale particularmente para a injeção de combustível: quando a mistura está mais magra (pouco combustível e muito ar), melhor é o seu rendimento. Mas ao mesmo tempo, o combustível atua como refrigerador das cabeças dos pistões – ou seja, com mistura magra, os pistões trabalham no limite de calor. Qualquer erro ou falha no sistema de injeção pode desintegrar um motor em segundos. Neste momento, fica claro que haverá dois desafios: a construção do motor em si e o desenvolvimento da ECU (central eletrônica) para comandá-lo.

Por uma questão de peso, tamanho e economia de combustível (o regulamento limitava cada vez mais o tamanho dos tanques, e não havia reabastecimento), Duckworth decide inicialmente por um quatro em linha, baseado em um motor aspirado de corrida da própria Cosworth. Em fevereiro de 1985, eles já tinham um protótipo rodando no dinamômetro, sem turbos conectados. A indução de ar forçada, com pressão equivalente à do turbo, era criada por um compressor industrial do tamanho de um trator. Isso aliviava o trabalho de desenvolvimento (o turbo poderia ser desenvolvido depois) e o compressor industrial podia ter a pressão facilmente regulável para melhor compreensão da demanda de fluxo do motor e mapeamento de injeção e ignição, o que ajudaria no posterior desenvolvimento dos próprios turbos. Os caras começaram com 2 bar de pressão e foram se aproximando de 11.000 rpm, quando o motor quebra e os corações saltam às bocas.

 

CAPÍTULO 2 – A tragédia (16:00 – 25:30)

Endoscopia, suor nas mãos, olhos atentos. Cada peça do motor quebrado é desmontada e analisada. Neste trecho, rola uma investigação post-mortem muito interessante para quem gosta de motores. Saque só o CSI: a ponta do iceberg aparece em uma polia da correia dentada, que pulou alguns dentes. Ao retirar o cabeçote, mais um sinal: em um dos cilindros, as válvulas foram atropeladas pelo pistão. Ao drenar o óleo, mais uma peça do quebra-cabeças: fragmentos de metal. Ao analisar o cárter seco, nota-se que ele possui amassos, indício de que houve uma explosão e de que a coisa era mais grave do que parecia a princípio. Um clima de depressão toma conta na Cosworth naquele instante.

O virabrequim não gira à mão. O motor está travado. Ao retirar os mancais do virabrequim, nota-se que alguns parafusos estavam quebrados e que as bronzinas estavam esmigalhadas. É preciso analisá-las: acaso a falha tivesse sido por problemas de lubrificação, as bronzinas estariam azuladas devido ao calor (como na foto abaixo). Não era o caso.

Após seis quebras em três semanas, a Cosworth concluiu o diagnóstico: uma vibração incurável na região dos mancais e do virabrequim torcia o bloco e estressava todos os seus componenes internos. Aquele era um excelente conjunto para um motor aspirado de 10.500 rpm (!), mas que não poderia suportar o stress  causado por tanta pressão induzida nos cilindros. Em pouco mais de um ano, seria necessário projetar um bloco inteiramente do zero para lidar com a Fórmula 1.

 

CAPÍTULO 3 – O recomeço (25:30 – 42:15)

Depois da quebra do primeiro protótipo, Keith Duckworth e sua equipe trabalham a todo vapor em um novo projeto. Abriram mão do L4 para adotar a disposição V6 a 120º, que apresenta características naturais de funcionamento balanceado. Nada de reutilizar outros componentes da companhia: o bloco será feito sob medida.

Aos 28 minutos, vocês vão ver um dos trabalhos mais impressionantes feitos pelo homem: a construção manual de moldes em madeira para a fundição em alumínio dos cabeçotes e blocos. É a mistura mais insana de artesanato com engenharia: cada pequena curva possui raio e espessura definidos, e conforme o modelo é esculpido, novos desafios de engenharia aparecem. Ali, nasce o primeiro bloco, que será fatiado para análise de stress e fluxo.

Paralelo a isso, na Beatrice Racing, está sendo construído um carro exclusivamente para o novo motor. Tudo começa em um mockup, no qual eles discutem questões de ergonomia.

Em fevereiro de 1985, os primeiros blocos de alumínio estão sendo trabalhados e montados com seus componentes. Devido à complexidade do projeto de Duckworth (por exemplo, os parafusos do cabeçote são angulados para reforçar as paredes no topo dos cilindros, amarrando-os melhor no local onde há muita pressão por causa dos turbos), o processo de montagem é também de aprendizagem para os mecânicos – e aqui vemos o trabalho feito como em uma preparadora atual, nada de laboratório da Intel. A maior diferença está na quantidade de processos que a Cosworth é capaz de tomar conta: os caras fabricam praticamente todos os componentes, do bloco aos os pistões (obs: no primeiro protótipo do V6, eles utilizaram pistões alemães).

 

CAPÍTULO 4 – A hora da verdade (42:15 até o fim)

Com pouco mas de 100 quilos, o primeiro motor está completo. Do outro lado da trincheira, a equipe da Motorolla cuida do desenvolvimento da ECU que irá monitorar e comandar a injeção e ignição do filho de seis cilindros de Duckworth. Um dos maiores desafios está em isolar os delicados componentes da ECU do calor, vibrações e impulsos eletromagnéticos do motor. É interessante a antítese entre a tecnologia do ECU em si com o trabalho artesanal e quase cirúrgico dos engenheiros. Paralelo a tudo isso, o primeiro cockpit de fibra de carbono fica pronto na Beatrice Racing. O trabalho da Cosworth é tão sigiloso que a Beatrice Racing não faz ideia do padrão de furação necessário para a instalação do motor.

Após quase um ano de trabalho incessante, a hora da verdade. O V6 biturbo está pronto para ser testado no dinamômetro – exatamente o mesmo que foi usado vinte anos antes para se testar o mitológico Cosworth DFV. Como o motor nunca foi testado, o mapeamento fino de mistura e ignição da ECU só pode ser feito manualmente, através de controles que se sobrepõem aos comandos da ECU.

Ao dar a partida, a expectativa se transforma em raiva: o motor não quer ligar. O que será que aconteceu?


45 respostas para “A era turbo da Fórmula 1 – parte 1”

  1. Brunoviskkk disse:

    Caracas meu, que novela linda hehehe, e eu qse chingando a mãe por ocupar a televisão com asnovelas da globo kkkkkkkkkkkk

  2. spec7r disse:

    Esse é um bom vídeo para quem acha que downsizing é sem graça.

    Aliás, como daqui a pouco vai começar a chuva de comentários falando que a F1 de hoje não presta, que nessa época que tinha competição, que tudo hoje é sem graça; acho que vale levar em consideração a opinião desse cara aqui: http://www.totalrace.com.br/blog/blogdoico/2012/0

  3. Miguel Osterroht disse:

    Sensacional mesmo, fim de semana passado eu fui no museu da Porsche em Stuttgart, e lá tem um motor que a Porsche fez para a Mclaren, V6 1.5 com meros 850cvs, e isso em 1986.

    Olhando assim parece que a F1 andou para trás, claro, hoje se tira muita potencia de motores aspirados, mas imagina se agora, 30 anos depois, onde não estariam os motores? Downsizing na F1? Chega a 2mil cvs com melhorefic eficiencia que os atuais, com certeza….Agora se for um AP….

    • spec7r disse:

      Se fosse dado esse passo em tecnologia para a frente, seriam dados dois passos no quesito competição para trás. Liberar o desenvolvimento de motores iria aumentar os custos em tudo, desde o próprio desenvolvimento deles até todo o resto, que teria que acompanhar o aumento da potência. Assim, voltaria tudo para onde estava a alguns anos: equipes grandes dominando tudo com orçamentos astronômicos, e equipes pequenas sem chance nenhuma de competirem com elas. Claro, do ponto de vista da engenharia seria sensacional, mas acho que é algo que eu não gostaria de ver dentro da F1.

      • Miguel Osterroht disse:

        esse é realmente um assunto muito delicado e complicado, e sempre foi polemico. Não é porque é aspirado que é barato, na verdade tirar potencia de aspirado é até mais complicado e caro, pela alta rotação e tal, o aquecimento, materias e todo o mais.

        Mas em geral é dificil decidir em manter a competividade e os carros nas mãos dos pilotos ou liberar tecnologias e deixar as maquinas e o dinheiro falarem mais alto…que também tem seu ponto positivo, muitas tecnologias aos poucos vão descendo "de categoria", primeiro para superesportivos, depois carros mais baratos e tal…..Enfim, realmente complicado…

    • Rodrigorss8 disse:

      Acho que se não colocassem limitações técnicas os carros seriam humanamente impossíveis de serem pilotados! imagina a aceleração que o piloto teria que controlar em um carro de 600kg e mais de 2mil cvs !?

      • Hos_Delgado disse:

        Bom…aviões de caça deveriam ser humanamente impossíveis de se pilotar…alto empuxo, alta aceleração alto tudo eoehuoehu.

        Mas o ambiente é outro, existem os computadores lá também…fora que a função é outra, apesar de no geral e até nos materiais serem semelhantes. Mas como já foi dito, é um assunto tremendamente complicado e sensível D:

        • spec7r disse:

          Mas de fato são, quando não usadas aquelas roupas especiais que controlam a circulação de sangue.

          • Hos_Delgado disse:

            Bom, isso é verdade. Mas acho que a questão é a pilotagem.

            Levando os aviões de hoje em dia a um nível zero…quer dizer, sem computadores, somente os trajes e o que for relativo a manter o piloto vivo nas acelerações e acidentes(paraquedas, oxigênio), acho que os aviões nem sairiam do lugar euoehuoeuoehoeuhoeueouheohuo

            Mas, ainda que de maneira mágica eles pudessem voar, acho que poderiam ser pilotados sim, até porque eles não tem um guard rail mortal esperando o pescoço deles num acidente. E apesar disso, pode existir uma montanha. É bem relativo, mas ainda acho que em questão de pilotagem, sem os computadores, seria possível sim. Digo, pilotar os aviões né D:
            Existem outros fatores ao se pilotar um carro.

      • Paulo_Mopar disse:

        Haja braço

      • ViniciusGT302 disse:

        Acho que seria muito complicado também pelo fato da Força G do carro, um piloto teria que se preparar e tudo mais….

  4. sky_phobos disse:

    Lembrando aos senhores que os motores turbo estarão de volta no fim do ano que vem, para serem adotados de vez na temporada de 2014. Os atuais V8 serão substituídos por V6 turbo.

  5. Rodrigorss8 disse:

    Ótima história! e muito bem contada, é incrível como as coisas eram feitas de modo artesanal antigamente, hoje a tecnologia mudou muito os processo de fabricação e até os testes podem ser simulados antes de serem feitos na prática.

  6. LeoContesini disse:

    É interessante notar a importância da tão difamada eletrônica. Sem ela muita coisa que adoramos hoje não seria possível. Especialmente no que diz respeito ao gerenciamento da alimentação do motor.

  7. Hos_Delgado disse:

    Vou ver o vídeo primeiro pra poder comentar hehe.

    Mas de antemão eu posso dizer que o que mais me fascina com esses vídeos dos anos 80 e até mesmo 90 é a aura que tinham as corridas, de ralis até a F-1, tudo parecia ser bem mais épico, cavalheiresco, engraçado e outros tantos adjetivos que eu considero muito bons.

  8. castilho17 disse:

    Não entendi como a Coswort voltou para a F1 fazendo um motor que apenas as equipes nanicas usam..
    Mesmo com o desenvolvimento dos motores congelados a alguns anos eles fizeram um motor pior do que o da concorrência alguns anos depois…

    • Krooner_ disse:

      vendo que eles faziam no papel o projeto e talhando o bloco em madeira, enquanto a honda ja usava Cad/cam, se explica porque um motor foi relegado à mediocridade (quem assistiu na época sabe que a beatrice entrou com muita grana e não conseguiu nada, sumindo logo depois) e a honda foi quem foi. Especialmente entre 86 a 90

      • castilho17 disse:

        estava falando da coswort atualmente… nessa ultima investida na F1 que não tem dado certo

        • Krooner_ disse:

          infelizmente a Cosworth não tem sucesso real na F1 desde o DFV mesmo.

        • Fla3D disse:

          Considerando que o sucesso todo deles se deu com apenas um motor, não é de estranhar que não tenha dado certo ja que nunca mais fizeram um motor de sucesso.

          • crisburatto disse:

            Bom, o Ford Cosworth dos anos 90 não era mais o da série DF, teve as séries HB e Zetec, então não era o mesmo motor que fez sucesso desde 1967 . E consta que tentaram fazer um V12 em 1992-1993 para a Benetton e esse ficou tão ruim que sequer passou da fase de testes.

          • Fla3D disse:

            É, esqueci do ford zetec campeão em 1994 que foi desenvolvido pela cosworth, mas nunca chegaram perto do suceso do dfv.

            Mas acho também que faz parte de uma constante evolução, como voltaram agora falta experiência com os motores atuais, tem que ver como vai ser com a mudança pro v6 turbo em 2014, vai começar tudo de novo.

    • 1k2 disse:

      Fora o vexame que deu na Indy. Das duas equipes que correm com motor Coswort, uma trocou os motores por equivalentes da Chevrolet que teve que se virar para arranjar os blocos e a outra foi impedida de correr, após algumas voltas por colocar em risco a segurança dos pilotos. Para se ter uma idéia, enquanto na Fórmula 1 os carros não passam dos 250 km/h em alguns circuitos, em um oval um carro da Indy com mecânica pré-hitórica chega a absurdos 380 km/h. A retirada doas carros com motor Coswort foi feita por motivos de segurança, imagine você a 380 km/h e encontra uma "parede" pela frente. O Mark Weber passou por isso em uma prova do ano passado na F1…

  9. leoporfir disse:

    Não vou comparar com uma novela, pois tudo aqui se transpõe como num universo paralelo mágico – e quase perfeito – que sei que não passaria na televisão. Aliás, o texto me fez pensar onde estaríamos se não houvessem limites pré-impostos. Não apenas na Fórmula 1, mas em quase tudo. Afinal, lá, o limite era o da imaginação, onde, justamente, não há limites! (confuso, não?!)

  10. D7V5 disse:

    Acredito no downsizing.
    Gosto dos V6 e V8. Gosto dos muscle cars. Mas os tempos estão para o turbo.

  11. Hos_Delgado disse:

    Acabei de ver os dois vídeos(parte 1 e 2) e várias coisas me chamaram a atenção.
    A primeira é o sono que me deu quando o vídeo ficou naquelas conversas, principalmente o segundo…mas sei que sem elas ele não seria completo hehe.
    A segunda é em relação a complicação que era o reabastecimento nos boxes, quer dizer, putz! Tinham que tirar boa parte da carenagem do carro que construíram inicialmente pra aquele motor O_O
    Fiquei impressionado com a precisão daquela galera que faz da marcenaria uma arte, ainda mais usando o -se eu entendi – moldes feitos de Mogno Brasileiro.

    E o melhor de tudo: Deu pra entender direitinho a maioria dos processos que foram mostrados e ainda mais porque senti a frustração do cidadão no dinamômetro quando o motor novo não funciona de primeira, coitado D:

    Fora isso, outro post épico, PQP!

  12. A_Thiago disse:

    o tempo em q os motores da F1 eram abençoadas pelas forças das trevas…

  13. Fla3D disse:

    Muito bom, como sempre Jalop dando ótimas dicas.

    Só uma pequena correção no texto: " fica claro que haverão dois desafios", o certo é " fica claro que haverá dois desafios", me lembrei de um professor que eu tive: verbo haver quando significa existir se conjuga no singular. [momento pasquale off]

  14. ASousa32 disse:

    Fantástico o vídeo, um dos melhores que já assisti.

    Quando num futuro carros elétricos dominarem as ruas, e quiçá as competições, imagens como esta ficarão para mostrar as gerações futuras o que um trabalho manual lento, sistemático, meticuloso, é capaz de produzir.

    Mais ou menos como a relação dos relógios mecânicos com os a quartzo: você pode até ser melhor, mas não carrega uma gota da história que eu transbordo.

    Obrigado Jalop.

  15. crisburatto disse:

    Eu tenho uma sugestão, podiam falar algo sobre a fase dos motores com compressor, que Maserati e Alfa Romeo usavam em 1950-1951, que era tecnologia dos carros de Grand Prix anos 1930.

  16. dudaoklein disse:

    Isso não vale! Deixar o humilde leitor louco de curiosidade e ansiedade esperando o próximo post…….. Hahahahaha

  17. hugogyn94 disse:

    Engraçado a formula 1 na epoca era tao importante,famoso e sucesso,e tinha carros rapidos e leves,ate fama,todo mundo gostava ver e ouvir o ronco de 1200cv,e todo mundo era louco pela corridas de carros,hoje eu fico triste a formula 1 esta ficando pobre,fraco e perdido,tudo de hoje so sabe brigar por ser o melhor e ganhar mais dinheiro do que outro ate seus tecnicos viraram chefao,mandam seus pilotos a obedecer as regras pelo seu chefao,por exemplo mandar o massa deixa outro passar e ganhar que tudo mundo viu esse caso,ate hoje o massa continua comportamento estranho nem fica no 5 lugar mais,R.I.P formula 1 e ayrton senna forever.

  18. Sapo_Joe disse:

    A risada sem graça do cara quando o motor explode é impagável. Adorei também os escorts xr3 na porta da fábrica! rs

  19. Leonardomax01 disse:

    Otimo post,recomendo a todos que assistam o video,simplismente epico !!!!!!!!!!

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