Read on Twitter
O regulamento para a temporada de 2014 promoveria diversas mudanças, sendo a maior delas o retorno dos motores turbo, que estavam proibidos desde 1988. As regras fixavam motores com angulação de 90 graus, com virabrequim e pontos de montagem fixos no chassi.
Os motores teriam de durar cerca de 4000 quilômetros antes de serem substituídos, ao contrário dos motores de oito cilindros aspirados utilizados até 2013, que deveriam durar até metade dessa quilometragem. Além disso, o "motor" passaria a se chamar Unidades de potência.
Tendo o motor à combustão interna (ICE), turbocompressor (TC), e o sistema híbrido, por meio do MGU-K e MGU-H. O MGU-K é um gerador que recupera a energia das freadas, como fazia o antigo KERS, utilizado já nos aspirados no ano anterior. 
Esse gerador gira a aproximadamente 50000 rotações por minuto e consegue retornar 120 kW ao motor, o que equivale, a 4 MJ, a 161 cavalos por 33s da volta. Ele pode gastar 4 MJ por volta e recuperar 2 MJ à bateria. Quando ele recebe energia da bateria e do MGU-H atua como motor.
Ele faz isso para gerar mais potência e torque para a Unidade de Potência. Na frenagem, o MGU-K funciona como um gerador para desacelerar o carro (reduzindo o calor dissipado nos freios) e assim recupera parte da energia cinética e a converte em eletricidade.
Já o MGU-H gera potência para o motor aproveitando o calor produzido da combustão, sendo conectado ao turbo-compressor. Atuando como um gerador, ele absorve energia do eixo da turbina para recuperar a energia térmica dos gases de exaustão.
A energia elétrica pode ser direcionada para o MGU-K ou para a bateria para armazenamento, podendo ser utilizado para uso posterior. O MGU-H também é usado para controlar a velocidade do turbo-compressor para corresponder à necessidade de ar do motor.
Por exemplo, para desacelerá-lo no lugar de uma válvula wastegate ou para acelerá-lo para compensar o turbo-lag gerado pelo turbo-compressor. Por isso que, como ele é alimentado pelos gases do escapamento, ele precisa ser refrigerado e mantido dentro da sua faixa de operação.
Afinal, as equipes buscam reduzir ao máximo o espaço e o tamanho dos radiadores por questões aerodinâmicas. Por isso que, as vezes, são necessários a abertura de buracos ao longo dos sidepods, para facilitar a refrigeração, como também com a redução dos mapeamentos de motor.
O sistema de baterias da Fórmula 1 é feito de íons de lítio, tendo um peso mínimo de 20 quilos, e não podendo pesar mais que 25 quilos, onde equipes poderiam utilizá-la como um "lastro" para melhorar o centro de gravidade do carro durante o processo.
A capacidade da bateria não é limitada pelos regulamentos, por isso é legal ter uma bateria que armazene mais de 4MJ. Isso desde que a diferença entre o estado de carga máximo e mínimo não exceda 4MJ quando o carro está na pista.
Mas é proibida a utilização de super capacitores ou sistemas inerciais acionados por um flywheel. A posição da saída do escapamento mudou claramente, de modo que agora estava inclinada para cima em direção à asa traseira.
Além disso, a válvula wastegate deveria estar unida a ao escapamento, o que causou uma redução do barulho da unidade de potência em 2014, o que levou inclusive a própria Mercedes a testar no seu carro um escapamento em formato de trombeta em meados de maio, em Barcelona.
Esse escapamento teve o intuito de acabar com os escapamentos utilizados até 2013, que direcionavam seus gases em direção ao difusor por meio do efeito Coanda, para aumentar o downforce global do carro. Assim como era na W04, antecessor do carro descrito no texto.
O peso mínimo do carro aumentaria 49 quilos, saindo de 642 para 691 quilos, para adequar o sistema híbrido e a especificação dos pneus da Pirelli para a temporada de 2014.
As equipes não podiam mais usar uma beamwing na parte traseira do carro, uma pequena asa de fibra de carbono montada acima do difusor projetada para gerar baixa pressão à medida que o ar passava por ela, permitindo maior controle sobre o ar direcionado para o difusor.
— A aerodinâmica do carro mudou muito em 2014. Várias partes foram cortadas ao redor do carro. Perdemos o sopro dos gases do escapamento em direção ao difusor que tivemos em 2013, um grande golpe na aerodinâmica do novo carro. — John Owen, designer-chefe da Mercedes.
Para satisfazer a regra de que o bico não deveria a mais de 185 milímetros acima do solo, o W05 adotou uma asa dianteira altamente desenvolvida e uma solução interessante para esse regulamento, tendo sua estrutura de colisão sendo limitada na parte central do bico.
Sendo no formato de um U invertido com os suportes da asa dianteira, dando um visual elegante a asa. Essa abertura abriu um canal para o fluxo de ar passar por baixo do bico, para que esse fluxo passe debaixo do carro e vá em direção à traseira, dando mais downforce traseiro.
Tanto que no Grande Prêmio da China, a Mercedes estrearia um novo bico ainda maior, permitindo mais fluxo desse ar passando para a traseira. A aprovação desse bico foi difícil, onde ele foi reprovado por três vezes seguidas no crash test até ser aprovado. Veja a comparação.
Além disso, a Mercedes moveu suas palhetas giratórias mais à frente, usando duas pontas no W05 que se estendiam da frente do chassi e que se encaixavam na parte inferior do bico. Esse deslocamento permitiu uma atuação mais rápida no fluxo de ar.
Com o desenvolvimento do bico, isso deu a Mercedes um leque de oportunidades acerca dessas palhetas ao longo da temporada. Para facilitar um elemento vertical extra, foram utilizadas cerca de três a quatro palhetas e as pontas também tiveram que ser alteradas como consequência.
Além disso, foi introduzida uma "asa de morcego" que alterou ainda mais a direção do fluxo de ar, melhorando a ligação entre uma seção do carro com a outra.
Ele também evoluiria com o tempo, com uma montagem revisada, conectando-o à parte inferior do chassi, enquanto uma fenda foi adicionada ao winglet na sua parte frontal.
O trabalho feito na sua suspensão dianteira era algo interessantíssimo na época. Já que o wishbone inferior era unido, onde as partes estão mais próximas umas das outras para transformá-la numa carenagem aerodinâmica.
Isso foi feito para utilizar os elementos da suspensão dianteira com o intuito aerodinâmico de manter o fluxo de ar saindo da asa dianteira na posição correta e melhorou ainda mais o desempenho das superfícies a jusante.
Enquanto isso, o braço responsável pela direção do carro foi reposicionado e colocado em linha com o braço superior para melhor gerenciamento do fluxo de ar, reduzindo qualquer distração ao fluxo de ar enquanto ele se dirigia para a entrada do sidepod.
A Mercedes utilizaria uma enormidade de configurações de sidepods ao longo do ano, com o intuito de melhorar o fluxo de ar que sai dos sidepods em direção a borda do assoalho e para o difusor, gerando mais downforce na área traseira do carro.
Também foi alocada uma gurney flap bem na borda do assoalho para melhorar o fluxo de ar em direção ao difusor do W05.
Difusor esse que tem uma área central no formato de U, com o intuito de gerar um pequeno ganho de downforce na área. Ao ponto de que na China foi montado um pequeno winglet bem em cima da área supracitada do difusor, com o intuito de maximizar a sua eficiência.
A traseira do carro foi bastante pensada, onde foram utilizados Monkey Seats dos mais variados formatos de acordo a cada circuito pela Mercedes com o intuito de controlar o fluxo desses gases com o intuito aerodinâmico. Compare o formato utilizado em Mônaco e Silverstone.
A asa traseira passou a contar com dois pilares, com o banimento da beamwing, adicionando estabilidade. Enquanto isso, as endplates apresentavam contorno de superfície para promover uma rota para o fluxo de ar através de vários cortes na sua superfície.
Esses cortes são moldados para influenciar um efeito de corrente ascendente do fluxo de ar para que as estruturas desse fluxo na parte traseira do carro permaneçam o mais conectados possível.
Com a mudança de circuitos, a asa traseira adotava diferentes formatos, com um flap inferior em dimensões maiores e com gurney flaps instaladas no flap superior, para gerar mais downforce e arrasto induzido ao carro.
Enquanto isso, um monkey seat é usado para influenciar a direção dos gases que saem do escapamento. Um bom exemplo desse pacote aerodinâmico é visto em Mônaco, nesta foto com Lewis Hamilton.
Um arranjo de downforce médio a baixo é mostrado no centro, com o Gurney flap removido para eliminar arrasto. A esse respeito, os cantos externos da aba superior também foram aparados para alterar a potência do vórtice de ponta, com um Monkey Seat mais simplificado.
À direita, temos a asa traseira de baixo downforce usada em Monza, que apresenta uma região menor para o plano principal e o flap superior, enquanto os pilares também têm uma forma diferente de onde eles se conectam ao plano principal. Aqui está sem Monkey Seat.
Isso é importante para que o fluxo de ar não seja prejudicado pelos pilares devido à redução da área de superfície dos flaps.
A transmissão do W05 apresenta uma película externa de fibra de carbono estrutural que suporta algumas cargas, bem como uma caixa interna de titânio. Isso dá à equipe uma maior flexibilidade em termos de pontos de montagem da asa traseira e pick-ups da suspensão traseira.
A suspensão dianteira é push-rod, enquanto a traseira é pull-rod, o que era tendência do grid naquela temporada. Em que um dos grandes diferenciais era a interação da suspensão com os amortecedores Penske junto ao FRIC, no qual explico aqui.
https://twitter.com/maico_rian/status/1630657636956774419?s=20
O coração do carro é o motor PU106A, que possui uma relação curso-diâmetro do pistão de 1,509 (80 milímetros/53 milímetros), com peso de 150 quilos, 15000 rotações por minuto, numa angulação de 90 graus. Gerando uma potência de 850 cavalos. O motor tem 4 válvulas por cilindro.
Com uma taxa de compressão de 18:1, capacidade de 1,6L, com sistema de injeção direta de combustível operado numa pressão de 7252 PSI. Tem bloco e cabeçote construídos em alumínio e sua centralina é feita pela McLaren, a TAG-320.
A unidade de potência teria o seu fluxo de combustível sendo limitado em 100 quilos por hora por força de regulamento. Utilizando combustível Petronas Primax, e lubrificantes Petronas Syntium e Tutela.
A construção do motor se iniciou em meados de 2011, desde a introdução dos motores turbo-híbridos que iriam estrear em 2013, sendo quatro cilindros em V inicialmente, mas que se tornaram seis cilindros em V e que estreariam em 2014. Uma mudança encabeçada por Ferrari e Renault.
Isso, inclusive, é confessado pelo engenheiro Luca Marmorini em 2017, em entrevista à Race Engine Technology, em Fevereiro de 2017, na edição 100. — Acho que a FIA fez um ótimo trabalho ao coordenar a contribuição de diferentes fabricantes.
Bem no início, lembro-me, Toyota, BMW e Honda também estavam presentes e envolvidos na definição das regras. As pessoas agora afirmam que as regras foram projetadas para a Mercedes, mas isso está completamente errado. — Luca Marmorini, na ocasião.
Tanto que Geoff Willis, ex-Williams, Honda e Red Bull, foi contratado no final de 2011 para liderar o grupo de planejamento. — Ele prestou pouca ou nenhuma atenção aos carros que competiram nas temporadas de 2011, 2012 e 2013.
Concentrando-se apenas na pacote da unidade de potência turbo híbrida e sua alocação no chassi de 2014. — James Allen, jornalista que cobre F1 há muitos anos. A Mercedes também investiu pesadamente no departamento de motores da equipe.
Essa mudança dos V4 para a V6 deixou a Mercedes insatisfeita, como relata Andy Cowell, chefe do departamento de motores na época.
— Tínhamos uma jornada extra para treinar. Tínhamos um monocilíndrico rodando desde o início.
— Tínhamos uma jornada extra para treinar. Tínhamos um monocilíndrico rodando desde o início.
Que tivemos que adaptar porque não obtivemos todos os parâmetros exatamente como as regras exigiam. Fizemos um motor de quatro cilindros para o qual tínhamos cabeçote e um cárter prontos, no qual jogamos tudo isso na lata do lixo! — Andy Cowell. E ele continua.
— Quando mudou do V4 para o V6...sim, fomos para casa, estávamos mal-humorados, e fomos tomar uma taça de vinho para relaxar. Mas nós nos limpamos e voltamos no dia seguinte, e dissemos “vamos ter um V6 rodando antes do Natal”.
E sim, tínhamos um motor de mula de seis cilindros funcionando antes do Natal no dinamômetro. — Andy Cowell. O desenvolvimento do motor não foi isento de problemas, como afirma Andy Cowell, onde ele teve de projetar três motores.
Um motor de 250 quilos, bastante pesado e praticamente inquebrável, que foi feito para entender o direcionamento do desenvolvimento do motor. Então Cowell fez outro motor que era muito frágil, que seria o motor de confiabilidade, onde eles não fariam muito trabalho de desempenho.
E então o terceiro motor foi uma espécie de casamento entre os dois aspectos (potência e resistência). — Tiro o chapéu para Brixworth por uma estratégia muito inteligente lá, acho que eles encontraram uma maneira muito, muito boa de fazer isso.
Ouvimos que outras equipes tentaram construir sua unidade de potência tanto para desempenho quanto para confiabilidade também. Mas que sofreram os problemas com muito tempo gasto com o motor pouco resistente, não sendo capaz de desenvolvê-lo.
Foi uma decisão muito boa que eles fizeram. É por isso que fomos bons desse lado. — John Owen, sobre o trabalho feito no motor. O motor “inquebrável” chocou o então chefe da Mercedes, Ross Brawn, quando o viu pela primeira vez.
A prioridade de Cowell era garantir que os componentes do motor fossem bem detalhados porque eram de um estilo que a Mercedes queria utilizar. Segundo ele, o motor era tão pesado que eram necessárias várias pessoas para levantá-lo.
— Quando Ross viu, ele afirmou: em que planeta vamos colocar esse motor para caber no carro? — Andy Cowell.
A Mercedes investiu bastante no regulamento dos motores híbridos na Fórmula 1, sob a liderança dos antecessores de Cowell, como o diretor administrativo Ola Kallenius (hoje CEO do grupo Daimler) e depois Thomas Fuhr.
O domínio do sistema KERS ao longo dos anos significava que eles estavam em boa forma com o conhecimento adquirido, porque a divisão de Brixworth havia sido preparada para produzir essa tecnologia internamente.
O conhecimento de baterias, inversores e máquinas elétricas era conhecido, o que deu à equipe de operações e engenharia da Mercedes a confiança para se comprometer com seu próprio design de turbo-compressor. — 99% dos principais ingredientes já estavam em nossas mãos.
O cronograma de inovação foi mais comprimido por causa dessa capacidade que já estava na fábrica e por causa da ambição e da atitude do grupo. Tanto que fizemos uma iteração adicional no V6. — Andy Cowell.
E foi dessa ideia que surgiu a divisão do arranjo do turbo e do compressor, sendo um pedido expresso do departamento de chassis, até fazê-lo funcionar. Nisso a Mercedes percebeu que havia uma infinidade de ganhos a serem obtidos ao dividi-los.
Em que o compressor foi montado na frente do motor e a turbina na parte traseira. Os dois foram unidos por um eixo muito mais longo do que o normal, passando pelo V do motor. Isso também permitiu que o MGU-H fosse montado no centro do V, entre o compressor e a turbina.
O design traria uma infinidade de benefícios. Separar a turbina do compressor significava que o calor dos gases de escape não vazaria tanto para o compressor, reduzindo as temperaturas de admissão.
Isso acabou permitindo que a equipe instalasse um intercooler menor, o que fez a Mercedes utilizar sidepods menores que os concorrentes, além de colocar pequenas orelhas ao lado da tomada de ar superior do motor, melhorando a sua refrigeração.
Os benefícios disso também permitiram que a equipe tornasse a unidade de potência mais compacta e de fácil instalação, dando aos projetistas do chassi mais liberdade para fazer otimizações aerodinâmicas no carro.
Também permitiu um roteamento mais limpo e direto da tubulação de escape, o que ajuda na saída de potência, e uma tubulação de admissão mais curta, o que ajuda a reduzir o atraso para melhor dirigibilidade.
Com todos os benefícios a serem obtidos, isso levanta a questão de por que a solução era algo tão recente, e o motivo é a velocidade em que os turbo-compressores em um carro de F1 giram, que é mais de 100.000 rotações por minuto.
Em taxas tão altas de velocidade, o menor desequilíbrio em um eixo pode destruir o turbo em poucos segundos. Tornar esse eixo mais longo só piora as coisas, devido ao maior momento físico criado pelo comprimento, exacerbando significativamente até mesmo as menores vibrações.
Mas a Mercedes se apoiou em sua experiência institucional com turbo-alimentação na divisão de caminhões Daimler. Tanto que Honda (numa transição bastante problemática, mas que foi resolvida em 2017) e Renault (em 2022) copiariam o conceito.
Além disso, com o compressor na frente do motor, a Mercedes também avançou a posição de instalação da caixa de câmbio do carro, melhorando seu centro de gravidade e, portanto, em teoria, sua dirigibilidade. Mas essa não seria a única inovação no PU106A.
Que teria também o sistema de ignição por jato turbulento [TJI], o que revolucionaria o sistema de combustão dos motores da Fórmula 1. O sistema foi desenvolvido pela Mahle em 2012, que utiliza uma pré-câmara de combustão com ignição por centelha em um motor do ciclo Otto.
Oferecendo benefícios significativos de economia de combustível sem a necessidade de grandes investimentos financeiros no motor. . O sistema TJI possui vários orifícios de interconexão com diâmetro muito pequeno que possibilitam uma alta turbulência na câmara principal.
Causando um efeito de ignição distribuída, permitindo a extensão dos limites de detonação e o aumento da taxa de compressão. Dentro dos regulamentos da Fórmula 1, apenas um único injetor é permitido.
E a chave para aplicar o princípio dentro dessa limitação foi encobrir apenas a vela de ignição para formar a minicâmara acima da câmara de combustão principal e não o injetor e a vela de ignição.
Na aplicação em um Fórmula 1, o injetor injeta a carga ar-combustível na câmara de combustão principal. Cerca de 3% dessa carga do turbo é forçada para dentro da minicâmara sob pressão através dos orifícios no anel que separa a minicâmara da câmara principal.
Acertar essa transferência e garantir que a mistura correta esteja na pequena câmara foi a maior parte do desafio desse projeto. Há um pequeno aumento na atomização do combustível (aumentando sua combustão) à medida que é forçado pelos orifícios.
Mas essa não é a maior parte do benefício do princípio. É limitado nisso pelo desejo de manter a temperatura de carga abaixo de um certo limite, acima do qual ocorre a autoignição.
O grande benefício vem quando a faísca inflama a mistura na mini câmara e os jatos de chama são cuspidos na câmara principal de forma muito precisa pelos mesmos orifícios por onde a carga de entrada passou na direção oposta.
A ignição em vários pontos simultaneamente na câmara principal proporciona uma combustão muito mais uniforme e rápida do que em um motor convencional. Isso exerce mais pressão no pistão logo após atingir o ponto morto superior (PMS) e a pressão uniforme reduz a detonação.
Essencialmente, o TJI oferece uma eficiência de combustível muito maior, expressa em maior potência ou economia (ou uma combinação de ambos, conforme necessário).
Demonstrando que este método de combustão permite efetivamente que misturas empobrecidas obtenham sua queima com período de tempo semelhante, ou até mais rápida, comparada às misturas estequiométricas.
E isso num motor com eficiência energética de 45% como é o PU106A, caiu como uma luva. As equipes não demorariam muito a reagir, com a Ferrari introduzindo a ignição por jato turbulento no Canadá em 2015. Enquanto a Renault só viria utilizar do sistema em 2016, na mesma pista.
O Mercedes W05 se mostrou imponente em todo o campeonato num domínio absoluto, vencendo 16 das 19 provas do campeonato (as outras três vitórias foram da Red Bull com Daniel Ricciardo). Além de 18 das 19 poles no campeonato (pole solitária de Felipe Massa na Áustria).
O campeonato de 2014 marcaria o início da intensa rivalidade entre Lewis Hamilton e Nico Rosberg, com disputas duras na pista como foi no Grande Prêmio do Bahrein, na qual o inglês se saiu melhor na disputa.
https://twitter.com/MercedesAMGF1BR/status/1511708139216850950?s=20
Só que o alemão pegou um dossiê de telemetria do inglês sem permissão nesse GP. Além disso, a relação azedou de vez no classificatório do GP de Mônaco, quando Hamilton achou que Rosberg errou de propósito a curva para impedi-lo de fazer a pole-position.
Afinal, existia o paralelo com o incidente de Michael Schumacher oito anos antes. Os dois, então amigos de infância, romperiam relações de forma definitiva. — Bem, Nico e eu não somos amigos. Somos colegas e faremos o melhor para o time. — Lewis Hamilton após o GP de Mônaco.
A partir daí a relação entre os dois virou guerra. E, naquele ano, a disputa chegou ao primeiro toque entre ambos no GP da Bélgica, em que o alemão acerta o inglês na Les Combes. O inglês abandonaria a prova, devido aos danos no carro pelo pneu furado.
Já Rosberg teria o seu bico danificado, trocaria o bico e ainda seria o segundo colocado na prova. Um Grande Prêmio antes, na Hungria, Hamilton receberia pelo rádio ordens da equipe para deixar Rosberg passar, na qual ele não cumpriria a ordem. Créditos ao F1 Rádios Brasil.
A disputa do campeonato entre os pilotos seria acirrada e foi até a última etapa, em Abu Dhabi. Onde Hamilton venceria a prova com tranquilidade, chegando ao segundo dos seus sete títulos. Já Rosberg teria problemas com perda de potência do motor, chegando em décimo-quarto.
Lewis seria o campeão com 384 pontos, contra 317 de Nico. A Mercedes faria incríveis 701 pontos no campeonato, contra 405 da Red Bull, sua concorrente mais próxima. Seria o início da dinastia das flechas de prata na era híbrida, a maior dinastia da história da Fórmula 1.
Histórico dos chassis utilizados pelos pilotos ao longo de 2014. Foram construídos seis chassis W05. Chassi 01: utilizado por Hamilton em AUS, MAL, BAH, CHN, ESP e MON. Não foi utilizado por Rosberg. Chassi 02: Nunca correu, só foi utilizado em testes em Barcelona e Sakhir.
Chassi 03: utilizado por Rosberg em AUS, MAL, BAH, CHN. E por Hamilton no domingo de corrida na Hungria e na Bélgica. Chassi 04: utilizado por Rosberg em ESP, MON, CAN, AUT, GBR, ALE, HUN, BEL, ITA, SIN, JAP, RUS, USA, BRA e ABU. Hamilton nunca correu com esse carro.
Chassi 05: Utilizado por Hamilton em CAN, AUT, HUN (somente sexta e sábado devido a um incêndio no motor do carro do inglês) ITA, SIN, JAP, RUS, EUA, BRA e ABU. Rosberg nunca correu com esse carro. Chassi 06: utilizado por Hamilton em GBR e ALE. Rosberg nunca correu com o carro.
• • •
Missing some Tweet in this thread? You can try to
force a refresh
