F1 – Entenda definitivamente a questão da queima de óleo

Motor Mercedes 2017

A queima de óleo tem sido um ponto chave durante a temporada 2017, que foi aumentada pela recente repressão da FIA. O especialista técnico Craig Scarborough forneceu uma análise aprofundada da situação. Mas o Autoracing estudou outras explicações de outros especialistas da F1 – por acaso também muito parecidas – para chegarmos nas explicações abaixo.

A leitura exige atenção.

Nas últimas duas temporadas, o equilíbrio de potência tem sido muito próximo entre as unidades de potência da Mercedes e Ferrari, com o Mercedes sendo ligeiramente mais potente em 2016, especialmente no modo de classificação. Acredita-se que um fator que difrencia os dois motores é como eles usam óleo – teoricamente apenas lubrificante – para auxiliar a combustão. A FIA entrou durante o inverno (europeu) para proibir essa prática, mas mesmo na 13ª corrida do ano, isso ainda é um diferencial de desempenho entre as duas equipes.

Qualquer motor de combustão interna, especialmente motores de corrida, queimam óleo. O simples fato de usar óleo para lubrificar as paredes do cilindro e a necessidade de ventilar a névoa de óleo dentro do cárter. Assim, durante décadas, os motores usaram óleo nas corridas e ventilaram o cárter através de um respiro na parte de trás do carro. O consumo de óleo era um problema e sempre foram feitos esforços para evitar a perda excessiva de óleo, pois isso influencia no peso e no desempenho do motor, principalmente para evitar que fumaça azul saia pelo escapamento. Consequentemente, a queima de óleo proposital não era um benefício para o desempenho do carro.

Os motores de F1 atuais, com a restrição do fluxo e da formulação de combustível, lutam para manter uma alta performance, pois o processo de combustão não possui o combustível e os aditivos para criar uma força de queima poderosa e confiável. Forçar muito isso cria a famosa “batida de pino”, onde a mistura de combustível explode espontaneamente dentro do motor antes do tempo, perdendo força e causando falta de confiabilidade. Se você pudesse colocar mais aditivos – como se estivesse aumentando a octanagem da gasolina – então a “batida de pino” poderia ser reduzida ou até anulada e o motor poderia ser mais comprimido, ou o turbo melhor usado, o que cria mais potência e torque.

Parece que a Mercedes descobriu bastante cedo que permitir que o óleo passasse pelo processo de combustão poderia ser uma maneira de introduzir aditivos não permitidos no combustível (que por exemplo, aumentam a octanagem) para melhorar o desempenho. Como as regras de óleo são diferentes das da gasolina, o óleo pode transportar aditivos que de outra forma não poderiam ser usados ​​no motor. As regras não permitem que o óleo seja introduzido propositadamente no processo de combustão, então uma maneira indireta deve ser usada para que isso funcione.

Felizmente, a ventilação do cárter permite um caminho controlado para obter óleo na combustão. No interior do cárter, o óleo é usado para lubrificar o virabrequim e os pulverizadores de óleo são usados ​​para esfriar a parte inferior dos pistões. Todo esse óleo é jogado no motor e a alta rotação cria uma névoa de óleo. As equipes também gostam de ter um vácuo parcial dentro do cárter para reduzir a perda de potência devido ao ar em movimento lá dentro. Esta mistura óleo-ar pode ser ventilada e as regras exigem que isso passe pela caixa de ar do motor (airbox), de modo a não pulverizar a pista com névoa de óleo.

Além disso, o respiradouro do cárter na caixa de ar pode ter uma válvula solenoide para gerenciar a pressão do cárter. Com esta configuração, o desenvolvedor do motor pode criar um mapa de motor onde o solenoide se abre para permitir que mais névoa de óleo passe do cárter para a caixa de ar, permitindo que os aditivos no óleo passem pelos cilindros com o combustível e o ar para criar uma mistura mais poderosa / resistente a batidas de pino. Este mapa especial do motor pode ser usado sempre que os pilotos necessitem de potência máxima, tanto na classificação quanto nas táticas durante as corridas. Obviamente, este mapa não pode ser usado constantemente devido ao excesso de consumo de óleo e à tensão adicional no motor.

Acredita-se que este processo está sendo usado desde o início da atual fórmula do motor em 2014 pela Mercedes, enquanto a Ferrari estava atrasada nessa área, o que acentuou suas lutas em comparação com a Mercedes durante o Q3, quando um mapeamento de motor mais poderoso poderia ser implantado, dando cerca de dois a três décimos por volta, então as estimativas fazem com que o mapeamento valha cerca de 20 a 30 hp.

O limite inicial de consumo de cinco litros de óleo durante a corrida não era efetivo, já que essa prática é útil para períodos curtos na corrida e classificação. Uma taxa de consumo de óleo subsequente foi introduzida de 1,2 litros por cada 100 quilômetros, reduzindo o consumo de óleo na corrida e, mais importante, reduzindo a quantidade de óleo que pode ser usado na classificação. No entanto, essa taxa de consumo não era eficaz para anular o mapa agressivo de classificação.

Entende-se que a Ferrari, incapaz de fazer o trabalho de queima de óleo com essa configuração mais simples, explorou um segundo tanque de óleo com uma formulação de óleo diferente (cheia de aditivos) e usou isso taticamente para ganhar potência nos momentos-chave do fim de semana da corrida, inclusive no Q3 durante as classificações desta temporada. Este tanque de óleo adicional e seus conteúdos foram proibidos pela FIA, e uma diretriz técnica proibiu a abordagem de formulação de dois óleos diferentes, custando à Ferrari alguns de seus truques de poder tático.

A partir do esclarecimento do tanque de óleo secundário, outras diretrizes emitidas por Charlie Whiting estabeleceram uma redução gradual no consumo instantâneo de óleo durante o resto da temporada e até 2018. O limite de 1,2 litros por 100 km permaneceu em vigor, enquanto os motores introduzidos a partir de Monza em diante estariam sujeitos a uma redução para 0,9 litros por 100 km, antes de reduzir para apenas 0,6 litros por 100 km para 2018.

Esta diretiva foi vista como um limite geral para os motores do GP de Monza em diante, mas a redação crítica era “especificação do motor”, portanto, se uma nova especificação de motor pudesse ser introduzida antes do GP de Monza, esse motor poderia competir na taxa de 1,2 litros. A Mercedes conseguiu estrear uma nova especificação de motor em Spa, antes do previsto pela mídia e seus concorrentes. Ao fazer isso, a Mercedes conseguiu vencer o novo limite, embora a equipe tenha acrescentado que o motor pode atender a taxa de consumo de 0,9 litros, mas que sem dúvida também pode se beneficiar da taxa mais alta.

Assim, enquanto a Mercedes tem uma vantagem potencial com um mapeamento mais agressivo, a Ferrari perdeu o prazo de Monza, o que significa que sua nova especificação de motor terá que ser introduzida com um menor consumo de óleo, ou seja, 0,9 litros. Acredita-se que os outros fabricantes de motores, Renault e Honda, não sejam tão dependentes da queima de óleo por seu desempenho, de modo que a redução no consumo de óleo não os afetará tanto quanto a Ferrari e, em menor medida, a Mercedes, em 2017.

A partir de Spa, a Mercedes chegou no limite de quatro motores por temporada faltando ainda oito corridas para o final. Um quinto motor vai causar punição de grid. Mas a Mercedes parece estar confortável com o conjunto de motores usados, todos especificados com a maior taxa de óleo (1,2 litros), de modo que poderia competir com um motor mais antigo nas corridas no final do ano. Se ela introduzir uma nova especificação de motor, então terá que estar na menor taxa de óleo (0,9 litros), mas isso não é considerado um cenário provável.

A Ferrari, entretanto, ainda não apresentou seu quarto e último motor da temporada. Todos esperavam que isso acontecesse em Monza, mas a Ferrari não apareceu com um novo motor, em vez disso, usou a terceira unidade da temporada, que também correu em Spa. Esta nova especificação terá que usar a menor taxa de queima de óleo (0,9 litros), mas também é especulado um grande passo no seu desenho interno. Houve rumores de que um novo pistão impresso em 3D fará sua estréia com a nova especificação, mas talvez o mais importante seja o pistão em aço, em vez de alumínio. No entanto, como o pistão 3D impresso vem sendo especulado desde a pré-temporada, é questionável se isso realmente vai acontecer. Ninguém relatou, nem a indústria de impressão 3D, que tais desenvolvimentos foram executados em motores de teste e, se esse pistão aparecesse na próxima Ferrari V6, então essa será realmente uma peça pioneira de tecnologia.

Assim, enquanto a Ferrari perdeu algum desempenho potencial na queima de óleo, eles têm menos corridas para andar com um quarto motor. Com Cingapura sendo a próxima corrida numa pista particularmente de baixa demanda de motor, a corrida da Malásia pode ser uma pista melhor para um novo e mais poderoso motor V6 ser introduzido. Isso daria a Ferrari apenas cinco corridas para andar com seu último motor (contra oito da Mercedes), bem dentro da expectativa de vida, embora ambos os pilotos já estejam no quarto turbo há algum tempo, trazendo-os perigosamente perto de uma punição de grid. Portanto, em todos os eventos restantes, há uma situação bem equilibrada entre a Mercedes e a Ferrari no que se refere ao desempenho, à vida e às penalidades de motor.