Publicidade

Combustível

O Regulamento Técnico da FIA determina que o único combustível a ser usado na Fórmula 1 é a gasolina, “como esse termo é geralmente entendido”. Essa gasolina deve ser a que é vendida comercialmente, não pode conter compostos químicos que aumentem a potência especifica dos motores.  Antes que possa ser usada numa prova deve ser submetida a análise e aprovação da FIA. Nenhum combustível pode ser utilizado sem essa aprovação prévia.

A gasolina é o mais leve dos derivados do petróleo e na Idade Média, quando se iniciou a destilação do petróleo, era conhecida como nafta-branca _ou terebintina mineral_ e empregada como tira-manchas, solvente ou componente de medicamentos. Só na primeira década do século XX começou a ser empregada como combustível para automóveis e seu uso só se intensificou depois da Primeira Guerra Mundial, com a mecanização dos exércitos e a utilização de automóveis, caminhões, tanques e aviões, movidos a motor, impulsionados por derivados de petróleo.

A gasolina é uma mistura líquida sob pressão e temperaturas normais, formada por mais de 300 variedades de hidrocarbonetos de cinco famílias, em várias proporções. Ela não tem um ponto de ebulição único, mas uma curva de destilação que começa por volta dos 30 graus e termina antes dos 215 graus. Seu peso específico varia de 0,700 a 0,790 gramas.

A gasolina é usada principalmente nos motores de combustão interna, acionados por ignição comandada. Na câmara de combustão, a gasolina passa do estado líquido para o de vapor num processo que se inicia no carburador e libera energia que o motor transforma em trabalho mecânico. O resultado desse processo depende da composição da gasolina, isto é, da combinação dos elementos com as propriedades corretas para satisfazer as especificações dos veículos, o local e as condições em que ele vai atuar.

Assim a gasolina comercial é produto de vários processos de refinação e a mistura, em porções pré-determinadas, dos cerca de 300 componentes de hidrocarbonos particulares identificados através do gás cromatográfico. Essa mistura pode variar para garantir uma boa performance conforme a época e as condições climáticas em que o combustível vai ser usado. No inverno, por exemplo, pode-se fazer uma mistura com o aumento da proporção dos componentes de baixo ponto de ebulição, para um bom desempenho sob baixas temperaturas.

As demandas de um carro de corrida, operando sob condições controladas, são, porém, diferentes das de um carro comum. Para se compreender isso basta saber que um carro comum tem, no máximo, 1.800 cilindradas, enquanto o de corrida chega a 3.500; o carro comum atinge de 2.000 a 6.000 rotações por minuto, o de corrida vai de 13.000 a 17.000 rpm; um carro comum leva seis segundos para sair da velocidade zero para 100 km/h, ao passo que, nesse mesmo tempo, o carro de corrida vai de 0 a 200 k/h e volta à velocidade 0. Finalmente, um carro comum desenvolve uma velocidade máxima entre 160 e 200 km/h e o de corrida chega a 350 km/h.

O combustível não era considerado um elemento tão importante nas corridas da Fórmula 1 até o início dos anos 80. A gasolina usada nos treinos e nas corridas era praticamente a mesma gasolina super vendida nos postos. Só na era Turbo, entre 1981 e 1988, as equipes passaram a se preocupar com o combustível, buscando uma gasolina com elevado peso específico, considerada como “gasolina pesada”. Os chamados produtos aromáticos eram adicionados à gasolina para dar-lhe maior poder calorífico. Nessa época foi até inventada uma gasolina especial, só para as provas de classificação, com elementos bastante voláteis, pois ela era usada em apenas algumas voltas. Com a volta dos motores aspirados, passou-se a usar um combustível mais leve, com peso específico menor, a chamada gasolina “ligeira”.

Embora o Regulamento da FIA determine que o combustível usado nas corridas deve ser igual ao que se compra nas bombas, isso na verdade não acontece. Não que os elementos que compõem a gasolina de corridas sejam diferentes. O que ocorre é que eles são usados em níveis diferentes. Principalmente o nível de octanas.

O combustível de Fórmula 1 pode ter até 102 octanas. O da gasolina da bomba tem no máximo 97. Outros parâmetros são a concentração de oxigênio, nitrogênio, densidade, condutibilidade e também as características de destilação, de acordo com a temperatura. Um carro de corrida com gasolina comum não duraria mais do que duas voltas; o déficit de octana, aumentando a temperatura nos pistões e válvulas poderia provocar a quebra do motor.

Uma outra diferença é que a gasolina comum tem que ter uma proporção de componentes voláteis que se evaporam rapidamente para ajudar a dar a partida nos dias frios. Como dar a partida não é uma preocupação na Fórmula 1, esses componentes não são usados no combustível para corridas, o que, entre outras coisas, lhe dá um odor diferente da gasolina comum.
Buscar a mistura que desenvolva mais potência aumentando a resistência e diminuindo o consumo é o grande desafio dos engenheiros e técnicos das empresas fornecedoras de combustível para as corridas.

Nos laboratórios de pesquisas, elas competem tão acirradamente quanto as equipes na pista. O suprimento de combustível a uma equipe é uma operação complexa. Os técnicos da fornecedora e da equipe devem desenvolver um trabalho coordenado que assegure que os combustíveis e lubrificantes apropriados estejam disponíveis quando e onde necessários.

Tipos

Três parâmetros orientam a produção de combustível para competição: motor, circuito e condições climáticas. Por isso para cada prova é necessário um tipo de gasolina, que se obtém através da mistura adequada dos seus componentes.

Depois que são determinadas as características desejadas, os técnicos consideram a mistura de hidrocarbonetos que vai ser necessária para produzir um combustível que corresponda a essa demanda. Através de sofisticadas técnicas de modelagem computadorizada é possível testar misturas sem se ter e preparar nenhum combustível.

Uma vez identificadas pelos computadores as misturas que possam atender ao projeto, amostras são checadas, para verificar se os parâmetros físicos combinam com as previsões dos computadores. Tendo essa combinação, outras amostras de cada combustível são fornecidas à fábrica de motores, para testes. Durante essa fase são feitos também testes de durabilidade, para assegurar que o combustível não vai prejudicar a performance na pista. Um carro percorre toda a distância da corrida para fazer essa verificação. O combustível usado nesses testes é produzido com a mesma meticulosidade dos que irão ser preparados para a corrida.

Depois de experimentado várias vezes, o combustível é testado definitivamente numa sessão de treinos de classificação. E só depois de ter passado com sucesso por todos esses estágios, é liberado para uso em corridas. Em decorrência das despesas com as sofisticadas pesquisas em laboratório, o litro de combustível chegar a custar US$ 200.

Cada motor de Fórmula 1 requer um tipo de combustível, conforme o número e a disposição dos cilindros e forma da câmara de combustão, que influem na ignição e na velocidade da queima da mistura em cada cilindro. Assim, há vários jeitos de se produzirem gasolinas que aumentem o rendimento ou potência do motor. Isso pode ser feito pelo fornecimento de mais energia durante a combustão, pelo aumento da velocidade da queima ou mesmo redução dessa velocidade para adequar as características da gasolina ao tipo do motor, velocidade de rotação, de ignição e desenho da câmara de combustão. O mais importante num combustível de competição é a velocidade de explosão. Num motor de 12.000 rpm há uma rotação a cada 0,005s. Portanto a gasolina deve ter uma velocidade de ignição que acompanhe esse movimento.

Além de buscar sempre um combustível que desenvolva mais potência, aumentando a resistência e diminuindo o consumo, os engenheiros têm de se preocupar também com as condições do circuito onde esse combustível vai ser utilizado. Cada circuito exige um combustível diferente. Fatores como altitude e características da pista determinam o tipo de combustível a ser usado.

Um circuito rápido, como Hockenheim, por exemplo, pede um combustível altamente energético, que dê boa velocidade, enquanto um circuito mais lento, como Mônaco, requer um combustível que possibilite rápida aceleração. Numa atmosfera úmida como São Paulo, com altas temperaturas, a demanda de octanas é reduzida, mas existe o risco de superaquecimento. Na África do Sul o combustível tem de ser adaptado aos 1.800 metros de altitude do circuito.

Mas não são só o motor e o circuito que determinam a mistura que vai redundar no combustível de um carro de corrida. O peso resultante dessa mistura também é muito importante. Os engenheiros procuram aliviar a carga de combustível no carro o máximo possível. Um litro de gasolina pesa 790 gramas. Um litro a menos no tanque pode representar o ganho de alguns décimos de segundos por volta.

Por todas essas razões, a fórmula de cada gasolina produzida para a Fórmula 1 é um “segredo de Estado”. Em algumas fornecedoras apenas três pessoas conhecem suas fórmulas. E, às vezes, nenhuma delas é o presidente da empresa. Nem mesmo a fábrica do motor conhece a composição da gasolina que usa. Por isso há muita espionagem entre as fornecedoras.

Os espiões das diversas equipes e fornecedores circulam pela Fórmula 1 tentando obter informações sobre os testes dos adversários e seus resultados. A gasolina dos grandes fornecedores é manipulada com cuidado para evitar que choques violentos entre as moléculas alterem a mistura, e são guardadas a sete chaves. Um engenheiro de uma delas não esconde: “Se uma lata de combustível da concorrente cair no meu nariz, é claro que eu vou procurar ver o que tem dentro.”

Análise

No início da temporada as equipes participantes coletam 10 litros de amostra de cada composto de combustível que querem utilizar. Cada amostra é analisada por laboratório especializado, para checar se estão de acordo com as normas técnicas e se o combustível é genuinamente comercial.

Se a amostra for aprovada, os dados do composto são anotados pela FIA, que faz uma espécie de impressão digital do combustível. Nos finais de semana de Grande Prêmio, o Delegado Técnico da FIA coleta amostras de combustível dos carros durante os treinos ou depois da corrida.

Usando o processo de cromatografia e instrumentos para medir a densidade do combustível, as amostras são analisadas imediatamente, a fim de checar se a “impressão digital” da FIA confere com as características gerais do produto analisado.

Uma equipe pode mudar a composição de seu combustível quantas vezes quiser durante a temporada, desde que submeta uma amostra à apreciação da FIA e a mesma seja aprovada. Toda vez que o fornecedor altera a gasolina, nova quantidade igual do produto deve ser encaminhada para análise.

Para analisar o combustível, os técnicos usam um aparelho sofisticado e preciso chamado cromatógrafo gasoso. O combustível é aquecido e sua destilação registrada. O sistema é fechado, de forma que temperatura e pressão possam ser controladas e os resultados sejam idênticos, qualquer que seja o lugar onde é feita a análise.

Um computador ligado ao cromatógrafo registra todas as fase da destilação e produz um gráfico e uma tabela. O gráfico é a chamada curva-padrão, que identifica o combustível. O cromatógrafo é capaz de fazer a análise em quatro minutos e, para confirmar os resultados, é sempre feito um segundo exame, nas mesmas condições.

Algumas equipes também dispõem de um aparelho portátil chamado espectrômetro, usado para analisar combustíveis e lubrificantes no autódromo. Ele ajuda a verificar o desgaste dos metais internos do motor e do câmbio.

Tanques

combustivel_01

O tanque do F1, de borracha flexível

O tanque de combustível de um carro de Fórmula 1 está localizado entre o motor e o cockpit e tem capacidade para 120 litros. Antigamente, o combustível era colocado em reservatório que contornava o cockpit, o que levava os pilotos a dizerem que corriam dentro de uma verdadeira “banheira inflamável”. Hoje os tanques são feitos de uma borracha flexível, de alta resistência, que passa por testes de balística, para comprovar que são imunes aos furos.

Abastecimento

Hoje está proibido, mas antes o abastecimento e reabastecimento de combustível era fator decisivo numa corrida. Dificilmente as equipes usavam toda a capacidade do tanque de combustível, tanto nos treinos quanto nas corridas. Nos treinos, o volume de gasolina ia depender do número de voltas necessárias para a chamada “volta boa” _ou “flying lap”_, aquela em que o piloto vai tentar o tempo para a classificação. Depende também da temperatura da pista e dos pneus. Geralmente eles saem com cerca de 45 kg de combustível. Nas corridas, o abastecimento era condicionado pela estratégia da equipe e do número de pit stops que pretendia fazer. Se fosse fazer apenas um pit, saia com cerca de 70 kg de combustível; se programasse dois pits, saia com aproximadamente 45/50 kg.

O reabastecimento durante a prova, reintroduzido em 1994, era feito com equipamento fabricado pela Intertechnique, da França, e fornecido pela FIA. Era um conjunto de aproximadamente 500 kg que agoa sob pressão de 2 bar . A mangueira tinha uma seção interna por onde passava o combustível e um tubo externo, que absorviam os vapores que saiam do tanque.

Em 2002, A FIA não aprovou a mudança no equipamento de reabastecimento das equipes, que determinava o tempo de um pit-stop. As máquinas despejavam 12 litros de combustível por segundo. As equipes queriam aumentar este fluxo para 18 litros por segundo.

A volta do reabastecimento à Fórmula 1, em 1994, instituiu uma nova era de estratégias de corrida. As táticas eram guardadas a sete chaves. Equipes e pilotos escondiam seu planejamento para surpreender os adversários. Só era possível “adivinhar” o que eles iam fazer depois de iniciada a prova.

Em alguns circuitos, fazer muitas paradas nos boxes para reabastecimento e troca de pneus não era um bom negócio. Certas pistas, como Mônaco e Interlagos, têm entradas de boxes muito lentas ou longas. A perda de tempo não compensava a maior velocidade adquirida com pneus mais novos e com o carro mais leve a maior parte do tempo.

As equipes menores procuravam parar pouco, primeiro, porque viam nas paradas dos outros carros uma chance de ganhar posições sem disputa na pista; depois, porque mecânicos mal treinados podiam estragar uma corrida se tivessem algum problema, por exemplo, para encaixar a mangueira de reabastecimento ou apertar a porca de uma roda.

Eram duas as táticas básicas utilizadas pelas principais equipes, sempre em função das características de cada circuito. Uma delas era prever dois ou três pit stops quando o carro se comportava melhor com pouca gasolina no tanque, mais leve, portanto. Assim, o piloto podia tentar abrir uma boa vantagem sobre os rivais nas primeiras voltas, fazendo suas paradas sem correr o risco de perder posições nos boxes.

Com o carro mais leve e mais rápido, dá para disparar na frente quando o adversário tem um carro mais pesado, com mais combustível. Nesse caso é importante guiar o tempo todo no limite. Cada segundo ganho por volta é precioso na hora de voltar à pista.

A outra estratégia era exatamente a inversa: sair com muito combustível no tanque para não perder tempo fazendo pit stops. Era usada nas pistas em que as paradas são lentas por causa da entrada e da extensão dos boxes, como Silverstone ou Barcelona. O problema é que, com o carro mais pesado, o desgaste de pneus também é maior. Em compensação essa desvantagem podia ser eliminada pela perda de tempo dos adversários que faziam mais paradas nos boxes.

Muitas corridas nos últimos anos foram definidas nos pit stops. Na Benetton, em 1994 e 1995, Michael Schumacher deu seguidos bailes estratégicos na Williams, de Damon Hill, seu principal rival. Quase sempre com o carro mais leve, mas parando mais, o alemão conseguia sempre abrir boa vantagem sobre o inglês. Na hora de fazer seus pit stops, em geral, estava bem à frente. Mesmo quando voltava à pista atrás de Hill, Schumacher conseguia recuperar a liderança por usar, na maior parte do tempo, pneus mais novos.

Nada disso funcionava, no entanto, se a equipe não estivesse bem preparada para realizar os pit stops. Quanto mais se para nos boxes, maiores as chances de um erro ou de um problema na troca de pneus e no reabastecimento. Schumacher, que é um perfeccionista, percebeu no início de 1996, já na Ferrari, que o mecânico encarregado de encaixar e retirar a mangueira de reabastecimento era franzino demais para a função. A dificuldade acarretava a perda de alguns segundos nos pit stops. O piloto, então, exigiu a troca do mecânico por outro mais alto e forte, capaz de realizar a operação mais rapidamente. A Ferrari escolheu um “armário” de 1,80 m que, além de tudo, era faixa preta de caratê.

Olivier Panis, da Ligier, conseguiu sua primeira vitória na F-1, no GP de Mônaco de 1996, graças a uma estratégia arriscada que também contemplava a possibilidade de erro no pit stop. Largou com o tanque de seu carro cheio até a boca, pois a distância da corrida era inferior aos cerca de 305 km normais de uma prova (em Monte Carlo, são menos de 260 km). Pelos seus cálculos, na única parada necessária não seria preciso reabastecer, mas apenas trocar os pneus. Assim foi feito, o pit stop foi rápido e Panis conseguiu chegar ao final da corrida sem ter que colocar gasolina.

Composição

RON

102 máx.
95 min.

MON

85

Oxigênio

2,7% máx.

Nitrogênio

0,2% máx.

Chumbo

0,005% máx.

Benzeno

1.0% máximo

Densidade

725,0 kg/m3 (a 15o C)
780,0 kg/m3 (a 15o C)

     Aditivos                      proibidos