Aerodinâmica: foco ou detalhe nas motos?

Enquanto a aerodinâmica é um tema súper presente quando se fala de F1, no mundo da MotoGP o assunto aparece de forma cíclica, com inovações aparecendo de tempos em tempos. Mas, afinal, esta parte da Física é foco ou mero detalhe no universo das duas rodas?

Juliana Tesser, de São Paulo

Tema súper presente quando se fala de F1, a aerodinâmica aparece pouco no universo das duas rodas, com inovações surgindo de tempos em tempos. A novidade mais recente na MotoGP foi a introdução de asas, mas apesar de o recurso ter se espalhado rapidamente pelo grid, o veto também veio a jato.

Introduzidas pelas Ducati com maior destaque em 2016, as asas foram reproduzidas por Yamaha, Honda, Suzuki e Aprilia, mas nem mesmo essa popularização foi suficiente para garantir a continuidade do desenvolvimento. Alegando se tratar de um problema de segurança, a FIM (Federação Internacional de Motociclismo) decidiu banir o recurso, forçando os times a buscarem soluções alternativas para reproduzir o efeito que era obtido com essas asas.

Em termos práticos, as asas foram introduzidas com o objetivo de gerar downforce e, assim, manter a roda dianteira colada no asfalto, evitando perda de potência por meio eletrônico para evitar o chamado wheelie.

Entretanto, foram muitos os pilotos que se queixaram de turbulência ao rodarem atrás de ‘motos aladas’. Além disso, também existia a preocupação de que um eventual choque contra essas asas pudesse machucar rivais.

A Comissão de GP até tentou encontrar uma alternativa, exigindo um consenso entre as fábricas, mas nunca houve uma unidade. A Ducati acusou a Honda de usar a segurança como uma desculpa para eliminar uma vantagem do time de Bolonha, enquanto a marca da asa dourada se defendeu dizendo que a casa de Borgo Panigale só aceitava um acordo se as coisas saíssem do jeito que gostaria.

Sem alternativas, a Comissão de GP seguiu o que tinha feito com Moto3 e Moto2 e tratou de vetar o uso de asas a partir de 2017. Ao longo da pré-temporada deste ano, as fábricas exibiram suas alternativas — algumas mais radicais do que outras —, mas, passadas as quatro primeiras provas do ano, a maioria delas não foi efetivamente utilizada.

Asas foram vetadas na MotoGP para 2017
(Foto: Michelin)

 

Motos X Carros


Ao contrário da F1, por exemplo, onde a aerodinâmica tem um papel central, nas corridas de moto temas como motor e escapamento, por exemplo, se apresentam como mais frequentes.

Professor-adjunto da UNB (Universidade de Brasília), o engenheiro-mecânico Bráulio Pimenta explicou ao GRANDE PREMIUM a diferença entre trabalhar com a aerodinâmica nos carros e nas motos.

De acordo com o engenheiro, o grande ganho aerodinâmico nas motos veio com a introdução das carenagens, mas o próprio tamanho reduzido das máquinas em duas rodas dificulta essa busca por inovações.

“Os ganhos que as motos de competição tiveram com a implementação das carenagens foram enormes”, disse Pimenta. “Elas visam induzir um escoamento de ar ao redor da moto mais suave, fazendo com que o arrasto (força aerodinâmica paralela ao vento e que tenta frear a moto) seja reduzido, principalmente em velocidades elevadas”, seguiu.

“Com o desenvolvimento da aerodinâmica nas motos de competição nas décadas de 70, 80 e 90, o formato das carenagens tendeu a uma forma final que praticamente todas as fabricantes e equipes seguem atualmente. Ultimamente, os ganhos têm sido nos detalhes das carenagens e certamente são marginais, se comparados com os grandes saltos nas décadas passadas”, ponderou. “Nas motos atuais, o investimento em desenvolvimento geralmente não corresponde aos ganhos mínimos em aerodinâmica. Somente grandes mudanças, como as asas nas motos, tornariam viáveis tais investimentos, principalmente para equipes menores”, observou.

Nos carros, por outro lado, é muito mais fácil obter resultados de performance com mudanças aerodinâmicas.

“Nos carros, a liberdade para se obter ganhos aerodinâmicos é muito maior que em motos”, comparou. “Nos carros de competição, a principal meta é aumentar o downforce (força aerodinâmica que prende o carro ao chão), e, de forma secundária, reduzir o arrasto aerodinâmico, respeitando as regras estabelecidas pela categoria. O formato natural de um carro de corrida possibilita uma gama maior de modificações para tais ganhos, enquanto que em motos as modificações são muito mais restritivas, principalmente pelo seu tamanho reduzido”, detalhou.

Embora tenham ganhado espaço, asas foram vetadas para 2017
(Foto: Yamaha)

 

Aerodinâmica para quê?

 

Lá atrás, a aerodinâmica começou a desempenhar um papel nas corridas de moto por conta do constante aumento de velocidade.

Diretor-técnico da Suter, Alessandro Giussani conversou com o GP* e explicou como a aerodinâmica entrou em cena nas corridas de moto.

“A aerodinâmica começou a ter um papel nas corridas de moto já nos anos 50, quando um grande desenvolvimento aconteceu em um intervalo de poucos anos, com o foco em aumentar a velocidade máxima da moto”, lembrou. “Nenhum ou um esforço limitado foi feito para limitar o efeito negativo deste design escolhido, como a influência do vento lateral ou o levantamento. As velocidades máximas já estavam em torno de 270-280 km/h. Depois, a FIM limitou as carenagens no fim da temporada 1957”, seguiu.

“Por alguns anos, o desenvolvimento aerodinâmico ficou congelado e as melhoras de performance vieram apenas da melhora na performance do motor. Em meados dos anos 70, de qualquer forma, a performance do motor permitiu uma velocidade média acima dos 200 km/h em determinados circuitos e a velocidade máxima acima de 300 km/h”, afirmou Giussani. “Ao mesmo tempo, o foco no desenvolvimento da F1 mudou fortemente para a aerodinâmica. Foi nesta época que algumas asas começaram a crescer nas motos. As asas têm ido e vindo há alguns anos, ao longo da última parte da categoria 500cc e no início da era da MotoGP. Mas a velocidade máxima sempre esteve limitada em torno de 320 km/h e a velocidade média da pista foi reduzida para 175-180 km/h, por conta de mudanças no layout dos circuitos”, apontou.

“A nova ‘era’ das asas começou outra vez porque agora estamos nos aproximando de velocidades máximas de 350 km/h em muitas pistas. E a aceleração da moto na saída de curva não está muito mais limitada pela tração, mas mais pelo wheelie da moto. Mais downforce garante a possibilidade de acelerar melhor na saída de curva e afeta a velocidade máxima alcançável, apesar disso gerar mais resistência”, explicou. “Tem também um problema relacionado à velocidade mais alta atingível. Com velocidades de cerca de 350 km/h, com a geometria da moto como na MotoGP, a pressão do vento é tão alta que a roda dianteira tem a tendência de perder contato com o solo. Isso significa que não tem mais direcionalidade na moto”, continuou.

Na visão de Giussani, não existe um ponto satisfatório neste desenvolvimento, uma vez que toda evolução traz junto um impacto negativo.

“Não existe um nível satisfatório de desenvolvimento”, resumiu o diretor-técnico da Suter. “Cada desenvolvimento faz os técnicos enfrentarem novos problemas. Se o desenvolvimento é feito de maneira correta, a moto vai ficando mais rápida em termos de velocidade e, mais importante, em termos de tempo de volta. Mas a aerodinâmica abriu um novo campo de pesquisa. Quanto é o downforce correto? Aquilo que garante aceleração máxima ou aquilo que ainda permite que a moto seja pilotada no vento ou em uma pista sinuosa? Os técnicos agora descobriram o que pode ser feito em uma motocicleta. Você não pode voltar atrás”, ponderou.

Para o engenheiro Pimenta, a uso corriqueiro das carenagens transmitiu a ideia de que a aerodinâmica não é importante no mundo das duas rodas.

“A otimização aerodinâmica das motos de competição representa um enorme ganho de performance”, opinou Bráulio ao GP*. “O uso corriqueiro de carenagens se faz pensar que o efeito delas não é tão grande assim. Uma boa explicação prática da sua importância se baseia no fato de que praticamente em qualquer categoria de corrida de motos em asfalto se utiliza carenagem nas motos. A independência do downforce nas motos, ao contrário dos carros de competição, pode trazer a ilusão que a aerodinâmica pode ser negligenciada. A introdução massiva das asas nas motos indica que a aerodinâmica em todos os aspectos tem enorme importância na sua performance, mas não uma completa dependência”, contrapôs.

É mais difícil conseguir resultados expressivos com aerodinâmica nas motos
(Foto: Michelin)

 

O piloto aerodinâmico


Ao contrário do que acontece nos carros, onde a movimentação do piloto tem pouca ou nenhuma influência na performance, mas motos isso é extremamente impactante. A forma como o piloto se posiciona modifica a distribuição de peso, alterando o desempenho da máquina a cada reta e a cada curva.

“O piloto é o maior fator na maior parte do desenvolvimento aerodinâmico”, reconheceu o diretor-técnico da Suter. “Todo inverno, nós planejamos alguns dias de testes no túnel de vento para trabalhar só com a posição do piloto, o equipamento dele (macacão, capacete, botas) até que cada um tenha atingido o máximo possível”, contou Giussani.

O professor-adjunto da UNB explica como o piloto consegue modificar o comportamento da moto a cada metro do circuito apenas com sua posição corporal.

“O posicionamento do piloto tem enorme influência tanto na estabilidade quanto nas características aerodinâmicas da moto”, sublinhou Pimenta. “A influência do posicionamento do piloto tem evoluído bastante, inclusive nas últimas temporadas. A posição do piloto na reta é bem diferente na freada e nas curvas. A mudança para uma estância mais elevada durante a freada influencia a distribuição de peso nas rodas e aumenta o arrasto aerodinâmico para uma freada mais intensa. Alguns pilotos chegam a jogar todo o corpo para dentro da curva, inclusive tocando o cotovelo e o joelho no chão, em esperança de fazer curvas mais rápidas”, continuou.

“Durante as curvas, a influência aerodinâmica é ainda mais complicada. A configuração aerodinâmica (forma como o ar passa em torno da moto) muda de acordo com a inclinação da moto, dificultando ainda mais o seu estudo, aumentando em complexidade o uso efetivo das asas. Ainda, para piorar, cada curva tem suas características próprias quanto ao comportamento da moto. É notável como o piloto se torna parte ativa das características da moto em todos os aspectos”, comentou.

Asas foram banidas a partir da temporada 2017 por segurança
(Foto: Ducati)

 

#VoltaAsa ou #TchauAsa?


Embora conhecedores da área, os dois especialistas ouvidos pelo GRANDE PREMIUM se mostraram favoráveis ao veto às asas.

No entender do diretor-técnico da Suter, as asas, como usadas em 2016, representam um perigo à integridade dos pilotos.

“Eu concordo com a FIM de que as asas, como elas foram usadas em 2016, podem ser perigosas, e foi uma boa decisão limitá-las antes que algo acontecesse”, disse Giussani. “Discordo com a FIM de que a aerodinâmica torne as motos menos seguras. Existem problemas de segurança relacionados ao nível atual de performance e é preciso levar em conta a possibilidade de resolvê-los por meio da aerodinâmica”, defendeu.

“Acho que o que as fábricas estão desenvolvendo com o atual regulamento da MotoGP é incrível e não deveria ser banido”, opinou. “A pesquisa nessa área está fazendo as motos melhores. Atualmente, esta pesquisa é orientada pela melhora de performance. Mais tarde, terá alguma aplicação em veículos de rua”, garantiu.

O acadêmico de Brasília indica que não só o material das asas representa um risco à segurança, mas também os efeitos que são sentidos pelos pilotos que rodam atrás dessas motos aladas.

“Colisões de pilotos com motos equipadas com as asas podem ser perigosas devido ao formato e material de que as carenagens são construídas. As folhas de fibra de carbono que constituem as asas podem representar um perigo enorme, pois são feitas com espessura mínima para se evitar peso e possuem rigidez notável em relação a outros materiais”, apontou Pimenta. “Outra possibilidade é da influência aerodinâmica. Pessoalmente, acredito na hipótese de que a instabilidade causada nas motos perseguidoras não é necessariamente resultado da turbulência criada pela passagem do ar nas motos que estão sendo perseguidas. A esteira de turbulência criada pela passagem de uma moto sempre existiu quando não havia o uso dessas asas. O formato irregular de uma moto sempre vai gerar tal esteira de vorticidade, sendo ela uma MotoGP ou uma simples moto de rua do tipo naked”, seguiu.

“Relatos de alguns pilotos de que suas motos estariam perdendo estabilidade dianteira quando pegavam o vácuo de outras motos com asas, dão a entender que realmente a introdução dessas asas, de alguma forma, estaria modificando o escoamento de forma diferente do que havia antes. O que poderia diferir no escoamento ao redor da moto sem asa com uma moto com asa seria a existência do vórtice de ponta de asa”, reconheceu. “Com uma moto a 340 km/h, este vórtice estaria suficientemente forte para conseguir desestabilizar com o fluxo de ar ascendente, a moto que viria logo atrás. Dependendo do posicionamento da moto perseguidora, o fluxo de ar para cima ajudaria a empinar a moto, reduzindo o contato do pneu dianteiro”, detalhou.

“Creio que, por esses dois motivos que se resumem à segurança dos pilotos, as asas deveriam ser banidas do MotoGP, Moto2 e Moto3”, concordou.

 

As novas soluções


Ao longo dos testes da pré-temporada, muitas marcas apresentaram suas carenagens alternativas para suprir o efeito das asas. A solução mais radical foi a da Ducati, que optou por uma mudança na parte frontal da moto. Do lado da Yamaha, as coisas foram mais discretas, com a carenagem lateral da moto sofrendo modificações.

Questionado pelo GP* sobre qual solução causou maior surpresa, o professor pimenta respondeu: “A que mais causou surpresa, obviamente, foi a Ducati com uma carenagem frontal totalmente radical em relação às motos tradicionais. Eles colocaram um duto extenso em cada lado da parte frontal e ainda modificaram a curvatura da parte superior da carenagem frontal”.

Pimenta falou, ainda, sobre qual dessas soluções, em teoria, apresentaria melhores resultados práticos.

“A Ducati apostou em uma modificação completa da carenagem frontal para suas motos. Honda, Suzuki e Aprilia apresentaram soluções bastante similares, com dutos menores na porção lateral da carenagem frontal. A Yamaha propôs dutos na carenagem lateral, bastante similar às asas do ano passado”, recordou. “Do ponto de vista para se gerar mais downforce para as retas, eu apostaria tranquilamente na solução da Ducati. A área de carenagem que vai afetar o escoamento do ar em torno da moto é imenso se comparado às soluções aerodinâmicas de outras equipes”, considerou.

“Mas, do ponto de vista de um maior equilíbrio da moto para retas e curvas, eu apostaria na solução da Yamaha”, revelou. “A solução deles se baseia em colocar um duto na carenagem lateral da moto para que dentro dele o ar seja direcionado para cima, gerando o downforce. Pela posição do duto, a distribuição de downforce vai ser mais igual entre os pneus da moto, facilitando a performance na curva, justificou.

A solução da Ducati, porém, ainda não foi sequer homologada pela casa de Bolonha.

A Ducati foi a fábrica que apresentou a solução mais radical para o fim das asas
(Foto: Ducati)

 

Custo benefício


Apesar de a aerodinâmica trazer benefícios de performance, esta não é uma área das mais exploradas pelos times, especialmente porque os custos envolvidos em pesquisa e desenvolvimento não são compatíveis com os resultados obtidos em pista.

Questionado pelo GRANDE PRÊMIUM se a aerodinâmica é um foco para os times, o diretor-técnico da Suter explicou que as prioridades dos construtores são outras.

“Atualmente, não acredito que o foco, de acordo com os recursos disponibilizados, está na pesquisa aerodinâmica”, afirmou. “Mas é um ‘novo’ campo de investigação. Imagino que os recursos para melhorar o tempo de volta podem ser divididos em: 50% desenvolvimento do motor; 20% de desenvolvimento do chassi, e 30% em eletrônica e aerodinâmica”, apontou.

“Esta é uma divisão orçamentária. O motor precisa de um enorme apoio financeiro em comparação com o desenvolvimento do chassi. Eletrônica e aerodinâmica aparecem juntas porque esses desenvolvimentos pertencem à gestão do veículo, como colocar a potência no chão e usá-la no máximo”, justificou.

Bráulio Pimenta avalia que é difícil quantificar o quão produtivo é cada desenvolvimento, especialmente por conta dos segredos guardados pelas equipes.

“O quanto se ganha com o desenvolvimento de cada parte da moto é difícil de se quantificar com exatidão por ser segredo de equipe”, afirmou Pimenta. “O formato da carenagem das motos tem influência enorme na sua performance, mas, aparentemente, os ganhos de performance relativos a aerodinâmica nas últimas temporadas, quando se exclui as asas, não tem sido tão intensos quanto os ganhos no motor e no chassi”, comparou.

“A equipe tem que ter visão suficiente para saber onde investir para conseguir o maior ganho possível para a moto e para o piloto. Em muitos casos, a melhoria aerodinâmica não necessariamente representa o melhor caminho para os investimentos da equipe, principalmente para equipes satélite, que usam motos de temporadas anteriores”, ponderou.

Perguntado sobre que tipo de novidades aerodinâmicas está no horizonte do motociclismo, o professor respondeu: “Além da utilização das asas, banidas para 2017, não prevejo grandes saltos na otimização aerodinâmica das motos de competição, além das melhorias pontuais usuais”.

“Uma ideia interessante seria a utilização de asas móveis de forma similar às utilizadas na F1, onde o efeito das asas poderia ser ajustado para cada parte do circuito”, sugeriu. “Uma melhoria aerodinâmica radical, mas totalmente fora de especificações de corrida seria estender a carenagem para toda a moto, colocando-a no formato de uma gota. O arrasto aerodinâmico nessa forma é especialmente mínimo”, encerrou.

KTM exibiu uma proposta sutil para replicar efeito das asas
(Foto: KTM)