Único ponto de contacto do veículo com o solo, os pneus estão
ligados ao chassis através da suspensão. Existem numerosos tipos de
suspensão, mas na Formula 1 a suspensão é do tipo de 4 rodas
independentes, isto é, cada roda está ligada ao chassis por braços
próprios, não interferindo o seu movimento com o das restantes 3
rodas. Num Formula 1 a suspensão é, basicamente, constituída pelos
braços que a ligam ao chassis e ao cubo da roda e que ajudam a
definir a sua geometria, e pelos elementos elásticos, que são as
molas, os amortecedores, as barras anti-rolamento e as barras de
torsão.
A suspensão dianteira tem, como função suplementar, incorporar o
sistema de direcção (geralmente do tipo pinhão e cremalheira),
enquanto a suspensão traseira engloba os semi-eixos. Os braços, são
geralmente, de dois tipos: balanceiros ou tirantes. No primeiro
caso, o balanceiro constitui o elemento superior da suspensão,
estando ligado numa extremidade ao cubo da roda e, na outra, ao
conjunto mola\amortecedor, sendo o seu ponto de fixação ao chassis
entre aqueles dois extremos; o elemento inferior da suspensão é
constituído por um triângulo de base larga . Hoje em dia, os
projectistas de Formula 1 preferem usar apenas triângulos, tanto em
baixo como em cima, por questões de peso e de afinação.
Esses triângulos são formados por tirantes de secção ovalizada
para oferecerem uma menor resistência aerodinâmica, estando
ancorados ao chassis numa extremidade e ao cubo da roda na outra.
Os elementos elásticos de uma suspensão têm a função de absorverem
uma determinada carga mediante uma deformação que é proporcional a
essa mesma carga e retomarem a forma inicial com restituição da
força absorvida quando a causa cessa. Isto é uma deformação
elástica, deformação essa, que é instantânea quando se trata de
absorver irregularidades da pista, ou progressiva perante, por
exemplo, o rolamento do veículo em curva, o abaixamento da frente
em travagem ou o seu levantamento em aceleração.
São três os elementos elásticos: molas, amortecedores e barras
anti-rolamentos. As molas são do tipo helicoidal e constituídas por
espiras, geralmente de aço. Uma mola é caracterizada pela espessura
do fio de aço que constitui as espiras, pelo passo, ou seja, a
distância entre duas espiras sucessivas, pelo diâmetro das espiras
e pelo comprimento da mola. As molas utilizadas na competição e na
maioria dos carros de série, são de progressividade variável isto
é, a sua rigidez é directamente proporcional à carga. Para
construir uma mola de rigidez variável utilizam-se diversas
soluções.
Por um lado, é o passo da mola que é variável e progressivo, por
outro, é o diâmetro do fio de aço que varia, noutros ainda são as
espiras que têm um diâmetro decrescente, constituindo um cone. Em
casos de extrema sofisticação, o que varia é a rigidez do aço que
constitui as molas, solução muito cara e tecnicamente difícil. Os
amortecedores têm um efeito controlador do movimento das molas. Se
as suspensões fossem compostas, apenas, pelas molas, criar-se-ia um
movimento harmónico cada vez que a roda passasse por cima de uma
regularidade do piso, movimento esse desconfortável para os
ocupantes e, sobretudo, incontrolável.
Os amortecedores são sempre do tipo telescópico, isto é,
constituídos por um êmbolo que trabalha dentro de um tubo cheio de
um meio viscoso (óleo ou gás), e estão, geralmente, montados no
interior das molas, de forma concêntrica, podendo ser facilmente
regulados. Finalmente as barras anti-rolamento, que mais não são do
que molas lineares constituídas por dois tirantes ligados a uma
barra de torsão, tendo como fulcro os dois apoios no chassis.
O papel duma barra anti-rolamento é o de contrariar o rolamento
do chassis e da carroçaria em curva. Ao desenhar um Formula1, o
projectista tem sempre em mente o melhor compromisso da suspensão,
conferindo-lhe um apreciável grau de liberdade de afinação. Esta é
feita em dois tempos: estática e dinamicamente. A afinação estática
de um Formula1 é a regulação prévia da sua geometria tendo como
base a experiência. Elemento precioso para o engenheiro é o seu
bloco de notas onde são apontados todos os dados referentes a cada
Grande Prémio, desde as impressões do piloto, ás afinações feitas,
aos resultados.
Todos estes dados serão uma excelente base de partida para a
próxima vez que se correr nesse circuito, e é recorrendo a eles que
os mecânicos procedem á primeira afinação estática do carro.
Todavia, essa afinação tem sempre que ser modificada porque alguns
parâmetros variaram: novo piloto, chassis modificado, pneus de
outro tipo, tapete asfáltico alterado, circuito com outro traçado,
e tantos outros. Esta é uma das razões porque a afinação dinâmica é
imprescindível. A ela é dedicada todo tempo dos treinos de um
Grande Prémio, mesmo os cronometrados.
A opinião do piloto é um elemento importante para o engenheiro,
muitas vezes até por razões psicológicas, mas nem sempre o caminho
mais seguro. Em testes privados o engenheiro tem sempre a
possibilidade de completar as informações dadas pelo piloto com
todos os aparelhos de medida que, através da telemetria ou de
registo magnético, armazenam milhares de dados, desde a temperatura
do motor à temperatura do óleo e da água, à pressão dinâmica na
carroçaria, à flexibilidade da carroçaria, etc.
Esses dados são depois introduzidos num computador e analisados
pelos engenheiros, que procedem a alterações achadas convenientes.
Todavia nos curtos treinos de um Grande Prémio não é possível
proceder desta maneira, e para além das informações do piloto e dos
tempos registados em cada volta, o engenheiro só tem uma forma de
tirar conclusões que e que é através do único elemento de ligação
ao solo: o pneu. O comportamento dinâmico de um veículo é
influenciado, entre outros factores, pela transferência de
peso.
Numa posição estática ou a velocidade constante, um Formula 1
tem 40 % do seu peso sobre as rodas dianteiras e os restantes 60 %
sobre as rodas traseiras. Quando se verifica uma variação dessa
velocidade, seja por aceleração ou por travagem, o peso desloca -
se no sentido contrário ao da força, por questões de inércia. Numa
aceleração o peso desloca-se para as rodas traseiras, fazendo com
que a frente levante, e na travagem verifica-se o oposto, com as
rodas dianteiras a serem sobrecarregadas e a frente a
mergulhar.
Esta transferência de peso e os seus efeitos são prejudiciais ao
comportamento do veículo e, por isso, são introduzidos nas
suspensões elementos que contrariam esses movimentos, minimizando
os seus efeitos. Na frente é montado um sistema anti-mergulho
(anti-dive) e na traseira um sistema anti-levantamento (anti
squat). É evidente que a transferência de pesos não se verifica
apenas no sentido longitudinal, mas também no sentido transversal.
Em curva, o veículo é sujeito a uma tremenda solicitação por acção
da força centrifuga, gerando-se um momento de torsão em torno do
chamado eixo de rolamento.
Vimos já que para contrariar esse rolamento os Formula 1 possuem
barras de torsão à frente e atrás, que são reguláveis pelo piloto.
É preciso não esquecer que, à medida que uma corrida se desenrola e
a gasolina vai sendo consumida, o peso do veículo reduz-se,
alterando-se a distribuição de pesos. É certo que o depósito está,
em geral, localizado no centro de gravidade do veículo minimizando
os efeitos da variação de peso, mas é preciso não esquecer que,
entre o princípio e o fim duma corrida, a variação do peso devido
ao consumo de gasolina é da ordem dos 150 quilos.