Pesquisar este blog

Carregando...

sexta-feira, 13 de janeiro de 2012

Detalhes técnicos INTERNOS do novo sistema de suspensão inovadores da Lotus Renault ( e outra abordagem criada de dispositivo semelhante ).

Muito se fala atualmete desse novo aparato da Lotus para 2012, mas pouco se mostrou dos detalhes mais técnicos e aprofundados sobre ele.
Então veja (resumidamente) como é por dentro e como funciona esse novo sistema. Conheça nas ilustrações "básicas" do projeto, alguns exemplos dos componentes do dispositivo. 



Quando o piloto freia, o bico do F1 desce e quando acelera o bico levanta. Isso faz com que a altura da asa dianteira fique oscilando em relação a pista, atrapalhando a aerodinâmica geral do carro. É o que toda equipe de F1 a anos tenta controlar ao máximo em seus carros.


Para evitar isso, os engenheiros da Lotus Renault deram um passo a frente e desenvolveram um sistema intereligado a sua suspensão, até agora "legal", que consiste de um "amortecedor dinâmico de massa", parecido com o que se usa em prédios e pontes para minimizar as oscilações. Já haviam usado algo assim no passado mas o projeto daquele sistema foi considerado ilegal na época. 


Então quando se freia e o bico do F1 abaixa, os braços da suspensão ligados aos amortecedores abrem acionando um eixo ( verde ) com fuso que gira a massa ( vermelha ) criando uma força contrária para cima.


E quando se acelera, o bico do F1 levanta fechando os braços da suspensão, acionando o eixo fuso ( verde ) que gira a massa ( vermelha ) em sentido contrário forçando o bico para baixo.


Ilustração 1 modelo mecânico simplificado da Lotus Renault )  Amarelo: rolamentos - Verde: Eixo em fuso - Vermelho: massa giratória - Cinza: capa protetora em formato que lembra um amortecedor comum ( para camuflagem ) Azul: links para os braços da suspensão.( ilustração técnica de Bira ).


Sendo assim, esse sistema de acelerador dinâmico de massa tem como principal objetivo minimizar as oscilações mantendo a altura da asa dianteira do F1 o mais estável possível, sempre na melhor medida de ganho aerodinâmico para o assoalho como um todo.    


Mas não é só isso que esse AMORTECEDOR DINÂMICO DE MASSA  beneficia no desempenho da Lotus Renaut, o que poucos sabem, além dos engenheiros, é que ele também minimiza o efeito mola característico dos pneus de perfil alto, padrão em um F1.


Reduzindo as oscilações tipo mola, os pneus, em conjunto, passam a ficar mais tempo em contato com a pista oferecendo melhor aderência e desempenho geral a cada volta. 


Simples e engenhoso não....?




Mas o que pode surgir nessa linha para 2012 nas outras equipes?


baseado nessa idéia, em um momento de exercício de criatividade, se eu fosse o designer técnico ou engenheiro de outra equipe, o que eu faria para também ter tal ganho de desempenho em minha equipe?


Sendo assim, acabei desenvolvendo outro modelo de acelerador dinâmico de massa que mantém as funções parecidas, mas com um detalhe a mais.


No projeto para minha equipe ( fictícia ), cuidei para que esse efeito de minimizar as oscilações fossem, não só para toda a frente do F1 ( como na Lotus Renault ), mas sensivelmente e individualmente para "cada roda".


Como é isso?


No modelo da Lotus Renault, as rodas trabalham em um conjunto único, interligadas entre si ( por uma única massa central giratória - vermelha ) absorvendo as oscilações da pista como um todo.


Em minha proposta, desenvolvi um amortecedor dinâmico de massa tipo DOMUS ( vide ilustração abaixo ) que na verdade são 2 amortecedores dentro de um ( 2 massas giratórias em domus - laranja ). Ou seja, um para cada roda do F1 trabalhando independentemente e também em conjunto como um todo.




 Ilustração 2 modelo DOMUS de minha criação )  Amarelo: eixo pinhão - Verde: Eixo em fuso - Laranja: massa domus giratória  - Vermelho: chassi de fixação - Cinza: capa protetora em formato que lembra um amortecedor comum ( camuflagem ) Azul: links para os braços da suspensão ( ilustração técnica de Bira ).



Mas qual o ganho?


Tudo continua funcionando em conjunto mantendo o bico e asa dianterira do F1 estáveis ( como no modelo da Lotus Renault ).
Mas no caso da roda direita pegar uma zebra por exemplo, o amortecedor de massa sendo individual vai trabalhar com maior intensidade só nela absorvendo com maior força a oscilação do lado direito, e menos na roda do lado esquerdo ( que não está oscilando tanto ). Sendo assim, nesse modelo a absorção das oscilações fica mais sensível e "precisa" para cada roda, aumentando ainda mais o desempenho geral da frente, e aderência dos pneus do F1.


Claro que tudo isso em teoria, pois teria que testar todo o conceito pra sentir seu real ganho. Mas como ainda não se paga imposto pra pensar, fica ai a idéia de projeto.


Autor das ilustrações e 2º projeto Domus : Ubiratan Bizarro Costa 
Designer Industrial automobilístico


contato@bizarrodesign.com.br



quarta-feira, 23 de novembro de 2011

Dispositivo DBT - pode ser implantado para 2012 /13 ?

Dispositivo DBT.
 


Um carro de F1 produz vários tipos de energia, e o Kers por exemplo usa uma dessas fontes que seria a energia cinética dos freios para produzir eletricidade e aumentar a potência do motor ( complexo e incrível....)


E uma fonte de energia explorada pelos designer e engenheiros da F1, é a energia térmica . 


Então criei o DBT, DIFUSOR DE BOMBEAMENTO TÉRMICO, onde abordo outras formas de uso e manipulação do CALOR para uso em dispositivos aerodinâmicos de um  F1. 


Como funciona:


O ar entra por uma pequena abertura no topo da entrada de ar do motor, vai para uma Câmara fechada dotada com um diafragma flexível, acionada por "princípio" de um motor de Stirling.

Com o calor irradiado do motor e componentes internos do F1, o diafragma flexível bombeia em alta velocidade, empurrando e pressurizando o ar nos dutos de saída que o ejeta "acelerado', diretamente sob o difusor.

Sendo assim esse sistema se torna uma espécie de "bomba ejetora de ar" para o difusor, substituindo em parte, os escapes soprados.

( nesta versão o DBT é somado a um sistema de entrada de ar para o difusor baseado no sistema usado nos carros atuais da RBR - vide minha postagem de 03 Nov / 11).

                             ( esquema "básico" em corte de funcionamento do dispositivo DBT ).





Qual a vantagem?


Com a proibição para 2012 dos difusores soprados pelos escapes, esse sistema vem compensar essa perda, mantendo parte do ar que era acelerado sob o difusor, continuando assim a ainda gerar "algum" downforce sobre ele. E por serem totalmente embutidos sob a carenagem do F1, os mesmos não afetam a aerodinâmica, causam arrasto, etc. 



Mas difusor soprado não será proibido?


Para 2012 os difusores não poderão ser mais soprados "pelos gases quentes dos escapes", os quais terão suas saídas posicionadas acima dos sidepods. Mas como o próprio Ros Brawn já comentou, ainda assim existirão formas de soprar o difusor aproveitando brechas no regulamento. 

E ai está um exemplo de dispositivo que pode explorar as brechas.

Esse sistema não tem nada a ver com os escapes, nem usa sistemas eletrônicos, mapeamento de motores, etc. É operado totalmente pelo calor interno irradiado dos componentes do F1. É simples, prático, e teoricamente "legal".





É loucura, quem disse que isso funciona?
É a mais pura física.
Já ouviu falar do "motor Stirling"?
O princípio é praticamente o mesmo que bombeia o ar acelerado nos dutos até sob o difusor gerando downforce ( como nos atuais difusores soprados pelos gases dos escapes ). 



Conclusão:
Desenvolver esse sistema térmico para ganho de downforce é infinitamente mais simples que criar, projetar e construir um KERS por exemplo, o qual quando se falava nele todos achavam incrível e quase impossível, e no entanto está ai no grid desde 2009.
Os engenheiros estão lá para isso, refinarem as idéias até tornarem os sistemas viáveis.


Então quem sabe o difusor de bombeamento térmico também não surja para as próximas temporadas.
Em se tratando de F1 não duvido de nada......


Autor desse projeto: Ubiratan Bizarro Costa. - designer industrial automobilístico.
@biradesigner2

terça-feira, 8 de novembro de 2011

Galeria Ilustrações F1 - BIRA


 Williams F1 FW33 Rubens Barrichello 2011
Sketch a mão livre / caneta bic preta, marcador Prismacolor , aerografo.
Autor: Ubiratan Bizarro Costa





Mclaren MP4-26 (Inaugurando nossa galeria de Sketches ilustrativas de F1)

Sketch em caneta bic preta, marcador Prismacolor , aerografo.
Autor: Ubiratan Bizarro Costa



Essa não dava pra deixar de fora...... Mclaren MP4/6 - Ayrton Senna
Sketch a mão livre em caneta bic preta, marcador, pastel seco.
Autor: Ubiratan Bizarro Costa

quinta-feira, 3 de novembro de 2011

Entenda como funcionam as "estranhas" aberturas no assoalho da RBR

A RBR passou a apresentar nessas últimas corridas 2 pequenas ( estranhas ) aberturas em seus carros. Ficam localizadas no assoalho, uma de cada lado do final dos sidepods, logo a frente do difusor. Aparentemente já seriam dispositivos aerodinâmicos inspirados nas futuras regras de proibição dos difusores soprados para 2012.




Como funcionam?
O ar que passa pela base dos sidepods entra acelerado pelas aberturas no assoalho, passam por canaletas embutidas, as quais desembocam na abertura inferior (50mm) de entrada  do motor de arranque portátil, saindo por baixo do difusor. Isso faz com que o ar acelerado baixe a pressão sob o difusor promovendo maior downforce sobre toda a traseira do F1. 


Mas isso não é proibido?
A FIA proíbe quaisquer aberturas em baixo do difusor, como existiam nos difusores duplos de 2010.
Mas a única abertura permitida é justamente a de 50mm de entrada do motor de arranque portátil ( a que os mecânicos usam para ligar o motor do F1). Sendo assim, estão usando essa mesma abertura para fazer o ar de cima do assoalho sair acelerado por baixo e por dentro dela, promovendo o aumento superior de downforce ( como sempre algo inspirado nos antigos e incríveis difusores duplos).

  
Provavelmente outras equipes também usam abordagens "parecidas" deste mesmo princípio que poderiam estar sendo "camufladas" na base, por dentro das carenagens dos sidepods ( usando a saída do ar que entra neles passando pelos radiadores), tudo sem deixar aberturas visíveis. Mas isso pode não ser tão eficiente quanto essas "externas" da RBR, dai o grande risco de exibilas.

E qual é o ganho disso?
A provável idéia é (2 em 1): compensar o máximo possível as perdas de downforce sem a aceleração contínua por mapeamento de motores, e quando o difusor não puder mais ser soprado pelos gases dos escapes em 2012.
É claro que para os carros da RBR de 2012 este dispositivo possa não ser exatamente assim, mas é muito provável que já estejam testando ( durante um bom tempo de 2011 ) dispositivos para entenderem melhor os princípios de como a coisa toda vai se comportar sem o difusor soprado e "refinarem" o dispositivo para usarem nos futuros carros de 2012, e assim saindo na frente mais uma vez.......

Autor ( texto e imagens ) : Ubiratan Bizarro Costa - Designer industrial automobilístico
@biradesigner2

terça-feira, 1 de novembro de 2011

Escapes para 2012 ( posições, perdas e ganhos )

As novas regras para a temporada de 2012 proíbem os escapes de difusores soprados
Sendo assim as saídas de escapes serão localizadas na parte de cima do final das laterais do F1, e não mais no assoalho apontadas para o difusor.
E o fluxo de gases soprados pelo escape não poderão mais tocar quaisquer partes da carenagem do carro, promovendo assim algum ganho aerodinâmico.
Isso faz com que o fluxo de gases dos escapes sejam soprados em algumas poucas direções preestabelecidas permitidas pelo regulamento, as quais as equipes provavelmente explorarão em seus carros de 2012. 
A seguir veja algumas das prováveis posições, e os teóricos ganhos e perdas no projeto:
1- Fluxo dos escapes apontado para o vão (vazio) da asa traseira.
ganho: Neutro, apenas acelera o ar pelo vão da asa traseira cumprindo regulamento.
perda:  Neutra 
2- Fluxo dos escapes ligeiramente apontado para cima e para os cantos, sob a base do aerofólio superior da asa traseira.
ganho: acelera o ar sob a asa causando baixa pressão aumentado o donwforce na traseira.
perda:  provoca mais vórtices na base dos cantos superiores das asas traseiras causando aumento de arrasto. 
3- Fluxo dos escapes ligeiramente apontados para cima e para o centro, sob a base do aerofólio superior da asa traseira.
ganho: acelera o ar sob o centro da asa traseira causando baixa pressão aumentado o donwforce na traseira.
perda:  vórtices e arrasto (reduzidos). 

4- Fluxo dos escapes apontados para fora da asa traseira, entre a lateral da asa e a roda traseira sobre as aletas dos dutos de freio.
ganho: ainda que seja uma área pequena, promove aumento de donwforce diretamente sobre as rodas traseiras.
perda:  vórtices e arrasto (reduzidos). 
Então ( baseado no item 4 ) criei o projeto:




ALETAS CÔNICAS 
 
( algo semelhante que use praticamente o mesmo princípio aerodinâmico, provavelmente será visto nos carros F1 em 2012 ).
O que são?
São tubos cônicos curvados em formato de aerofólio, com cortes laterais que circundam o tubo.  Ficam posicionados juntamente com os dutos dos freios das rodas traseiras.
Como funcionam:
Devido ao formato de aerofólio tubular cônico, o fluxo de gases soprados dos escapes (apontados para entre as laterais da asa e rodas traseiras) passam por dentro das aletas cônicas, geram donwforce na curva e saem ESTÁVEIS ( sem girar devido aos cortes no tubo ). E como estão apontados para cima, quase tocando o topo da borda da asa traseira, promovem ainda mais baixa pressão, evitando os outros vórtices comuns que ocorrem nesta área. 



















No novo modelo de aletas cone o ar sai estável, sem criar arrasto.
 Quais os ganhos desse projeto?
Continuar aproveitando o fluxo de gases dos escapes para criar o máximo de donwforce possível diretamente sobre as rodas traseiras, gerando praticamente nenhum arrasto.  
É uma área estreita, mas qualquer downforce que esse dispositivo gerar já será um grande ganho perante a perda total do uso dos escapes como elementos aerodinâmicos.
  
Mas não será proibido usar os escapes para ganho aerodinâmico em 2012?
 
Sim, será se os gases tocarem quaisquer partes da carroceria. E ai é que está o Pulo do Gato deste projeto: a FIA (obviamente) não considera suspensão e rodas como carroceria, sendo assim quaisquer dispositivos aerodinâmicos que usem de alguma forma os escapes principamente no vão entre as laterais da asa e roda traseira, são legais ( ou seja, BRECHA NO REGULAMENTO ).


Por tanto podem esperar por dispositivos interessantes nesta parte dos F1 para  2012.                                        


Criador deste projeto:  Ubiratan Bizarro Costa ( designer industrial )


contato@bizarrodesign.com.br


                

quinta-feira, 27 de outubro de 2011

Caso : Bandeja T Flexível

Uma teoria que corre no meio técnico sobre a F1 é que algumas equipes descobriram e estariam usando um recurso aerodinâmico que aparentemente passa pelos testes da FIA.

A alguns meses atrás, curiosamente postei o projeto de um dispositivo de funcionamento diferente, mas basicamente com o mesmo "objetivo aerodinâmico", o projeto da 
"BANDEJA T EXPANSÍVEL" ( vide post de 15 de Maio ).....
Interessante ver agora como (teoricamente) a coisa foi resolvida pelos engenheiros lá. 

Mostrarei aqui esse sistema atual, que corre nos bastidores, de forma mais simplificada ( a grosso modo ), evitando complicar muito o assunto.

Trata-se de uma possível flexibilidade, agora na "Bandeja T". Esta peça localizada a frente do assoalho logo abaixo do cockpit do piloto, é responsável por direcionar todo o fluxo de ar sob o carro e criar maior downforce na parte frontal do assoalho do F1.

Mas para quê?

Uma das melhores formas de se gerar muito donwforce no F1 é abaixando bem o bico deixando a asa dianteira quase batendo no chão, ao mesmo tempo que se eleva a traseira o máximo possível, tornando o carro uma verdadeira "cunha" aerodinâmica.
Mas quando se abaixa muito o bico frontal, automaticamente a "BANDEJA T" ( que está no meio do caminho ), raspa e bate no chão, deixando marcas e "desgastando" seu fundo, saindo assim da medida padrão, gerando "punições" pelo regulamento.


E qual é a jogada:


Para baixar o máximo possível o bico e a asa frontal do F1, sem deixar raspar a Bandeja T, as equipes estariam fazendo a seguinte manobra engenhosa:

As bandejas T são montadas no assoalho do F1 por um tipo de pino central, além de parafusos. Mas conseguiram ( de alguma forma ) tornar esse mesmo pino uma espécie de "eixo central" que permite a bandeja "gangorrar" sob ele e ganhar na sua ponta alguns milímetros de folga, evitando que a mesma bata ( muito ) no chão durante a corrida. 
 
Assim, quando fazem os ajustes para a corrida, regulam toda a altura do assoalho do F1 desde o bico até a traseira deixando tudo o mais próximo possível do perfil aerodinâmico ideal. 

Mas como fazem a Bandeja T passar no teste da FIA?
Quando a FIA aplica o teste de flexibilidade com o macaco hidráulico na ponta da Bandeja T, o peso do F1 evita que a mesma gire sob o pino, travando o movimento de gangorra, permitindo que a bandeja flexione apenas os 5mm permitidos pelo regulamento.


Simples e engenhoso....

Em quanto isso vemos alguns carros ( que vc até já desconfia quais ) com uma traseira BEMMM elevada, e a frente praticamente tocando o chão.  

Por que será?

Mas como todo boato na F1 é especulação, só a FIA mesmo para mudar os testes e "tampar" mais essa "possível" BRECHA NO REGULAMENTO......


Autor Ilustrações técnicas e texto: Ubiratan Bizarro Costa ( designer industrial )

contato@bizarrodesign.com.br

Deixe seu comentário sobre mais essa idéia na F1.....vl.

sexta-feira, 5 de agosto de 2011



Calço espaçador alavanca






Normalmente, para fixarem as asas dianteiras, as equipes usam um “calço espaçador” na base dos pilares frontais do bico do carro.


Em algumas equipes esses calços oferecem uma certa flexibilidade da asa dianteira em altas velocidades de retas provocando um ACHATAMENTO do ângulo de ataque das asas fazendo com que o carro fique mais ágil perdendo parte do downforce dianteiro (efeito aerodinâmico semelhante ao da asa traseira móvel), retornando nas curva a sua angulação normal.

Explorando e AMPLIANDO ainda mais esse efeito aerodinâmico, criei um "Calço espaçador ALAVANCA" com aleta cata-vento.




Acrescentando hastes metálicas aos calços espaçadores, instala-se em suas extremidades uma aleta horizontal entre os pilares frontais do bico do carro, semelhante a aletas usadas ( com outros fins ) por equipes como Mclaren, Ferrari, etc.


Essa aleta horizontal é construída com seu interior OCO deixando uma abertura "camuflada" do lado inferior para a entrada do ar frontal.




Funcionamento:
A ideia é que, com a velocidade, o ar passe por entre os pilares frontais no bico do F1, entre na cavidade oca sob a aleta horizontal
( como se fosse um cata-vento ) empurrando-a para trás. Esse movimento faz com que as hastes metálicas ( alavancas ) sejam empurradas flexionando os calços espaçadores para baixo, AMPLIANDO ainda mais o ACHATAMENTO do ângulo de ataque de toda a "base central" das asas frontais. Ou seja todo esse conjunto de espaçadores, hastes e aleta horizontal, funcionam como uma alavanca central "auxiliar" de flexionamento da asa dianteira do F1.




E esse dispositivo ainda oferece uma certa regulagem da força da alavanca acionada pelo vento. Em pistas mais travadas, com menor número de restas, pode-se posicionar a aleta horizontal bem para cima, quase encostando no fundo do bico do carro melhorando a força aplicada na alavanca, ampliando assim o efeito de achatamento aerodinâmico da asa dianteira. E em pistas mais rápidas, com muitas retas e curvas de alta, pode-se posicionar a aleta horizontal mais para baixo, diminuindo a força da alavanca e o efeito de achatamento.

É um dispositivo aerodinâmico que poderá auxiliar ainda mais a equipe a conseguir melhores desempenhos do F1, além de manter sua real função "camuflada" ( por um tempo ) das outras equipes. Isso por que os calços com hastes ficam embutidos dentro dos pilares centrais do bico do F1 ( como usados atualmente ), e a abertura na aleta horizontal só pode ser vista de baixo para cima ( como mostra a figura abaixo ).










Projeto criado por: Ubiratan Bizarro Costa ( designer industrial automobilístico )



contato@bizarrodesign.com.br



http://www.criaforma.com.br/

http://www.bizarrodesign.com.br/