Você já parou para pensar como o peso total de um carro impacta a performance dele?
Se considerarmos um carro comum, o primeiro pensamento que nos surge à cabeça é relacionado ao torque e a potência do motor. Como esses dois parâmetros variam de acordo com a rotação, se considerarmos o mesmo motor e um valor fixo de torque e potência para comparação, em teoria, carros mais leves necessitam de um torque menor para arrancadas e retomadas de velocidade, assim como necessitam de menos potência para alcançar a velocidade desejada. Em palavras mais simples, quanto mais leve for um carro, melhor e mais rápidas serão sua resposta à aceleração e o ganho de velocidade.
No caso de carros de Fórmula 1, visto que são carros leves, os motores não necessitam de torques tão altos mas sim de potências elevadas. As altas rotações desses carros, operando em cerca de 18000 rpm, geram grandes potências fazendo que sejam muito mais rápidos que carros comuns.
Obviamente, com o avanço da engenharia e novas tecnologias, o fator peso do carro pode ser driblado, de acordo com as necessidades de estrada que os carros necessitam. O aumento das válvulas e o ajuste de seus comandos, assim como o uso de turbocompressores, são exemplos de alternativas que podem ser utilizadas em carros pesados para aumentar seus valores de torque e potência.
Curva da potência para motores aspirados x turbo alimentados (Fonte: http://www.tradiesel.com.br/vantagens.htm)
Esquema de distribuição de peso de um carro durante a frenagem (Fonte: https://www.canaldapeca.com.br/blog/importancia-valvula-equalizadora/)
Está enganado quem pensa que o peso do carro tem influência apenas no motor. Comparando o mesmo sistema de freios, carros mais leves possuem uma frenagem melhor. Isso acontece pois, quando ocorre a frenagem, o carro tende a continuar seu movimento por inércia e o seu peso acaba sendo projetado nas rodas dianteiras. Sendo assim, carros mais leves necessitam menos esforço dos freios para encerrar o movimento, e consequentemente, o tempo de frenagem é menor. Além disso, carros mais pesados estão sujeitos a translados maiores. Quando os freios atingem sua força máxima, mas o movimento do carro continua pelo mesmo princípio de inércia, e adquire momentaneamente uma força maior que a de atrito com o solo, ocorre o translado que popularmente conhecemos como derrapagem. Para essas situações, é importante que carros de alta performance tenham uma boa configuração de balance bar que é o que regula a quantidade de força de frenagem para cada roda.
O peso do carro também tem influência em curvas. A força centrípeta que surge ao realizar esse movimento tem relação direta entre a massa e o quadrado da velocidade. Para que um carro mais pesado não perca o controle durante o contorno de uma curva, ele deve realizá-la com baixa velocidade. Já para um carro com pequena massa, são aceitas maiores velocidades em uma curva.
Lembrando que, para comparação de veículos, esses dados podem ser analisados separadamente, mas na prática, o peso do piloto deve ser somado ao peso do carro, assim como o peso de passageiros e cargas para carros comuns.
Carro à combustão 2019, 280 kg.
Nosso carro à combustão, em 2019, possuía 280 kg. A cada ano estudamos diferentes maneiras de otimizá-lo e deixá-lo mais leve. Para carros de fórmula SAE, as estratégias de diminuição de peso se concentram em dimensionar corretamente e simular componentes, para que tenham o tamanho mínimo necessário a fim de atender às suas necessidades e não haja excesso de peso, assim como optar por utilizar materiais mais leves e resistentes, como aços e alumínios de ligas especiais, polímeros e fibras.