Audi em Le Mans: histórico da evolução aerodinâmica em Ingolstadt

Falta pouco mais de um mês para a celebração do 90º aniversário das 24 Horas de Le Mans, a corrida de resistência automobilística mais famosa do planeta. No período que compreende os últimos 14 anos a Audi venceu este clássico evento onze vezes e tem mostrado ao mundo grandes evoluções que passaram a ser usadas pela indústria automotiva. Mais do que isso, a marca das quatro argolas estabeleceu um ritmo de desenvolvimento em todas as áreas, e um dos destaques foi na aerodinâmica. Otimizar o fluxo de ar nos carros de forma a aumentar a velocidade dos carros e não só isso – também prendê-los mais ao chão, aumentando a estabilidade (e a velocidade) nas curvas.

A aerodinâmica é uma das maiores causadoras de os tempos de volta em Le Mans terem sido constantemente baixados apesar das restrições impostas aos motores pelo regulamento da prova. Uma breve observação no primeiro protótipo da Audi é bastante reveladora de quão diferente é o conceito do R8R de 1999 do atual R18 e-tron quattro. E não é só porque o primeiro tinha cockpit aberto, ao contrário do último modelo.

Na rota do passado para o presente, nenhum aspecto da aerodinâmica permaneceu intocado:

– Os radiadores do motor no R8R ficavam localizados na parte frontal, no bico. A saída de calor era feita por uma abertura na frente do cockpit e fluía parcialmente pelo topo do carro para a direita e a esquerda. Para otimizar este fluxo até a traseira, incluindo o aerofólio, a Audi passou a integrar os radiadores e intercoolers nas laterais do Audi R8 (2000), o que melhorou significantemente a passagem do ar pelo carro.

– A introdução da injeção direta de diesel no Audi R10 TDI em 2006 aumentou a necessidade de refrigeração em 30% por causa do diferente processo de combustão do motor. Além disso, o Audi R18 e-tron quattro, em atividade desde 2012, tem um circuito de baixa temperatura para esfriar o sistema híbrido – o que trouxe um desafio adicional. Ainda assim, nenhum outro protótipo da Audi foi tão eficiente aerodinamicamente quanto o R18 e-tron quattro.

– Com a inovadora tecnologia de micro-tubos no radiador, a Audi conseguiu dar um grande passo adiante. O radiador convencional de alumínio que cria um alto arrasto é agora coisa do passado. O resfriamento do R18 e-tron quattro flui por um sistema feito de mais de 11 mil pequenos tubos por radiador, que não precisa mais da característica barbatana. Melhor: agora eles podem ser livremente configurados dependendo da necessidade e do traçado a ser percorrido. Com o mesmo tamanho de radiador, a queda de pressão do fluxo de ar pode ser reduzido em mais de 25%. Alternadamente, com as condições de pressão se mantendo as mesmas, o tamanho do radiador pode ser reduzido de acordo com a necessidade.

– Em termos de relação entre pressão aerodinâmica e arrasto, a Audi continuamente otimizou seus protótipos LMP. Esta relação expressa o quanto os engenheiros melhoraram o downforce do carro sem diminuir sua velocidade de reta.

– Tudo isso a Audi alcançou mesmo com as limitações constantemente impostas pelo regulamento da categoria, que restringiu cada vez mais a criatividade dos aerodinamicistas. Por exemplo, quando o projeto foi lançado em 1999, a asa traseira podia sustentar as medidas de dois metros de largura por 40 centímetros de comprimento e 15 centímetros de altura. Hoje, estas dimensões diminuíram para 1.600 mm x 250 x 150. Por meio de um grande número de soluções individuais, como a asa traseira suspensa do topo (em uso desde o Audi R15 TDI em 2009), a Audi conseguiu compensar a maior parte da pressão aerodinâmica perdida. Isso permite um fluxo de ar significativamente melhorado para o aerofólio. Este princípio também passou a ser usado por outras equipes.

– As especificações do assoalho também sofreram inúmeras mudanças. No Audi R10 TDI (2006), o regulamento pedia uma inclinação de sete graus da seção transversal para as laterais e uma placa de madeira encaixada sob o chassi. Apesar de tais limitações, um carro moderno da categoria LMP alcança tal nível de pressão aerodinâmica que ele pode, teoricamente, acelerar de cabeça para baixo no teto de um túnel sem cair ao chão a partir de determinada velocidade.

– A distribuição da carga aerodinâmica em um protótipo traz elementos surpreendentes, tais como o difusor frontal combinado com a asa traseira, que geram metade do downforce, assim como o assoalho com o difusor traseiro. Esta pressão aerodinâmica é combatida com uma inevitável elevação que é gerada pelo fluxo de ar em torno do cockpit e sobre o carro. Isso equivale a cerca de um quarto de todo o valor aerodinâmico.

“Os tempos de volta refletem a significância dos avanços que foram feitos em aerodinâmica”, destaca o diretor de motorsport da Audi, Dr. Wolfgang Ullrich. “Claro que há muitos outros fatores – o trem-força, os pneus, o chassis, a construção ultra leve ou a distribuição de peso. Para citar apenas um exemplo, para efeito de comparação: em 2006, a volta mais rápida em Le Mans foi de 3min21s211. O motor do R10 TDI tinha 12 cilindros, 5.5 litros e, com uma potência superior a 650 cavalos, era o carro mais potente da categoria LMP. Seis anos depois, a melhor volta era de 3min24s189. Nossos carros se tornaram sete segundos mais rápidos. Mas o motor V6 TDI do Audi R18 ultra em 2012 tinha apenas 3,7 litros e entregava 510 cavalos. A maior fatia destes avanços se devem à optimização da aerodinâmica. Este ano, vamos competir tendo nos carros uma seção traseira mais alongada, o “long-tail”, que esperamos trazer mais vantagens para Le Mans”, explica.