PNEUS

Pneus são os componentes responsáveis pela aderência na pista e pela transferência de movimento para mudar a direção do carro. Eles são feitos de combinações de borracha e há muitos fatores que influenciam a aderência, ou o coeficiente de fricção entre o pneu e a pista.

Os pneus utilizados na competição são, geralmente, de dois tipos: de piso liso, normalmente designados por "slicks" e de piso com nervuras, conhecidos por pneus de chuva. Um pneu "slick" é utilizado, exclusivamente, em piso seco e por duas razões fundamentais: em primeiro lugar porque oferece uma maior superfície de contacto com o solo do que um pneu com desenho e, em segundo lugar por uma questão de temperatura.

Um pneu de competição trabalha nas melhores condições quando a temperatura do piso se situa numa estreita faixa de temperatura entre os 80 e os 100 graus centígrados. Ora, sendo as nervuras do piso geradoras de calor, isso obrigaria a utilizar uma mistura mais rija (logo menos aderente) para que o pneu funcionasse a uma temperatura correta. Um pneu com nervuras é utilizado, exclusivamente, em piso molhado. Pneus mais macios aumentam aderência enquanto pneus mais duros diminuem aderência.

Um pneu "slick" usado em piso molhado não faz a drenagem da água, ocasionando fenômenos de hidroplanagem e nunca consegue atingir a temperatura normal de funcionamento, porque uma boa parte do calor se dissipa na água, tornando mais rijo o pneu. Na situação oposta, ou seja, um pneu de chuva usado em piso seco, não consegue dissipar no ar, todo o calor gerado, originando um amolecimento da mistura que acaba por se degradar completamente acima dos 120 graus. Por aqui compreende-se porque alguns pilotos, em Grandes Prêmios disputados com a pista parcialmente molhada e com pneus de chuva, passem por zonas úmidas precisamente para refrescarem os pneus. 

Considere, em primeiro lugar, o peso do carro. Nas curvas, o pneu não só está suportando o peso do carro, como também impedindo que ele continue a se mover numa linha reta (como tudo que está em movimento tende a fazer). Isso gera uma considerável pressão lateral sobre o pneu e torna-se um fator crítico quando ele está perto do limite de sua aderência. 
Por exemplo, quando o carro está pesado, com o tanque cheio de combustível no início de uma corrida, há mais peso agindo para baixo e você pode esperar que isso aumente a aderência. Porém, na prática, durante as curvas, o peso extra amplia a pressão lateral sobre os pneus, a qual se concentra nos pneus externos devido ao movimento de rolagem do carro. No entanto, em vez de simplesmente eliminar o benefício do peso extra para baixo, essa concentração de pressão faz com que o limite de aderência dos pneus externos seja atingido mais cedo e, como resultado, o carro não consegue fazer a curva de forma tão veloz. Conforme o carro fica mais leve, devido ao consumo de combustível, a velocidade nas curvas começa a aumentar (desde que os pneus não estejam se desgastando). 
A quantidade de transferência de peso é muito importante. A quantidade de tração lateral que um pneu pode produzir depende de dois fatores:
- a física do pneu (composto e dureza)
- a carga vertical no pneu

Em segundo lugar, considere a pressão aerodinâmica gerada pelos aerofólios. Nas curvas, o pneu suporta uma pressão aerodinâmica para baixo que não tem nenhuma influência lateral, portanto não há nenhuma pressão lateral adicional sobre ele. Assim, quando o ângulo dos aerofólios é aumentado para acrescentar mais pressão aerodinâmica, a aderência sempre fica maior. Tendo mais aderência, o carro pode fazer as curvas numa velocidade mais alta, suportar freadas mais fortes e mais tardias e ainda ter melhor tração nas rodas quando acelera na saída das curvas. Porém, há um preço a ser pago por toda essa aderência extra: quando você aumenta o ângulo dos aerofólios, sua velocidade máxima é reduzida devido ao maior arrasto aerodinâmico.

Evidentemente é importante saber quando o carro está sendo conduzido no limite de aderência dos pneus. Mas como o piloto pode saber se está no limite? No caso da aderência longitudinal durante freadas e acelerações, é difícil saber o limite dos pneus e o piloto precisa se basear em sua experiência e conhecimento do carro. A maior parte da aceleração perto do limite do pneu ocorre na saída das curvas.

A zona de deriva:
 As poucas polegadas quadradas onde os pneus contactam a superfície da pista são a chave de tudo que acontece em corridas. Estas pequenas áreas são conhecidas como "área de contato". Forças aplicadas nas curvas e forças de frenagem são transmitidos a todas as quatro áreas de contato, a potência do motor é transmitida pelas áreas de contato dos pneus traseiros.
O ajuste do chassi mais efetivo é o que faz o melhor uso da área de contato do pneu.

Ao fazer curvas, ao contrário do que você talvez imagine, os pneus não perdem aderência subitamente quando ultrapassam o limite. Na verdade, existe uma zona intermediária entre aderência e rodada que é resultado da forma como a borracha do pneu se comporta sob pressão.

Em velocidades bem abaixo do limite de curva, o pneu se move pela pista na mesma direção para a qual está apontado. Porém, quando as velocidades de curva aumentam e a pressão lateral sobre o pneu é ampliada, a borracha em contato com a pista é ligeiramente deformada, como um elástico. Isso faz com que o resto do pneu e o carro em geral movam-se ligeiramente de lado na direção da parte externa da curva. 
Quando o pneu gira para a frente, a parte esticada da borracha sai do contato com o solo e, assim, contrai-se à sua forma original. O processo, então, recomeça com a deformação da área seguinte da borracha, e assim por diante. Em cada ocorrência, o pneu move-se um pouco mais no sentido da parte externa da curva e, para o observador, parece percorrer um arco ligeiramente mais aberto do que a direção para onde ele está de fato apontado. Em outras palavras, ele parece "derivar", ou deslizar, lateralmente. 
Embora saibamos que a borracha que de fato está em contato com a pista a cada momento não esteja deslizando, ainda assim descrevemos o ângulo entre a trajetória que o pneu descreve e a direção para onde ele está apontado como o ângulo de deriva. 
Quando a velocidade de curva aumenta, o piloto pode sentir maior movimento lateral e, pela experiência, saber quando o limite de aderência dos pneus foi atingido.

Quando o limite de aderência é excedido, o pneu enfrenta mais pressão lateral do que pode suportar e, assim, o carro acaba realmente deslizando. Na melhor das hipóteses, isso significará uma perda significativa de tempo e, na pior, o piloto não conseguirá se recuperar da "patinada". Para evitar isso, o piloto pode controlar o carro no limite ajustando a posição do volante ou do acelerador ou uma combinação de ambos. 
Em geral, virar mais o volante na curva e/ou aumentar a aceleração leva o carro ao limite. Endireitar as rodas e/ou diminuir a aceleração evita que o limite seja excedido. Os ajustes feitos em cada caso devem ser pequenos e suaves, para não perturbar o equilíbrio do carro. 

Quando o piloto faz ajustes no volante ou no acelerador, ele na verdade está controlando a distribuição do peso do carro entre as quatro rodas e, portanto, a quantidade de pressão para baixo que é exercida sobre cada pneu. O controle dessa transferência de peso é outra parte fundamental do desenvolvimento de um estilo de pilotagem rápido e da compreensão de como acertar o carro.

A leitura dos pneus lhe dirá como está se comportando seu veículo na pista. Os pneus transmitem quase todas as informações necessárias e suficientes para se saber como seu setup está tendo efeito sobre o asfalto.

ADERÊNCIA MECÂNICA:
Em curva, o importante é o chamado ângulo de deriva, que é gerado por uma "torção" da borracha que esta em contato com o chão. Para um determinado ângulo de deriva existe uma força transversal máxima que o pneu agüenta antes de derrapar. 

Diante disso o que faz o piloto? No fim da freada ele atinge o ponto de inserimento da curva com o carro ainda reto e na marcha certa. Logo que ele solta o freio e, com o motor em vazio, entra na curva. A menor rigidez de deriva dos pneus causada pela força frenante do motor, associada a força centrifuga, faz com que as rodas traseiras tenham maior deriva, assim o carro entra naturalmente na curva. Se a frenagem é muito intensa, ou a velocidade é muito alta, com o conseqüente inicio de derrapagem, o piloto controla com o volante e o acelerador. Apesar de mais espetacular, a derrapagem em termos de aproveitamento da máxima força lateral é menos eficiente. 

Obtida na primeira parte da curva a desejada rotação do carro, o piloto deve percorrer, na máxima velocidade possível, a parte central da curva. Ele agora vai dando acelerador, tentando estar sempre no limite de máxima aderência. O carro, assim, volta a ter grip e fica neutro, percorrendo a parte central da curva em velocidade constante. Sendo máxima a aderência transversal, é máxima a velocidade possível na curva. 

Na parte final da curva, o piloto vai tentando realinhar o carro acelerando, já que a diminuição do raio, diminui a força centrifuga e aumenta a aderência longitudinal. Novamente por causa da tração aplicada, ha uma diminuição da rigidez de deriva e o carro pode rodar. Se a derrapagem não for muito forte o piloto controla contra-esterçando e finalmente dando todo o gás em direção a próxima curva.

Um pneu adere à pista como resultado da fricção entre ele e a superfície. Isso pode variar dependendo da uniformidade e da umidade da pista e do composto de borracha usado na fabricação do pneu. O piloto não tem controle sobre as condições da superfície da pista, mas pode selecionar diferentes compostos de pneu. Em geral, quanto mais macio o composto de borracha escolhido, mais aderência o pneu proporciona.

O grau de aderência também está relacionado à área da superfície do pneu que fica em contato com a pista. Quanto maior é essa "área de contato", mais aderência é gerada. A área de contato do pneu é determinada em parte pelo regulamento da categoria referentes à largura e ao diâmetro do pneu, e em parte pela geometria da suspensão.

O último e mais importante fator que determina a aderência e que pode ser controlado pelo piloto é a força aerodinâmica que atua sobre o pneu. Essa força ou carga vem do peso combinado do carro e da pressão aerodinâmica gerada pelos aerofólios. Em geral, quanto maior a carga vertical combinada, mais fricção ocorre entre o pneu e a superfície da pista e, conseqüentemente, mais aderência o pneu gera. Porém, quando o pneu fica perto do limite de sua aderência, é útil considerar essas duas cargas verticais separadamente.

Aderência longitudinal e transversal dos pneus.
A aderência dos pneus é uma característica que se manifesta em dois sentidos: longitudinal e transversal.
Num pneu em bom estado, podemos considerar que um pneu possui a mesma aderência longitudinal (em retas) e transversal (em curvas).
Deste modo, se contarmos com um coeficiente de aderência teórico igual a 10 e utilizarmos 9 em sentido longitudinal (em uma freada ou aceleração brusca) teremos ainda uma reserva de 1 em sentido lateral.

Por isto devemos procurar frear sempre em linha reta, para obter a máxima aderência e aliviar os freios no momento de iniciar uma curva, desta maneira dispondo de toda aderência transversal.
Da mesma maneira, devemos acelerar nas saídas de curva de forma progressiva, evitando consumos de aderência no sentido longitudinal, não perdendo a trajetória da curva.
Quando se emprega a maior parte da aderência disponível em sentido longitudinal se reduz proporcionalmente a transversal, e vice versa.

Aderência é o valor máximo de força tangencial que um pneu pode transmitir ao solo em conseqüência de aceleração, frenagem ou solicitações extremas em curvas. Quando a força tangencial ultrapassa esse valor máximo, a aderência diminui repentinamente, provocando a derrapagem do veículo. Qualquer pneumático, parado ou em rotação, possui uma aderência disponível, da qual depende a possibilidade do veiculo acelerar, frear (aderência no sentido longitudinal) ou percorrer curvas (aderência no sentido transversal). Quando a força exercida pelo pneumático é igual à aderência disponível, diz-se que o pneumático está no limite de aderência.

A aderência transversal e a longitudinal estão de tal modo interligadas que, quando uma supera seu valor máximo, a outra diminui bruscamente para valores muito baixos. Por isso, ao frear numa curva até travar as rodas (superando o limite de aderência longitudinal), o veículo, que descrevia sua trajetória, tende a derrapar para fora da curva.

Do ponto de vista da física, a aderência pode ser considerada resultante de dos fenômenos simultâneos: contato mútuo entre superfícies planas e interpenetração de superfícies onduladas. 

A área de contato entre pneumáticos e solo, a pressão em cada ponto da superfície são fatores que contribuem para aumentar ou diminuir a aderência.

O valor da aderência pode ser determinado experimentalmente e de modo muito simples, por exemplo, com provas de frenagem ou aceleração. Os fatores mais importantes que contribuem para o valor da aderência são:

Resumindo, conclui-se que um mesmo pneu, montado em veículos diferentes e mantendo-se constantes as demais condições, fornece diferentes valores de aderência. Analogamente, para carros e pneumáticos iguais, obtêm-se valores de aderência diferentes, conforme o tipo de pavimentação da pista.

Para reduzir desgaste dos pneus é necessário:
 1. Reduzir a rigidez das barras anti-roll. A redução de barra anti-roll e molas tem que ser feita até não provocar mais deslizamento nas curvas.
2. Aumentar o ângulo das asas dianteira e traseira. Em alguns pistas com longas curvas de alta velocidade, o modo de reduzir o desgaste dos pneus está em usar barra anti-roll mais suave novamente, molas mais suaves (até certo ponto), mais asas (para prevenir deslizamentos).
3. Pilotar de forma mais suave e gentil. Dirija mais suavemente ao redor de curvas e evite travamento dos pneus nas frenagens mais fortes. Seja mais gentil com o acelerador e em todas transições de aceleração e curvas e nas frenagens.

Os pneus são um dos componentes fundamentais no desempenho de um carro de competição. Quando o piloto regula a suspensão, tem por objetivo fazê-los trabalharem em perfeitas condições. Se a aderência não for adequada, o carro estará se privando de todas as possibilidades do motor.

Um desequilíbrio na suspensão fará com que a superfície do composto se aqueça demasiadamente, acarretando deslizamento da camada superficial da borracha (rolling) e, conseqüentemente, deixando o pneu mais escorregadio. O piloto precisa perceber isso, sentindo quando o carro, a cada curva, passa a escorregar mais na pista. Além disso, o rolling fará com que se formem bolhas na superfície do composto, que não levarão muito tempo para deixar o pneu imprestável.

Contudo, essa situação nem sempre é causada por uma regulagem errada, mas devido ao mal aproveitamento do jogo de pneus, principalmente por quem se envolve intensamente num duelo nas primeiras voltas da corrida, quando o carro está cheio de combustível e mais pesado. Esse é um erro de tática jamais cometido pelos bons pilotos. O desgaste dos pneus corresponde ao seu estilo motriz. Se você constantemente travar seus freios, deslizar o carro em todas as curvas, e deslizar as rodas nas acelerações de saída de curvas, você pode ter certeza que seus pneus se desgastarão muito mais rapidamente que se você for mais conservador.

Não é incomum os quatro pneus terem taxas diferentes de desgaste. O objetivo aqui é que a taxa de desgaste dos pneus está ajustada dentro da sua estratégia de parada de pits. A base de bons setups é alcançar uma boa dirigibilidade, isto é, um carro previsível em termos de resposta ao longo de uma corrida andando no limite.
Em pistas com curvas de baixa velocidade opte por taxas de molas bastante baixas, e dependendo do cicuito, entre média e alta barra anti-roll.

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