Início · Artigos Técnicos
Pneus
O modelo do pneu: slip ratio, ângulo de deriva e escorregamento combinado
Quem abre pela primeira vez a telemetria de um simulador técnico surpreende-se quase sempre com a mesma coisa: a roda que gera mais aderência não é a que roda à mesma velocidade do asfalto. Um pneu só produz força se escorregar. A medida desse escorregamento na direção longitudinal chama-se slip ratio e é definida como a relação entre a diferença da velocidade periférica da banda de rodagem e a velocidade de avanço da viatura, e a própria velocidade de avanço. Valor nulo significa rolamento puro e força longitudinal nula; valor igual a −1 significa roda bloqueada.
Por que razão existe um pico
A explicação está na deformação dos blocos da banda de rodagem. Quando a área de contacto entra na zona de assentamento, os elementos de borracha fletem e aderem ao asfalto: nessa porção a força cresce de forma quase linear com o escorregamento. À medida que o elemento avança para a saída da área de contacto, a deformação acumulada excede aquilo que o atrito estático consegue reter e o bloco começa a arrastar. A força total é a soma das duas zonas. Enquanto domina a parte aderente a curva sobe; quando a zona de arrastamento ocupa grande parte da área de contacto, a curva atinge o máximo e depois cai.
Num composto de pista simulado o pico longitudinal situa-se normalmente entre 6% e 12% de escorregamento, e o lateral entre 5° e 9° de ângulo de deriva. São valores indicativos: dependem da construção, da temperatura e da carga vertical. O dado importante é outro, e é a forma da curva depois do máximo. Um composto com queda abrupta castiga o erro de forma brusca e torna difícil recuperar um bloqueio; um composto com queda suave deixa uma margem ampla e é a razão pela qual certas viaturas perdoam muito mais do que outras com a mesma aderência de pico.
Ângulo de deriva e atraso de resposta
No plano lateral o parâmetro correspondente é o ângulo de deriva, ou seja, o ângulo entre a direção para onde a roda aponta e a direção em que se está efetivamente a mover. O declive inicial desta curva é a rigidez de deriva e determina o quão pronta é a viatura à entrada da curva.
Há, porém, um atraso que é muitas vezes ignorado: a carcaça não gera a força instantaneamente, mas apenas depois de percorrer uma certa distância, chamada comprimento de relaxamento, que nos modelos usados pelos simuladores técnicos vale tipicamente algumas dezenas de centímetros. À velocidade de 200 km/h corresponde a um atraso de poucos centésimos de segundo, suficiente, ainda assim, para explicar por que razão uma correção de contravolante demasiado rápida chega sempre atrasada em relação ao desprendimento do trem traseiro.
Escorregamento combinado: o verdadeiro limite
O longitudinal e o lateral não são independentes. A aderência disponível é um orçamento único, que se pode representar como uma elipse: se uma direção consome grande parte dele, à outra sobra pouco. É por isso que em travagem plena não se pode virar, e que em apoio pleno a mínima reaceleração manda a viatura em derrapagem.
A libertação progressiva do travão à entrada da curva não é um estilo pessoal, mas uma aplicação direta deste princípio: liberta-se quota longitudinal à medida que se exige quota lateral, mantendo o vetor resultante junto ao bordo da elipse sem o ultrapassar.
Temperatura, pressão e degradação
O coeficiente de atrito da borracha depende fortemente da temperatura e tem um máximo bastante estreito. Abaixo da janela útil o composto é rígido e não consegue conformar-se à rugosidade do asfalto; acima dela torna-se excessivamente mole, a área de contacto deforma-se e a superfície começa a degradar-se. Os simuladores técnicos modelam em geral pelo menos dois níveis térmicos, a superfície e a massa interna, com constantes de tempo muito diferentes: a primeira responde em poucos segundos, a segunda em várias voltas.
Esta diferença explica um comportamento que confunde muita gente: uma volta agressiva pode levar a superfície à temperatura e dar uma sensação de aderência imediata, enquanto a massa interna permanece fria e a pressão de trabalho não sobe. Na volta seguinte a superfície arrefeceu e o desempenho desaba. O procedimento correto é aquecer progressivamente, com cargas laterais crescentes e travagens repetidas mas não extremas, e considerar o conjunto pronto apenas quando a pressão a quente estabiliza.
O que observar na telemetria
- Canal de slip ratio em travagem: picos acima de 20% indicam bloqueios que achatam a banda de rodagem e degradam o composto de forma irreversível.
- Ângulo de deriva médio nas curvas rápidas: valores permanentemente acima do pico significam que a viatura está a deslizar de forma pouco eficiente.
- Três canais de temperatura por roda: o gradiente transversal conta muito melhor a pressão e o camber do que o valor médio.
- Pressão a quente por stint: um crescimento contínuo que não estabiliza é quase sempre sinal de escorregamento excessivo.
Nenhuma destas verificações exige ferramentas externas. São todos canais já presentes nos simuladores técnicos e basta compará-los em duas voltas consecutivas a ritmo constante para perceber em que direção mexer na afinação.