Pedeorelha | Como funcionam os carros de corrida da NASCAR

Peter Tucker
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O carro nº 22 patrocinado pela Caterpillar. Veja mais fotos da NASCAR. Foto cedida pela Caterpillar

No início, a corrida de stock-car era exatamente o que parecia. Os motoristas compraram carros novos em concessionárias e começaram a correr. o National Association for Stock Car Auto Racing (NASCAR), organizado em 1947, criou um conjunto padronizado de regras para corridas de stock-car e estabeleceu um sistema para selecionar um campeão nacional com base no desempenho em corridas em todo o país.

As corridas originais eram disputadas em pistas de terra que eram esburacadas e esburacadas. Os carros não modificados não eram resistentes o suficiente para esse tipo de abuso, então a NASCAR começou a permitir modificações nos carros de estoque para aumentar sua durabilidade. Com o passar dos anos, mais e mais modificações foram feitas, às vezes para aumentar a segurança (veja Como funciona a segurança da NASCAR para obter detalhes) e às vezes para melhorar a competição. A NASCAR controla estritamente todas essas modificações, que são explicitadas em detalhes no livro de regras da NASCAR. Os carros são verificados quanto ao cumprimento dessas regras em todas as corridas.

Hoje, os carros de corrida da NASCAR têm muito pouco em comum com os carros de rua. Quase todos os detalhes de um carro NASCAR são feitos à mão. Os corpos são construídos a partir de chapa plana, os motores são montados a partir de um bloco nu e a estrutura é construída a partir de tubos de aço.

Neste artigo, veremos como esses carros de corrida são feitos, começando com um componente que é fundamental para a segurança dos pilotos e fornece a base para tudo no carro: o quadro.

Agradecimentos especiais para Lagarta^® e Bill Davis Racing

A estrutura de um carro de corrida da NASCAR antes de a carroceria ser instalada

Para explorar como os carros de corrida da NASCAR são construídos, visitamos Bill Davis Racing em High Point, NC.

Esta loja compra estruturas pré-fabricadas de um fornecedor de estruturas. A moldura consiste em uma estrutura de tubos de aço redondos e quadrados de espessura variável. A maior parte da estrutura envolve o motorista. Esta parte do quadro - o gaiola de protecção -- é feito da tubulação mais espessa e é projetado para permanecer junto, protegendo o motorista durante qualquer tipo de colisão (consulte Como funciona a segurança da NASCAR para obter detalhes).

As seções frontal e traseira do quadro, chamadas de clipe frontal e a clipe traseiro, são construídos com tubos de aço mais finos para que possam esmagar quando o carro bater em outro carro ou em uma parede. Além de ser dobrável, o clipe frontal é projetado para empurrar o motor para fora do fundo do carro - em vez de para dentro do compartimento do motorista - durante um acidente.

Quando a moldura chega à loja, o firewall (o painel de metal que separa o compartimento do motor do compartimento do motorista) e painéis de chão são soldados, junto com vários suportes de montagem para coisas como o motor, suspensão, assento, célula de combustível e corpo.

O próximo passo é construir a carroceria e instalá-la na estrutura. Este processo é incrível - quase todas as partes do corpo são feitas à mão de uma folha de metal plana.

Alguns dos 30 modelos usados para especificar a forma do corpo

O processo de fabricação da carroceria de um carro de corrida da NASCAR é extremamente trabalhoso. A oficina leva 10 dias úteis para fazer e instalar o bo-dy para apenas um desses carros.

A forma do carro é determinada principalmente pelas regras da NASCAR. Essas regras são encapsuladas em um conjunto de 30 modelos, cada um moldado para se ajustar a um contorno diferente do carro. Por exemplo, o modelo maior se ajusta no centro do carro da frente para trás. Quando o modelo é colocado no carro, a lacuna entre o modelo e o carro não pode exceder a tolerância especificada. Cada modelo é marcado em sua borda com uma linha colorida. Se a linha for vermelha, o intervalo deve ser inferior a 0,07 polegadas (0,18 cm). Se a linha for azul, a lacuna deve ser inferior a 0,25 polegadas (0,64 cm). Se a linha estiver verde, a lacuna deve ser inferior a 0,5 polegadas (1,27 cm).

Os modelos realmente permitem uma pequena margem de manobra no design do carro. Como 30 modelos não são suficientes para cobrir cada centímetro do corpo, algumas áreas entre os locais dos modelos não são estritamente controladas pela NASCAR.

A construção de um desses carros não tem nada em comum com a forma como um bonde é feito. Com exceção do teto, capô e tampa do convés (que são fornecidos pela Dodge), todos os painéis da carroceria são feitos aparando e, em seguida, enrolando à mão uma folha de metal plana entre os rolos de um Roda inglesa, que lentamente dobra e curva o metal até que o contorno corresponda aos modelos e caiba no carro.

Uma roda inglesa é usada para moldar a chapa plana em painéis curvos.

Depois de moldadas as peças, elas são soldadas ao carro e umas às outras, usando os gabaritos para verificar sua localização. As costuras entre as peças são soldadas e, em seguida, esmerilhadas para que, quando o carro for concluído, seja uma peça lisa e perfeita. As portas nem abrem.

Um corpo que está quase pronto para ser pintado

Depois que a carroceria do carro é instalada e alisada, o carro é preparado e pintado. Todos os decalques são instalados, incluindo os decalques dos faróis (os carros NASCAR não têm faróis), o que ajuda a fazer com que o carro de corrida se pareça mais com um carro de rua.

Nem todos os carros são construídos com as mesmas especificações. Alguns carros são dedicados carros de pista curta, e outros são dedicados carros supervelocidade. Existem algumas diferenças importantes entre os dois tipos.

O telhado

O teto de um carro de corrida da NASCAR tem um dispositivo de segurança para evitar que o carro vire. Se o carro der um giro, as abas do teto disparam. Esses flaps mudam a forma do carro e eliminam qualquer elevação que esteja sendo gerada. Veja Como funciona a segurança da NASCAR para mais detalhes.

Carro de pista curta

As equipes da NASCAR constroem dois tipos de carros. Eles constroem carros para pistas curtas, como a Bristol Motor Speedway no Tennessee, onde as velocidades máximas são mais baixas e as curvas são mais fechadas. Eles também constroem carros para as super-rápidas, como Talladega no Alabama, onde as velocidades máximas são maiores, mas a potência do motor é limitada.

Carros de pista curta

O objetivo ao projetar um carro de pista curta é criar o máximo downforce que possível. Downforce é uma força aerodinâmica que tende a pressionar os carros fortemente contra o solo, permitindo que os pneus se agarrem à pista com mais força. Isso faz com que os carros façam curvas mais fechadas o mais rápido possível. A força descendente vem com a penalidade de maior arrasto, mas nas pistas curtas, reduzir o arrasto não é tão importante porque os motores são capazes de produzir sua potência total (eles não são limitados por placas restritivas) e as velocidades são geralmente mais baixas.

Testes extensivos são feitos em um túnel de vento para otimizar o projeto do corpo para obter o máximo de força descendente. A carroceria é montada o mais atrás possível no quadro - cerca de 5 polegadas (12,7 cm) de distância do local da carroceria em um carro de supervelocidade. Isso ajuda o carro a criar downforce extra.

Os para-lamas dianteiros em carros de pista curta são muito mais pronunciados e curvos, o que também ajuda a produzir força descendente.

Como as velocidades são mais baixas nas pistas curtas, obter um volume adequado de ar de resfriamento para o motor e os freios pode ser um desafio - especialmente porque os motores e os freios geram mais calor durante as corridas em pistas curtas. A abertura da grade na frente de um carro de pista curta é maior do que em um carro de supervelocidade, e aberturas extras conduzem o ar diretamente para os freios.

Carro super rápido

Carros Super-Speedway

Nas superestradas, a pista é muito mais longa e reta e a inclinação é alta, permitindo que os carros mantenham alta velocidade em todo o percurso. O objetivo de construir um carro para pistas de supervelocidade é reduzir o arrasto tanto quanto possível. Essas faixas requerem o uso de placas restritoras que reduzem a potência do motor de cerca de 750 cavalos (hp) para 450 hp.

Como o motor não está produzindo sua potência total, é fundamental fazer o melhor uso da potência disponível, reduzindo o arrasto. A carroceria de um carro de supervelocidade é montada para frente no chassi para reduzir o arrasto. As laterais e os para-lamas são menos contornados, e a abertura da grade é cuidadosamente testada em um túnel de vento para encontrar a menor abertura que fornecerá o fluxo de ar de resfriamento necessário.

Este dispositivo é colocado atrás da grade durante o teste do túnel de vento para determinar a velocidade do ar que entra no compartimento do motor.

Nas velocidades mais altas de uma pista de supervelocidade, há fluxo de ar suficiente para resfriar os freios e uma abertura da grade muito menor pode fornecer resfriamento adequado para o motor.

Um motor Dodge NASCAR durante a montagem na oficina de motores da Bill Davis Racing

O motor do carro de corrida da NASCAR é provavelmente o componente mais importante. Tem que produzir uma grande quantidade de energia por horas a fio, sem falhas.

Você pode pensar que esses motores NASCAR não têm nada em comum com o motor do seu carro. O que aprendemos foi um pouco surpreendente: esses motores, na verdade, compartilham muitas características com os motores de carros de rua.

A Dodge fornece o bloco do motor e a cabeça do cilindro para os motores usados pela Bill Davis Racing. Eles são baseados em um projeto de motor V-8 de 340 polegadas cúbicas (5,57 litros) que foi produzido na década de 1960.

Os blocos e cabeçotes reais do motor não são feitos com o ferramental original. Eles são blocos de motor de corrida feitos sob medida, mas têm algumas coisas em comum com os motores originais. Eles têm as mesmas linhas de centro do furo do cilindro, o mesmo número de cilindros e começam com o mesmo tamanho (ficam um pouco maiores durante o processo de construção). Como os motores originais da década de 1960, as válvulas são acionadas por hastes (consulte esta página para obter informações sobre os diferentes tipos de arranjos de válvula).

Os motores dos carros de corrida da NASCAR de hoje produzem mais de 750 cavalos de potência, e eles fazem isso sem turbocompressores, supercompressores ou componentes particularmente exóticos. Como eles fazem todo esse poder?

Aqui estão alguns dos fatores:

O motor é grande - 358 polegadas cúbicas (5,87 L). Poucos bondes têm motores tão grandes, e os que têm geralmente geram bem mais de 300 hp.
Os motores NASCAR têm perfis de came extremamente radicais que abrem as válvulas de admissão muito mais cedo e as mantêm abertas por mais tempo do que nos motores de bonde. Isso permite que mais ar seja colocado nos cilindros, especialmente em altas velocidades (consulte Como funcionam os eixos de comando para obter mais detalhes).
A admissão e o escapamento são ajustados e testados para fornecer um impulso em certas velocidades do motor. Eles também são projetados para ter muito baixa restrição -- isto é, fornecer pouca resistência aos gases que fluem pela tubulação. Não há silenciadores ou conversores catalíticos para desacelerar a exaustão..
Eles têm carburadores que podem permitir a entrada de grandes volumes de ar e combustível - não há injetores de combustível nesses motores.
Eles têm sistemas de ignição programáveis de alta intensidade que permitem que o tempo de ignição seja personalizado para fornecer o máximo de energia possível.
Todos os subsistemas, como bombas de refrigeração, bombas de óleo, bombas de direção e alternadores, são projetados para funcionar em altas velocidades e temperaturas sustentadas.

Quando esses motores são usinados e montados, muito apertados tolerâncias são usados (as peças são feitas com mais precisão) para que tudo se encaixe perfeitamente. Quando um motor (ou qualquer peça, nesse caso) é projetado, as dimensões pretendidas da peça são fornecidas junto com o erro permitido nessas dimensões. Diminuir o erro permitido - apertar as tolerâncias - ajuda o motor a atingir sua potência potencial máxima e também ajuda a reduzir o desgaste. Se as peças forem muito grandes ou muito pequenas, a potência pode ser perdida devido ao atrito extra ou vazamento de pressão através de lacunas maiores do que o necessário.

Vários testes e inspeções são executados no motor depois de montado:

Ele é executado no dinamômetro (que mede a potência do motor) por 30 minutos para quebrá-lo. O motor é então inspecionado. Os filtros são verificados quanto a aparas de metal em excesso para garantir que nenhum desgaste anormal ocorreu.
Se passar no teste, volta ao dinamômetro por mais duas horas. Durante este teste, o tempo de ignição é discado para maximizar a potência e o motor é ligado em várias velocidades e faixas de potência.
Após este teste, o motor é inspecionado minuciosamente. O trem de válvula é puxado e o eixo de comando e elevadores de válvula são inspecionados. O interior dos cilindros é examinado quanto a desgaste anormal. Os cilindros são pressurizados e a taxa de vazamento é medida para ver se os pistões e as vedações seguram a pressão. Todas as linhas e mangueiras são verificadas.

Somente depois que todos esses testes e inspeções forem concluídos, o motor estará pronto para as corridas. Garantir a confiabilidade do motor é fundamental - quase qualquer falha do motor durante uma corrida elimina a chance de ganhar.

Goodyear fornece os pneus para carros NASCAR Winston Cup. Foto cedida pela Goodyear

Os pneus são outro componente crítico no carro de corrida. Uma explosão em alta velocidade pode ser incrivelmente perigosa.

Como os pneus do seu carro, os pneus da NASCAR são radiais, mas essa é a única semelhança. Os pneus de um carro de corrida da NASCAR têm alguns requisitos muito especiais. Eles têm que permanecer estáveis em temperaturas e velocidades muito altas, fornecer uma tração incrível e ser trocados muito rapidamente.

Nitrogênio em vez de ar

A maioria das equipes remove o ar dos pneus e o substitui por nitrogênio. O nitrogênio comprimido contém menos umidade do que o ar comprimido. Quando o pneu esquenta, a umidade do pneu vaporiza e se expande, fazendo com que a pressão dentro do pneu aumente. Mesmo pequenas mudanças na pressão dos pneus podem afetar visivelmente o manuseio do carro. Ao usar nitrogênio em vez de ar, as equipes têm mais controle sobre o quanto a pressão aumentará quando os pneus esquentarem.

Pneus internos e externos

Em pistas com mais de 1 milha (1,6 km) de comprimento, onde as velocidades são mais rápidas, as regras da NASCAR exigem que os pneus contenham um forro interno. Este é essencialmente um segundo pneu montado dentro do primeiro pneu. Ele é montado na borda e tem seu próprio suprimento de ar separado. Se o pneu externo estourar, o pneu interno ainda está intacto, permitindo que o motorista pare o carro de forma controlada.

Compostos diferentes para faixas diferentes

NASCAR regula quais compostos de pneu são usados em cada faixa. O composto do pneu é o material do qual o pneu é feito - um composto mais macio pode fornecer mais aderência, mas desgasta-se mais rapidamente, enquanto um composto mais duro dura mais. Cada pista faz com que os pneus se desgastem de maneira diferente e os pneus internos se desgastem de maneira diferente dos pneus externos. Superfície da pista, número de curvas, firmeza das curvas e tipo de inclinação são todos fatores que determinam como um pneu se desgastará. Como os pneus são tão essenciais para a segurança, a NASCAR e a Goodyear determinaram os melhores compostos para os pneus internos e externos de cada pista, e esses são os compostos de pneus que as equipes devem usar.

Design Treadless

Os pneus da NASCAR parecem completamente carecas, mas não porque estejam gastos. É por design. Em uma pista seca, os pneus podem gerar mais tração se mais de sua borracha pegajosa estiver em contato com o solo. Colocar um padrão de banda de rodagem no pneu ajuda em tempo chuvoso, mas em tempo seco é melhor que todo o pneu toque o solo. É por isso que as corridas da NASCAR param sempre que a pista está molhada.

Mudança rápida

Como eles colocam e tiram os pneus tão rápido?

Você deve ter visto um pit stop da NASCAR antes. Em 12 a 14 segundos, sete pessoas conseguem reabastecer completamente o carro e trocar os quatro pneus. Isso requer uma coordenação olho-mão incrível, mas existem alguns truques que as equipes usam para tornar as coisas um pouco mais fáceis. Quando o novo pneu é colocado no carro, as cinco porcas já estão presas à roda por um adesivo. Os pregos são longos e não têm roscas nos primeiros três quartos de polegada. Isso garante que as porcas de roda não fiquem com rosca cruzada, tornando mais fácil para o pneu ser posicionado.

Mais ótimos links

Bill Davis Racing
Jayski: Diferenças entre os veículos das séries CUP, BGN e TRUCK
FAQ da NASCAR de Jayski
Fabricando uma carroceria de carro de corrida
Morgan-McClure Motorsports
Hendrick Motorsports

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