McLaren, Bcomp usa fibras compostas naturais no assento de corrida de F1

De acordo com a McLaren com sede no Reino Unido, uma inovação pioneira recente que pode transformar ainda mais os esportes motorizados e muito mais é um assento de corrida de fibra natural, considerado a primeira peça de Fórmula 1 (F1) de um carro feita de fibras têxteis renováveis.

Em colaboração com o fabricante leve sustentável Bcomp (Friburgo, Suíça), o novo assento de corrida feito para Carlos Sainz e Lando Norris otimiza as propriedades mecânicas das fibras de linho por meio da arquitetura do tecido, desenvolvendo um assento com a resistência e rigidez exigidas, mas com um CO 75% menor ₂ pegada em comparação com sua contraparte de fibra de carbono. Da mesma forma, em comparação com a introdução do primeiro carro com um chassi monocoque de fibra de carbono - o McLaren MP4 / 1 Carro de corrida de Fórmula Um (F1) em 1981, que se diz ter influenciado fortemente o design dos carros de corrida até hoje - as fibras de linho são consideravelmente mais baratas, reduzem a vibração, aumentam a segurança e são uma alternativa mais sustentável.

“O uso de compostos de fibra natural é o exemplo mais recente de inovação pioneira em materiais compostos na McLaren”, explica Andreas Seidl, diretor da equipe de F1 da McLaren. “Esta solução não apenas fornece desempenho equivalente ao da fibra de carbono, mas também representa mais um passo à frente em nosso programa de sustentabilidade em evolução, ao mesmo tempo em que destaca nosso compromisso em ajudar a F1 a transformar sua ambiciosa estratégia de sustentabilidade em ação.”

“Por décadas, a F1 tem sido um laboratório de inovação para tecnologia que transformou não apenas o automobilismo, mas a indústria automotiva e muito mais”, acrescenta o diretor técnico da McLaren F1, James Key. “O esporte deve continuar no caminho do desenvolvimento de opções cada vez mais ecológicas, e nosso desenvolvimento e aplicação de compostos de fibra natural é um exemplo de como estamos acelerando essa jornada, bem como a evolução contínua em direção a uma mobilidade mais limpa.”

Usado principalmente na produção de linho, McLaren observa que o linho é uma planta incrivelmente versátil. Além disso, o linho é um CO ₂ -matéria-prima neutra e suas fibras são biodegradáveis. No final da vida útil do assento, por exemplo, ele pode ser triturado em um novo material de base ou reciclado termicamente sem resíduos residuais, em vez de terminar em aterro.

Inspirado pelas finas veias na parte de trás das folhas, a tecnologia powerRibs de propriedade da Bcomp fornece uma estrutura de grade 3D em um lado do assento, que é então usada para reforçar o tecido de reforço de fibra de linho fiado e tecido da Bcomp, ampliTex. Feitos torcendo as fibras de linho para formar um fio grosso, os powerRibs atuam como uma espinha dorsal do tecido de linho AmpliTex que está ligado a ele.

De acordo com a equipe McLaren F1, o projeto original do assento de fibra de carbono foi submetido a engenharia reversa pela Bcomp, e o novo projeto foi otimizado e fabricado pela McLaren. O assento foi então executado nos testes de pré-temporada sem problemas.

“Sustentabilidade e descarbonização é um problema global e é fantástico ver o automobilismo abraçar alternativas de carbono, abrindo caminho para uma adoção generalizada em aplicações de mobilidade em grande escala”, disse o CEO e cofundador da Bcomp, Christian Fischer, ecoando o sentimento da equipe da McLaren. “A McLaren sempre foi pioneira no esporte, tanto em termos de compósitos quanto de sustentabilidade. Parece a combinação perfeita e uma grande honra colaborar com uma marca tão prestigiada. ”

Então, por que a McLaren começou a transformar fibras naturais em um assento de corrida leve e sustentável, ao contrário de outras partes do carro?

De acordo com a equipe, eles viram uma oportunidade clara de usar a tecnologia nesta área do carro com base nos regulamentos técnicos atuais da F1. Desde 2019, diz a equipe da McLaren, um peso mínimo para o motorista de 80 quilos foi obrigatório. Além disso, se um motorista pesar menos do que isso, deve-se usar lastro para trazê-lo até o peso mínimo. Mas, em vez de permitir que esse lastro seja colocado em outras áreas do carro, o que poderia melhorar a distribuição de peso, ele deve ser localizado na área imediata do assento do motorista.

“Com a introdução do novo regulamento em 2019, o assento agora faz parte do orçamento de peso do motorista, por isso ele é sobrecarregado como resultado”, explica o engenheiro principal de compostos da McLaren F1, Steve Foster. “E com Carlos e Lando pesando 72 quilos e 68 quilos, respectivamente, há muito espaço para fazer isso. Isso significava que, se necessário, havia margem para usar material biocompósito adicional para garantir resistência e rigidez suficientes neste componente crítico de segurança. ”

Essa resistência e rigidez suficientes, acrescenta McLaren, são devidas à estrutura tubular das fibras de linho, que supostamente fornecem baixa densidade e alta rigidez, proporcionando a oportunidade de reduzir o peso e, ao mesmo tempo, melhorar o amortecimento de vibração, bem como a resistência à quebra, torção e compressão. A equipe acrescenta que as fibras de linho são consideravelmente mais leves, sendo 9% mais leves do que qualquer material de carbono equivalente.

“E quando dizemos‘ significativamente melhor ’, queremos dizer cinco vezes melhor graças ao tecido de linho ampliTex da Bcomp e à tecnologia powerRibs”, afirma a equipe. Maior absorção de vibração e resistência ao impacto torna o material de fibra natural bem adequado para uso no assento do motorista. Melhora o conforto e reduz a vibração na cabina do piloto, o que pode ter um efeito fatigante para os pilotos, especialmente em distâncias de corrida e particularmente em circuitos com meios-fios agressivos.

O aprimoramento de segurança da fibra de linho melhora ainda mais os olhos da McLaren. Diz-se que, quando se quebra, ao contrário da fibra de carbono, não é propenso a fraturas frágeis e estilhaços. “O composto de ampliTex e powerRibs não é tão frágil e, enquanto ainda quebra, os detritos mais macios permanecem presos à estrutura principal com a ajuda dos powerRibs, que ajudam a dissipar a energia”, explica Fischer. O comportamento da fratura dúctil é considerado promissor em outros aspectos dos carros de corrida de F1 também, incluindo as placas das asas dianteiras e o piso, já que poderia reduzir os detritos e o risco de perfurações durante as colisões na pista.

Além disso, com um limite de orçamento definido que será introduzido em 2021, muitas equipes de F1 precisarão reduzir custos, mantendo e melhorando o desempenho. As equipes terão que trabalhar de forma ainda mais inteligente, diz a equipe da McLaren, e com as soluções da Bcomp reduzindo o custo da matéria-prima em até 30% em comparação com a fibra de carbono tradicional, a economia significativa de custos pode liberar orçamento para explorar outras maneiras de melhorar o desempenho do carro .

“Onde vemos um potencial significativo é nas áreas não críticas e semiestruturais do carro, como o banco do motorista, bem como fora do carro”, diz Fischer. E é o último, revela Foster, onde realmente reside o escopo imediato para a adoção de compósitos de fibras naturais:“Quando usadas de forma inteligente, as fibras de linho reduzem o peso e o custo, mantendo e, em alguns casos, até melhorando o desempenho. Há uma gama de aplicações possíveis além do próprio carro, incluindo engrenagem de poço, painéis de caminhão, caixas de embalagem, suportes de sincronização e ferramentas de molde. ”

Com tantas aplicações potenciais, diz a equipe da McLaren, o assento de corrida composto de fibra natural é apenas o começo. “Este assento é o primeiro passo para uma aplicação bem-sucedida de compostos de fibra natural na F1”, conclui Seidl. “Ao trabalhar com a Bcomp, podemos identificar outros componentes que podemos substituir por uma alternativa sustentável que tem peso e desempenho equivalentes. Não há solução mágica na corrida para ser neutro em carbono. Em vez disso, devemos avaliar continuamente cada elemento de nossos carros e nossas operações para identificar as maneiras como podemos melhorar o desempenho, aumentar a eficiência e reduzir o impacto ambiental. ”