A importância da aerodinâmica
Conheça
essa força que afeta o desempenho e estabilidade do carro e como ela pode ser
melhorada.
Você pode não perceber, mas ela atua todo o tempo sobre seu automóvel,
afetando seu desempenho, consumo e estabilidade. Os fabricantes investem milhões
para torná-la mais eficiente e, no entanto, uma simples janela aberta pode
jogar por terra boa parte desse trabalho. É a aerodinâmica.
Todo objeto possui uma maior ou menor eficiência ao atravessar o ar. Uma placa
circular plana tem um coeficiente de resistência aerodinâmica, o conhecido
Cx., que alguns chamam de coeficiente de arrasto ou Cd em inglês, igual a um,
mas a turbulência que se forma em torno dela aumenta esse valor para 1,2.
Objeto de mais perfeita aerodinâmica que se conhece é a gota d'água com Cx.
de 0,05.
Nos automóveis modernos o coeficiente fica, em geral, em torno de 0,30. Esse
fator não considera a área frontal (A) do objeto, mas apenas sua forma e com
quanta suavidade o ar pode se deslocar por ele. Assim, A eficiência aerodinâmica
do carro depende na pratica da área frontal corrigida (CX X A): a multiplicação
de sua área frontal pelo Cx. Assim, no exemplo de 0,30, na área frontal de
E em que isso influi? Quanto menor a área frontal corrigida, menor o esforço
(potencia) necessário para o deslocamento do carro contar a massa de ar a sua
frente. Essa importância aumenta quando se considera que a resistência aerodinâmica
cresce ao quadrado da velocidade: por exemplo, multiplicasse por quatro enquanto
dobrar a velocidade do veiculo. Assim, se num carro urbano o Cx. pouco
representa em um superesportivo a
Aerodinâmica bem estudada também influi no comportamento dinâmico. Todo
veiculo esta sujeito à sustentação (LIFT) quando em movimento, devido ao ar
que passa por baixo da carroceria. É o mesmo efeito que, acentuado, permite aos
aviões vencer seu peso e levantar vôo, mantendo-se no ar enquanto houver
velocidade para tanto. No automóvel a sustentação deve ser compensada ou
mesmo revertida, para evitar instabilidade, mas esse processo tende a piorar o
coeficiente aerodinâmico.
O compromisso entre cx. e sustentação, portanto, depende da finalidade e
perfil do veiculo. Um carro de fórmula um precisa de muita sustação negativa,
ou seja, ser empurrado para baixo pelo ar, para contornar curvas velozmente: seu
cx. chega a espantosos 1,8, mas, em contrapartida, ele poderia rodar de cabeça
para baixo,no teto de um túnel, enquanto se mantivesse em alta velocidade.
O cx. elevado dos formula1 atuais não apenas limita sua velocidade máxima em
cerca
Já num carro de rua, mesmo esportivo, a sustentação não deve prejudicar a eficiência aerodinâmica, para que se obtenham maior desempenho e menor consumo. Como exemplo, o aerofólio do lamborghini countach era opcional para que o proprietário pudesse escolher entre mais velocidade, ou melhor, estabilidade.
SPOILERS
E AEROFOLIOS
Foram nos anos 60 que vários engenheiros, entre eles os da Ferrari, perceberam
que, com a aplicação de uma asa como as de avião, mas invertida na traseira
do carro, a sustentação podia ser reduzida ou mesmo revertida sem grande
aumento do arrasto. Essa peça ficou conhecida como aerofólio (nome dado a toda
superfície que produz sustentação, como a as asas dos aviões), normalmente
permite passagem de uma quantidade maior de ar por baixo da asa do que por cima,
responsável pela produção da sustentação, negativa no caso.
Quando não há esta passagem, convenciona-se o termo spoiler, que curiosamente
vem do verbo inglês to spoil, ou perturbar, prejudicar. Nesse caso,
“perturba-se” intencionalmente o fluxo de ar para reduzir a sustentação.
Jatos comerciais e planadores contam com spoilers móveis de topo de asa, que
sevem tanto de freio aerodinâmico quanto para provocar perda rápida de altura
do aparelho quando a circunstância de vôo exige.
A Ferrari foi pioneira no uso de aerofólio em carros de competição (o 246 SP
de 1962) e de rua (o 250GTO em 1963), mas a Porsche notabilizou o equipamento
com o 911 Carrera rs 2,7, em 1972,que reduza em 75% a sustentação da traseira
com sua utilização. No ano seguinte a versão 3.0 do mesmo carro conseguia
neutralizar a sustentação com aerofólio ainda mais pronunciado.
A Porsche utiliza hoje em alguns modelos aerofólios móveis, que só aparecem a
partir de certa velocidade. Num 911 carrera ele opera milagres: a
Os spoilers também são usados na parte frontal do veículo, com o fim de
diminuir a passagem de ar sob a carroceria, onde haveria arrasto, pelos
elementos mecânicos de formato irregular, e se criaria sustentação. A meta é
desviá-lo para as laterais onde as saias entre eixos se encarregam de
disciplinar seu fluxo até a traseira. Trabalharem em conjunto é que esse
sistema precisa ser bem projetado e não devem ser usados em separado.
O efeito solo, no final dos sessenta, o chaparral 2j esporte-prototipo, construído
pelo americano Jim hall, trazia uma enorme asa invertida sobre o eixo traseiro.
Na década de 70 Colin Chapman, o genial engenheiro aeronáutico inglês que
fundou a lótus, desenvolveu uma alternativa mais funcional que e os aerofòlicos:
um canal de ar por baixo de seu lótus 79 de fórmula um, um carro asa que
gerava o chamado efeito solo.
O canal, praticamente um túnel, pois o carro ficava muito próximo do solo, era
mais estreito á frente e largo atrás, fazendo o ar perder pressão durante o
percurso e gerando sustentação negativa (downforce, força vertical de cima
para baixo). Nas laterais haviam escovas, cerdas de borracha, que tinham de ser
trocadas frequentemente, pois gastavam se logo.
O efeito-solo foi proibido na F1. O engenheiro sul africano
GORDON MURRAY tentou sistema similar em 1978, utilizando um exaustor
(ventilador) em vez do túnel inferior no brabham BT
56, mas a FIA, federação internacional
do automóvel , logo vetou a novidade . O uso de efeito-solo em carros de
rua, contudo, nunca foi bem sucedido em função da maior altura de rodagem
exigida pelo trajeto urbano. O mesmo Murray dois exaustores em seu supercarro
MCLAREN F1, nos anos 90, mas sem os mesmo resultados das pistas.
Outro carro “de rua”, o Dauer 962 baseado no ponche 962 de competição, utilizava o túnel de Chapman e uma suspensão de altura ajustável, de modo a obter efeito-solo quando as condições da estrada permitissem. Menos eficaz que o efeito-solo, mais útil para reduzir o arrasto da região inferior à sustentação é o fundo plano introduzido pela Ferrari F355 de 1994.
Aerodinâmica X funcionalidade.
A guerra dos fabricantes pela redução do Cx. já foi mais intensa, pois devido
às crises do petróleo de 1973 e
No final dos anos 90, apesar da conquista de melhores valores em carros médios
e grandes (há vários hoje com 0,26 e 0,27). Os projetistas decidiram não mais
sacrificar estilo e funcionalidade em favor de um ganho discreto em aerodinâmica.
O detentor atual de menor Cx., o hibrido Honda insight, é um carro de perfil
esguio, apenas dois lugares e com rodas traseiras parcialmente encobertas solução
utilizada por muitos automóveis no passado, mas que não agrada a muitos.
Levando a eficiência aerodinâmica a extremos a Ford conseguiu, já 1986
excelente 0,137. Mas as formas daquele carro-conceito, o probe V, estão muito
distantes das adotadas pelos carros de hoje, passados 15 anos de sua apresentação.
A busca de melhor aerodinâmica pode levar os fabricantes a acentuar a inclinação
das janelas e do pára-brisa, aumentando a incidência solar no interior e
chegando a causar distorções na imagem, a reduzir a largura e a altura da
cabine, diminuindo o espaço para passageiros e bagagem, ou simplesmente a
afetar a pureza de estilo com soluções de gosto duvidoso.
O comprador de automóveis já provou que tudo isso vale mais do que um ponto
decimal a menos no coeficiente aerodinâmico.