Aerodinâmica, o poder do vento

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 1, mas a turbulência que se forma em torno dela aumenta esse valor para 1,2. O 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 prática da área frontal corrigida (Cx x A): a multiplicação de sua área frontal pelo Cx. Assim, no exemplo de 0,30, com área frontal de 2 m2 o Cx x A seria de 0,60. Uma minivan e um esportivo podem ter o mesmo Cx, mas eficiências muito diversas em função da área frontal.

E em que isso influi? Quanto menor a área frontal corrigida, menor o esforço (potência) necessário para o deslocamento do carro contra a massa de ar à sua frente. Essa importância aumenta quando se considera que a resistência aerodinâmica cresce ao quadrado da velocidade: por exemplo, multiplica-se por quatro enquanto dobra a velocidade do veículo. Assim, se num carro urbano o Cx pouco representa, em um superesportivo a 300 km/h ele é determinante.

Aerodinâmica bem estudada também influi no comportamento dinâmico. Todo veículo está sujeito a 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 veículo. Um carro de Fórmula 1 precisa de muita sustentação 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 Fórmula-1 atuais não apenas limita sua velocidade máxima em cerca de 330 km/h, relativamente pouco para os quase 800 cv produzidos pelos motores de 3,5 litros, como produz efeito freante acentuado ao levantar o pé do acelerador. A desaceleração nesse momento fica muito próxima a 1 g -- a mesma de um carro de rua numa freada máxima, em emergência!

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. Continua

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