Como a aerodinâmica influencia no desempenho do seu carro
Enviado: Ter Ago 31, 2010 12:53 pm*** para quem não conhece muito, isso pode lhe ajudar... ***
Aerodinâmica é um assunto importante quando falamos de carro e velocidade, certo? Sabemos que empresas investem milhões em estudos em túneis de vento e programas como o CFD (Computational Fluid Dynamics) para melhorar os projetos de carroceria. É por isso que hoje temos tantos carros como o Nissan Cube, o Novo Uno e o Kia Soul... espera, tem algo errado aí!
Sim e não. “Esses cube cars de agora, como o Nissan Cube, o Kia Soul, eles são uns caixotinhos. Eles devem ter um arraste aerodinâmico muito grande, mas também não há muita preocupação, porque são carros feitos para a cidade”, explica o professor do curso de Engenharia Mecânica da FEI, Waldemar Colluci.
“Na cidade a gente não anda, a gente se arrasta, né?” – de fato, professor.
O arraste aerodinâmico nada mais é do que a reação que cada automóvel irá sofrer ao andar em alta velocidade por um ambiente que tenha ar. É como quando colocamos o rosto na frente do ventilador e sentimos a resistência do ar fazendo uma força contrária à nossa. A 100 km/h, um carro sofre disso em proporções bem maiores.
E por que carros como o Cube e o Soul estão sendo construídos agora, numa época de avanços tecnológicos? Como disse o Colluci, vamos andar tão devagar com eles que vai fazer pouca diferença, já que o arraste aerodinâmico é apenas 50% da preocupação do carro até os 70 km/h. Depois disso, entretanto, ele passa a ser o fator mais importante.
O formato de um veículo representa apenas 60% de sua eficiência aerodinâmica. Os outros 40% estão divididos entre sistema de arrefecimento, maçanetas, molduras, antenas, etc., o que faz com que carros com maçanetas embutidas e retrovisores discretos sejam mais hábeis contra o vento.
Convenhamos que, tirando os donos de Gol das antigas, ninguém compra um destes cube cars para levar a um Track Day ou competição de arrancada, não é mesmo? Carros destinados a uso urbano estão deixando a aerodinâmica em segundo plano e explorando a estética (ainda que eu não consiga entender a complexa beleza do Kia Soul).
Resultados do teste de um carro de Fórmula 1 em um programa CFD
Se você é daqueles que passa a semana inteira andando a 40 km/h na cidade, mas não abre mão de uma esticadinha no domingo, pode ficar ligado em um pequeno número, dificilmente encontrado por aí: o coeficiente de penetração aerodinâmica, conhecido como Cx, que representa a capacidade do carro em furar o ar.
Quanto menor o produto da multiplicação do Cx pela área frontal do veículo, melhor a aerodinâmica, mas isso não é tudo. Um SUV bem desenhado, por exemplo, poderia até ter o coeficiente de penetração melhor do que o de um carro pequeno, mas a sua área frontal vai bloquear mais vento, mostrando-se menos eficiente. É por isso a importância de sempre calcular o Cx junto com a área. Para se ter uma ideia, o produto de Cx pela área do grandalhão Hummer H2 é de 2,443, enquanto um esguio Porsche 911 Carrera apresenta um índice de 0,583.
Trazendo a teoria para a nossa realidade, podemos até comparar dois carros com mesma motorização e tamanhos semelhantes, como um Gol e um Palio. As diferenças serão mínimas. “É quase imperceptível para um motorista normal”, diz Colluci. Os túneis de vento, ele explica, às vezes servem mais para eliminar ruídos de vento do que para melhorar a parte aerodinâmica. Se o seu carro faz muito barulho em altas velocidades, provavelmente ele não passou por um túnel de vento e foi apenas projetado em um CFD.
É claro que a aerodinâmica é importante e que quanto menor o produto entre o Cx e a área frontal do veículo, melhor ele irá se comportar em altas velocidades, mas isso é algo que começa a fazer diferença de verdade em carros de alta performance. Nos superesportivos e nos bólidos de corrida, por exemplo, alguns décimos a menos no coeficiente de penetração fazem toda a diferença. Já na rua, até uma gasolina diferente pode compensar um Cx ruim e fazer o carro andar mais e ser mais econômico.
Downforce
Você sabe como um avião faz para voar? É exatamente o princípio contrário do que faz um carro de F1 ficar grudado no chão. A asa de um avião corta o ar, deixando que metade passe por cima e metade por baixo. Como a área a ser percorrida acima da asa é maior, o ar precisa se deslocar mais rápido ali do que embaixo, para que eles se encontrem juntos no final. Com a velocidade do ar maior em cima, teremos uma pressão menor que a gerada embaixo da asa, criando assim uma força de sustentação.
Os carros "de rua" apresentam o mesmo princípio de formato da asa do avião, ou seja, a velocidade do vento na parte superior é maior do que na parte inferior. A força de sustentação tende a reduzir a pressão que as rodas exercem no solo, e é aí que surge o momento em torno do eixo transversal do veículo, ou seja, há uma disposição do carro em afundar a dianteira e suspender a traseira. É por isso que, em competições, vemos os bólidos vestindo aerofólios ou spoilers: para não voar. Mas este é um assunto que ficará para o próximo post!
F J
Aerodinâmica é um assunto importante quando falamos de carro e velocidade, certo? Sabemos que empresas investem milhões em estudos em túneis de vento e programas como o CFD (Computational Fluid Dynamics) para melhorar os projetos de carroceria. É por isso que hoje temos tantos carros como o Nissan Cube, o Novo Uno e o Kia Soul... espera, tem algo errado aí!
Sim e não. “Esses cube cars de agora, como o Nissan Cube, o Kia Soul, eles são uns caixotinhos. Eles devem ter um arraste aerodinâmico muito grande, mas também não há muita preocupação, porque são carros feitos para a cidade”, explica o professor do curso de Engenharia Mecânica da FEI, Waldemar Colluci.
“Na cidade a gente não anda, a gente se arrasta, né?” – de fato, professor.
O arraste aerodinâmico nada mais é do que a reação que cada automóvel irá sofrer ao andar em alta velocidade por um ambiente que tenha ar. É como quando colocamos o rosto na frente do ventilador e sentimos a resistência do ar fazendo uma força contrária à nossa. A 100 km/h, um carro sofre disso em proporções bem maiores.
E por que carros como o Cube e o Soul estão sendo construídos agora, numa época de avanços tecnológicos? Como disse o Colluci, vamos andar tão devagar com eles que vai fazer pouca diferença, já que o arraste aerodinâmico é apenas 50% da preocupação do carro até os 70 km/h. Depois disso, entretanto, ele passa a ser o fator mais importante.
O formato de um veículo representa apenas 60% de sua eficiência aerodinâmica. Os outros 40% estão divididos entre sistema de arrefecimento, maçanetas, molduras, antenas, etc., o que faz com que carros com maçanetas embutidas e retrovisores discretos sejam mais hábeis contra o vento.
Convenhamos que, tirando os donos de Gol das antigas, ninguém compra um destes cube cars para levar a um Track Day ou competição de arrancada, não é mesmo? Carros destinados a uso urbano estão deixando a aerodinâmica em segundo plano e explorando a estética (ainda que eu não consiga entender a complexa beleza do Kia Soul).
Resultados do teste de um carro de Fórmula 1 em um programa CFD
Se você é daqueles que passa a semana inteira andando a 40 km/h na cidade, mas não abre mão de uma esticadinha no domingo, pode ficar ligado em um pequeno número, dificilmente encontrado por aí: o coeficiente de penetração aerodinâmica, conhecido como Cx, que representa a capacidade do carro em furar o ar.
Quanto menor o produto da multiplicação do Cx pela área frontal do veículo, melhor a aerodinâmica, mas isso não é tudo. Um SUV bem desenhado, por exemplo, poderia até ter o coeficiente de penetração melhor do que o de um carro pequeno, mas a sua área frontal vai bloquear mais vento, mostrando-se menos eficiente. É por isso a importância de sempre calcular o Cx junto com a área. Para se ter uma ideia, o produto de Cx pela área do grandalhão Hummer H2 é de 2,443, enquanto um esguio Porsche 911 Carrera apresenta um índice de 0,583.
Trazendo a teoria para a nossa realidade, podemos até comparar dois carros com mesma motorização e tamanhos semelhantes, como um Gol e um Palio. As diferenças serão mínimas. “É quase imperceptível para um motorista normal”, diz Colluci. Os túneis de vento, ele explica, às vezes servem mais para eliminar ruídos de vento do que para melhorar a parte aerodinâmica. Se o seu carro faz muito barulho em altas velocidades, provavelmente ele não passou por um túnel de vento e foi apenas projetado em um CFD.
É claro que a aerodinâmica é importante e que quanto menor o produto entre o Cx e a área frontal do veículo, melhor ele irá se comportar em altas velocidades, mas isso é algo que começa a fazer diferença de verdade em carros de alta performance. Nos superesportivos e nos bólidos de corrida, por exemplo, alguns décimos a menos no coeficiente de penetração fazem toda a diferença. Já na rua, até uma gasolina diferente pode compensar um Cx ruim e fazer o carro andar mais e ser mais econômico.
Downforce
Você sabe como um avião faz para voar? É exatamente o princípio contrário do que faz um carro de F1 ficar grudado no chão. A asa de um avião corta o ar, deixando que metade passe por cima e metade por baixo. Como a área a ser percorrida acima da asa é maior, o ar precisa se deslocar mais rápido ali do que embaixo, para que eles se encontrem juntos no final. Com a velocidade do ar maior em cima, teremos uma pressão menor que a gerada embaixo da asa, criando assim uma força de sustentação.
Os carros "de rua" apresentam o mesmo princípio de formato da asa do avião, ou seja, a velocidade do vento na parte superior é maior do que na parte inferior. A força de sustentação tende a reduzir a pressão que as rodas exercem no solo, e é aí que surge o momento em torno do eixo transversal do veículo, ou seja, há uma disposição do carro em afundar a dianteira e suspender a traseira. É por isso que, em competições, vemos os bólidos vestindo aerofólios ou spoilers: para não voar. Mas este é um assunto que ficará para o próximo post!
F J
