Você pensa em como o ar flui sobre seu carro em alta velocidade, certo? Atualmente você está pensando em como “tirá-lo” da sua frente – abrindo um buraco na carroceria do seu veículo. Afinal, o ar “briga” com você, indo e vindo, forçando uma compressão
contra a frente do carro e deixando uma pressão baixa na traseira, puxando o veículo para trás. E isso, claro, é muito ruim. Todos os pilotos experientes já sabem que, se o carro está rodando em velocidade máxima, será necessário, para dobrar aquela velocidade, cerca de oito vezes mais cavalos de força. Em outras palavras: para ir de 200 km/h a 248 km/h, você vai precisar do dobro de cavalos no motor.É claro que é possível ir mais rápido sem adicionar nenhum cavalo de potência, fazendo o carro mais esguio. Em outras palavras: você terá de otimizar a aerodinâmica do veículo, dedicando-se ao estudo de como os gases passam pelos corpos.
Trata-se de uma disciplina complexa, pois existem muitas variáveis que podem afetar o modo com que o veículo “corta” o vento. Nosso objetivo, com esta matéria, não é fazer com que você, ao concluir a leitura, se transforme em um expert em aerodinâmica, mas dar uma base para um aprofundamento maior, caso seja de seu interesse. Você pode começar a aprender um pouco mais sobre o assunto com o auxílio de livros especializados em tecnologia aerodinâmica. Até os profissionais podem chegar a um bom termo, fazendo apenas suposições providas de lógica, mas, como diz Gary Eake: “um bom teste vale mais do que milhões de opiniões”.
Eake tornou possível aos entusiastas, nos EUA, o acesso a esse tipo de teste. Ele é engenheiro sêniôr do Centro Avançado Aero Group da GM e um dos últimos aerodinamicistas da Hendrick Motorsport. Esse profissional ajudou a desenvolver as chapas de diminuição de velocidade, no caso de alguma escapada de trajetória, dos carros da NASCAR, os defletores laterais de carroceria dos Top Fuel e o EV-1, carro com o menor índice de coeficiente aerodinâmico já produzido em série: Cx de 0.19 (só para se ter uma idéia, dentre os veículos novos existentes à venda nos EUA, um dos melhores índices é de 0.29).
Seu último projeto foi um túnel de vento chamado de A2, localizado ao lado de seu túnel aerodinâmico (AeroDyn) de Mooresville, na Carolina do Norte. O AeroDyn opera aproximadamente por 24 horas para as grandes equipes de corrida. O A2, entretanto, é um túnel de vento de baixo custo, sem o piso que simula movimento plano ou a capacidade de testar um carro no limite. Aqui proprietários de veículos de rua e equipes de corrida de baixo orçamento podem aprender muito sobre seus carros. Nós da HOT ROD fizemos a primeira cobertura do A2 – na edição de outubro de 2005, com o título de “Reino do Ar – Kingdom of Air” –, quando ele ainda estava sob construção, e agora tivemos a oportunidade de levar nosso carro de corrida de (Bonneville) para o A2 e contaremos como tudo funciona, dar algumas dicas e, claro, fazer nosso bólido ir mais rápido.
O Túnel A2 pode acomodar qualquer coisa – de motocicletas a pequenos dragsters, mas nada com um aerofólio traseiro muito alto (como no caso dos dragsters). Qualquer um pode agendar um horário, ligando com um mês de antecedência. O preço para a primeira visita é de R$ 600,00 por hora – para as primeiras duas horas – e R$ 860,00 reais para cada hora extra, aproximadamente. Meia hora desse tempo vai ser gasta apenas colocando e retirando o veículo do Túnel. Eake sugere o mínimo de duas horas de agendamento, para que seja possível aprender algo significativo; quatro horas para o teste; seis horas para obter informações bem completas.
Uma vez o carro colocado na posição correta e em esquadro no túnel, com cada roda na escala, a medição da área frontal do veículo é realizada. Poucas tentativas iniciais talvez sejam necessárias para que a equipe do A2 ajuste a linha de teto do túnel ao desenho da carroceria do veículo que está sendo testado. Em seguida, os ventiladores são ligados, desenhando o vento sobre o carro a 136 km/h e as medições sendo tiradas. O teste completo leva cerca de quatro minutos.
O computador gera dados que posteriormente poderão ser consultados pelo cliente através de uma simples planilha. Você pode trazer seus próprios sensores de pressão, com saída para acima de 16 canais de data-logging, e o A2 lhe informará vários números crus que revelarão a força aérea e o momento (torque). Inicialmente, a informação mais importante é o coeficiente de arrasto (Cx.) e o coeficiente de levantamento (Ci).
O coeficiente de arrasto, simplificado por Eake, “pode ser pensado sobre como a proporção de energia de corrente de ar não se equalizou pelo carro.” Em outras palavras: a situação ideal seria ter a pressão na frente do carro equalizada e balanceada com a pressão na traseira. Isso é impossível, mas, quanto mais perto você chegar, mais baixo será o coeficiente e mais rápido será seu carro. O coeficiente de arrasto independe do tamanho do veículo, ou seja, um modelo em escala de um carro qualquer terá o mesmo coeficiente do automóvel em tamanho natural.
O coeficiente de levantamento é traduzido em quilos de levantamento positivo ou negativo (que mais tarde é chamado de downforce), medidos em cada roda do veículo. Você pode colocar sua velocidade de alcance para checar os números de Ci baseados em quão rápido pretende ir. O Ci não muda com a velocidade, mas os números de peso atuais são afetados pela velocidade.
Então, Ci e Cx. são os dois primeiros passos utilizados na aerodinâmica para ir rápido em linha reta. Em túnel, no entanto, você também pode aprender sobre vórtices (plural de vortex), a energia gasta nos redemoinhos criados pelo movimento do carro pelo ar. A energia é gasta gerando os vórtices e o uso desse poder geralmente cria mais arrasto, mas, em alguns casos, os vórtices podem ser úteis para preencher áreas de pressão baixa, enganando beneficamente a corrente de ar. Mais comumente, os vórtices interrompem o fluxo favorável e o melhor que você pode fazer é controlar a direção deles e conseguir que eles saiam da parte de trás do spoiler traseiro, fazendo com que eles corram para os lados.
Enquanto o processo de aprendizado irá lhe dar a direção de seu teste, é um pouco crítico vir com um específico baseado em seus objetivos, o que poderá variar com o tipo de corrida em que você está envolvido. É aí que a diversão começa – traga muitas fitas adesivas, silver tape, espuma de modelagem, pedaços de cartolina, alumínio, rebites e massa de modelar, além de mais algumas pessoas para ajudar, tudo isso para que você possa alterar a carroceria do veículo. Mesmo se um apêndice aerodinâmico não é permitido em sua categoria, pode ser importante para você tentar encontrar áreas aerodinamicamente sensíveis e elaborar alguma solução para ganhar vantagem. Alguns resultados que você pode obter com spoilers traseiros mudam quando você acrescenta um coletor de ar frontal. “Se o objeto B está atrás do objeto A, provavelmente haverá uma interação aerodinâmica, a qual poderá ser boa ou ruim.”
Ele conta que uma montadora estava testando peruas com defletor na traseira para que mantivesse a água da chuva fora da vigia traseira. O defletor, sozinho, adicionava arrasto, assim como o rack de teto, também sozinho, mas quando o rack foi adicionado com o defletor, o arrasto diminuiu. É claro que a combinação não era tão boa quanto a de um teto liso, mas o processo é um bom exemplo de interações pouco óbvias.
Essa história é mais uma razão para um teste lógico que sustente a vontade de aprender e a parte mais recompensadora é que você pode tentar qualquer alteração, desde a utilização de alguns pedaços de silver tape e cartolina. Em quatro minutos saberá se está na direção correta ou não. É possível testar o arrasto aerodinâmico da tomada de ar sobre o capô, modelar seu aerofólio, spoilers, e defletores para otimizar o coeficiente e ir além, fechando algumas frestas dos pára-choques, além de encontrar e resolver pequenos problemas, como testar a pressão em diversos pontos do carro com seus próprios sensores e, por fim, determinar o fluxo de ar através do radiador e do intercooler. Companhias de peças de reposição estão desenvolvendo componentes de carroceria para corrida com ótimos desempenhos aerodinâmicos.
O teste de nosso carro para Bonneville ficou focado em encontrar o menor arrasto possível, buscando o máximo de equilíbrio Ci para manter o veículo grudado no chão. Um carro de corrida para velocidade final é o caso mais fácil para realizar os testes de túnel de vento, pois quaisquer melhorias que possam ser aplicadas terão um enorme impacto no resultado final. Uma redução de 10% no arrasto representa uma melhora de 2 a 3% no aumento da velocidade, mas tais números são relevantes para seu carro? Quando questionado, Eake admitiu que, primeiramente, os benefícios obtidos com as informações geradas dentro do túnel de vento são ótimos para um carro de disputa em velocidade final, depois para carros de circuito fechado e, por último, para carros de arrancada que gastam mais tempo para melhorar sua saída da inércia. De qualquer maneira, podemos dizer que, quanto mais acirrada a disputa na pista de arrancada, mais importantes são as modificações aerodinâmicas. Mesmo na semana de velocidade em Bonneville, uma simples modificação na grade do radiador pode melhorar décimos de segundo muito importantes, e isto pode te colocar na próxima etapa.
Em tese: um dia no Túnel de Vento A2 é uma experiência fascinante para os verdadeiros entusiastas de desempenho.
Por David Freiburger Fotos David Freiburger
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