nos ultimos meses a porsche colocou em alta um elemento aerodinamico relativamente conhecido e muito popularizado no automobilismo desde o inicio da decada passada os suportes de asa tipo pescoço de cisne o nome e auto explicativo sao suportes para as asas traseiras dos carros de corrida que tem o formato de um pescoço de cisne suspendendo a asa pelo plano superior em vez de apoia la pelo plano inferior esse tipo de suporte começou a aparecer nas 24 horas de le mans de 2009 depois que o automobile club de l ouest aco modificou o regulamento para reduzir as asas traseiras dos carros devido a uma serie de acidentes causados pela perda de pressao aerodinamica repentina em velocidades insanamente elevadas proporcionadas justamente pelas asas imensas de 2000 mm que eram permitidas na epoca com a mudança as asas foram reduzidas para 1600 mm de envergadura e de 300 mm para 250 mm de corda isso representou uma reduçao significativa na area das asas que por consequencia reduziu a capacidade de produzir downforce levando a reduçao de velocidade nas curvas como desejado pelo aco so que como toda restriçao de regulamento esta mudança feita pelo aco em 2009 foi a mae de uma nova invençao os suportes tipo pescoço de cisne o conceito por tras desse tipo de suporte e otimizar a area do plano inferior da asa que e o ponto mais critico para a geraçao de downforce ao suspender a asa em vez de apoia la por baixo o resultado e uma superficie livre de interrupçoes aerodinamicas que podem causar arrasto e consequentemente reduzir a downforce para entender isso contudo precisamos antes revisar alguns conceitos basicos da aerodinamica das asas sustentaçao aerodinamica e muito comum que spoiler e asa ou aerofolio sejam usados como sinonimo tambem e bem comum a noçao de que todos eles servem para produzir downforce so que asa nao e a mesma coisa que spoiler — e se voce traduzir spoiler como defletor isso ficara claro sao duas coisas diferentes que e atuam de formas diferentes para obter resultados diferentes trabalhando com arrasto e downforce o arrasto e a resistencia que o fluxo de ar impoe sobre o carro em movimento quando se fala em arrasto o que se imagina e uma parede de vento segurando o carro pela dianteira o que acontece na verdade e que quando o carro se move uma camada de ar adere a sua superficie e se acumula nela segurando o carro e este efeito e particularmente presente na traseira do carro e por isso que chamamos esse efeito de arrasto aerodinamico o veiculo literalmente precisa arrastar esse emaranhado viscoso formado pelo vento que esta aderido a superficie como estamos falando do vento ou seja o ar em movimento a resistencia e exponencial em relaçao a velocidade quando a silhueta do carro apresenta uma variaçao repentina entre uma zona de fluxo rapido de ar e baixa pressao para uma de fluxo de ar lento e alta pressao ha um descolamento desta fina camada de ar chamada chamada limite ‚ e a fricçao dela com as outras camadas de ar causando turbulencia que e um fluxo de ar desordenado e caotico que aumenta o arrasto formando um imenso novelo isso acontece por exemplo quando o teto do carro acaba e a superficie inicia uma queda para o deck traseiro ja a downforce e um fenomeno causado pela diferença na velocidade do fluxo de ar acima e abaixo de um objeto a downforce e uma forma de sustentaçao aerodinamica o mesmo efeito que faz os avioes voarem no caso do aviao a velocidade do ar na parte inferior da asa e menor do que na parte superior a velocidade do ar e inversamente proporcional a sua pressao quanto mais lento maior a pressao; quanto mais rapido menor a pressao esse e o principio de bernoulli e se aplica a todos os fluidos como o ar como a pressao na parte inferior da asa e maior que na parte superior ocorre a sustentaçao aerodinamica como essa sustentaçao faz o aviao subir ela e positiva quando se inverte o perfil da asa ou seja quando a asa permite que o fluxo de ar seja mais rapido na parte inferior do que na parte superior a sustentaçao se inverte e se torna negativa a downforce e simplesmente esta sustentaçao negativa aplicada ao automovel ela nao depende de asas o simples fluxo de ar ao redor do carro ja causa efeitos de sustentaçao ja ouviu falar de muscle cars com a dianteira passarinhando em alta velocidade em muitas ocasioes isso e resultado da sustentaçao positiva ha mais ar embaixo do carro do que sobre ele entao o fluxo aerodinamico produz sustentaçao suficiente para contrariar parte da força da aceleraçao da gravidade e a dianteira fica mais leve em alguns casos extremos e possivel ate mesmo levantar o carro e faze lo virar para tras e por isso que foram inventados os splitters e spoilers dianteiros o spoiler e um defletor que impede que o vento entre demasiadamente sob o carro ajudando a estabilizar a dianteira em alta velocidade mas como vimos mais acima ele faz isso a custa do arrasto aerodinamico tambem e por isso que os carros sao projetados usando tuneis de vento a pressao aerodinamica deve ser maior na parte superior do que na parte inferior um para choques mal feito ou um sistema de escape mal dimensionado pode causar a resistencia do ar sob o carro gerando uma zona de alta pressao com mais pressao sobre a carroceria do que embaixo dela temos sustentaçao negativa que empurra o carro contra o solo estabilizando seu movimento e por isso que carros de corrida e superesportivos costumam ter o assoalho plano o ar flui mais rapido sob o carro e a downforce aumenta mas nos estamos falando de spoilers e asas e por isso vamos nos concentrar na forma com o ar atua nestes elementos assim poderemos explicar a diferença entre os dois spoilers ou defletores colocar um spoiler na traseira e uma forma de reduzir o arrasto aerodinamico para otimizar a aerodinamica e fazer o carro atingir velocidade maxima mais alta ou ate mesmo economizar combustivel na estrada lembre se pense no spoiler como defletor ele modifica o fluxo de ar de modo que reduz a resistencia e a turbulencia formados na traseira ate a decada de 1930 essa tarefa era cumprida pelo formato da carroceria que assumia um perfil em forma de gota a linha decrescente continua da carroceria faz com que a camada de ar se descole da superficie de forma gradual reduzindo a fricçao e a turbulencia reduzindo aquele novelo de camadas de ar que forma o arrasto porem voce nao pode dar a uma perua a forma de gota nem a um hatchback ou picape foi quando os spoilers começaram a ser usados a ideia e emular este efeito sem precisar recorrer a uma carroceria longa e de caimento suave que ainda tinha a desvantagem de deslocar para tras o centro de pressao aerodinamica do automovel deixando a dianteira leve demais lembre se o spoiler e um defletor uma barreira fisica para o ar posicionado na extremidade traseira de um carro esta barreira causa uma zona de fluxo aerodinamico mais lento quase estatico entre o vidro traseiro e o spoiler ele cria quase literalmente uma almofada de ar de alta pressao pois e quase estatico que fica entre a carroceria e as camadas de ar superiores que se movem mais rapidamente como o ar sempre procura o caminho mais facil as camadas mais altas irao passar por cima desta almofada resultando em menos atrito e menos turbulencia ou seja menor arrasto e por isso que o spoiler e empregado em modelos esportivos o automovel rasga o ar com mais facilidade o que se traduz em melhor eficiencia energetica em um carro de rua reduzindo o consumo de combustivel; e maior velocidade final em um esportivo ou carro de corrida — como os stock cars por exemplo o senso comum nos faz pensar no spoiler como um freio aerodinamico mas seu principal beneficio e o oposto disso outro beneficio e que ele acaba gerando alguma downforce muito menos que as asas claro por ordenar o fluxo aerodinamico na traseira mitigando um pouco da sustentaçao aerodinamica vindo da parte inferior da traseira asas ou aerofolio o maior problema em colocar spoilers e asas traseiras no mesmo saco e que estes elementos atuam de forma fundamentalmente oposta ainda que ambos funcionem com base no fluxo de ar enquanto o spoiler reduz o arrasto aerodinamico a asa traseira sempre o aumenta porque e ele que ira fazer o carro pregar no chao o coeficiente aerodinamico de carros de corrida nao e baixo como o de um carro hibrido moderno justamente por isso eles nao podem apenas cortar o ar eles precisam usar o ar para ter aderencia e dai que vem a estrategia de asas da f1 e le mans e preciso encontrar um acerto que garanta aderencia aerodinamica sem comprometer a velocidade maxima nos setores mais rapidos e dai que vem os pixelesimos dos tempos de volta em um corte lateral das asas de uma olhada no perfil da asa do chaparral ali acima voce vera que ha uma assimetria entre o plano superior e o plano inferior o nome desta silhueta em corte em perfil e aerofolio asa e o nome do objeto inteiro enquanto aerofolio e este elemento que modifica o fluxo de ar com o perfil assimetrico dos planos o aerofolio de um aviao e projetado para acelerar o fluxo de ar sobre a asa reduzindo a pressao e reduzir sua velocidade sob ela aumentando a pressao portanto como ha mais pressao sob a asa do aviao em determinado momento ele decola por causa da sustentaçao aerodinamica positiva as asas de um carro funcionam de maneira inversa literalmente e uma asa de aviao invertida seu formato faz com que o fluxo aerodinamico seja mais rapido por baixo delas e mais lento sobre elas assim ha mais pressao sobre a asa do que sob ela e quando em movimento o fluxo de ar resulta em sustentaçao negativa uma força descendente que ira pressionar o carro contra o solo a downforce contudo a principal consequencia do fluxo de ar mais lento sobre a asa traseira e justamente o aumento do arrasto aerodinamico especialmente quando o aerofolio assume angulos de ataque inclinaçao mais agressivos no caso de aerofolios ajustaveis de competiçao e por isso que um carro de corrida ajustado para um circuito de media fica com velocidade maxima mais baixa do que quando ajustado para uma pista de alta velocidade como monza o arrasto na primeira configuraçao e muito maior bem como a downforce ajudando o a contornar curvas o pescoço de cisne agora que ficou claro o conceito basico das asas e aerofolios vamos ao pescoço de cisne voce ja notou que o ponto critico da geraçao de downforce e a parte inferior da asa certo porque ali e preciso que o fluxo aerodinamico seja veloz para resultar em baixa pressao aerodinamica se houver qualquer disturbio nas camadas aerodinamicas abaixo da asa havera aumento de pressao e isso era o que acontecia quando as camadas tocavam os suportes inferiores das asas as camadas aerodinamicas ao se descolar dos suportes abaixo das asas causavam um efeito turbulento exatamente como aquele causado por qualquer alteraçao brusca da superficie do carro lembra que a queda abrupta do teto para o deck traseiro causa o descolamento da camada limite e isso gera turbulencia e por consequencia arrasto pois entao o mesmo efeito acontecia na parte posterior dos suportes das asas [caption id= attachment_320288 align= aligncenter width= 1156 ] as areas em verde e azul sob a asa indicam menor velocidade do ar [/caption] esta imagem abaixo de uma asa de um carro de turismo apos uma corrida na chuva mostra exatamente a regiao onde houve descolamento da camada limite sob a asa e a area onde nao ha efeito aerodinamico — ou seja onde o ar fica estatico gerando um ponto de pressao positiva observe a mancha em forma de v formada ao redor do suporte isso significa que em toda essa area nos dois suportes a downforce era prejudicada esse pedaço da asa nao estava ajudando a produzir downforce parece pouco mas quando se reduz uma asa em 20% como o aco fez em 2009 esta regiao e significativa alem disso nas curvas as asas recebem vento cruzado e o suporte aumenta ainda mais a area de alta pressao na parte inferior nesse momento foi entao que os engenheiros aerodinamicistas decidiram colocar o suporte na parte superior da asa ali a perturbaçao do fluxo aerodinamico nao interfere drasticamente na produçao de downforce porque e justamente onde a asa precisa ter zonas de maior pressao com o suporte na parte superior esse mesmo efeito de descolamento acontece mas ele e positivo pois ajuda a aumentar a pressao sobre a asa como a parte inferior da asa tambem foi otimizada pelo aumento da superficie com baixa pressao aerodinamica o resultado e um aumento na downforce produzida na mesma area de asa [caption id= attachment_320289 align= aligncenter width= 1182 ] note como as zonas turbulentas em azul desapareceram na asa suspensa[/caption] o suporte tipo pescoço de cisne contudo tem suas desvantagens a curvatura necessaria para inverter a ancoragem afinal o suporte ainda esta preso na traseira do carro abaixo da asa e um ponto fragil que precisa de reforços para suportar a pressao aerodinamica — afinal 500 kg de downforce significa a aplicaçao de 500 kg sobre a asa — e isso resulta em mais material e maior peso em carros de corrida alguns gramas sao precisos voce sabe e por isso que alguns projetistas ainda preferem usar outros tipos de suportes mas isso e um papo para uma proxima parte desta materia
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