Um dos upgrades mais baratos — e por isso também mais populares — é o coletor de ar frio, ou “cold air intake” (CAI). Como praticamente todos os upgrades de baixo custo, os CAI prometem melhorar o rendimento do motor com mais potência e menor consumo de combustível. Mas será verdade? Colocar um coletor de ar frio no motor do seu carro realmente irá melhorar o desempenho?
Os australianos do Mighty Car Mods fizeram um tira-teima usando um Honda S2000 e um dinamômetro para comparar o rendimento do carro com a caixa de ar original e com o coletor de ar frio aftermarket. Veja só como foi:
É bem provável que você não tenha entendido nada com aquele sotaque australiano impossível dos apresentadores, mas a curva do dinamômetro e os números são universais. A história é mais ou menos a seguinte: a dupla comprou um Honda S2000 — que tem um dos motores aspirados mais eficientes já fabricados, com cerca de 130 cv/l — que veio com um CAI instalado no lugar da admissão original.
Com o coletor de ar frio, o carro produziu 132,5 kW (180 cv) e a curva de potência mostrou bastante desenvoltura em rotações mais elevadas. Com a admissão original, usando um filtro cônico dentro da caixa de ar, o Honda cravou 127,5 kW (173 cv), uma diferença de 5 kW (7 cv) graças à admissão de ar em temperatura mais fria. Contudo, vale notar que o vídeo mostra que a curva de potência foi ligeiramente mais alta em baixas rotações com a admissão original, o que faz todo sentido, pois a função da caixa de ar é otimizar as curvas de potência e torque para uso geral além de reduzir o ruído da admissão.
Então como a simples admissão de ar mais frio pode melhorar o desempenho de um motor aspirado? Graças à densidade do ar. O ar mais frio é mais denso que o ar quente (é por isso que balões flutuam), o que significa que ele tem mais massa em um mesmo volume. Traduzido para os motores à combustão, isso significa que no mesmo volume admitido, ele terá mais oxigênio para queimar com a gasolina — ele terá sua eficiência volumétrica aumentada. Como a ECU usa sensores para medir a massa de ar e a pressão no coletor, ela irá notar o aumento da densidade do ar admitido e irá injetar mais combustível para adequar a relação estequiométrica (proporção de ar e combustível). Mais combustível e mais comburente resultam em mais potência.
O princípio é o mesmo dos sistemas de óxido nitroso, que fazem essa redução de temperatura por meio químico e por isso conseguem resultados mais eficazes. Isso também explica a queda de rendimento de motores aspirados em dias quentes demais, regiões desérticas e de altitudes elevadas — lembra do Top Gear atravessando o deserto? O ar rarefeito (menos denso) faz com que os motores percam significativamente o rendimento devido à menor massa de ar e a consequente diminuição de combustível injetado.
Agora, é importante notar que o ganho de 7 cv de potência no carro dos caras do Mighty Car Mods veio em rotações mais elevadas e em um dos motores aspirados mais radicais já vendidos como original de fábrica. Em um carro com comando de válvulas mais conservador ou sem variação na fase, levante e tempo de abertura, os ganhos podem ser menores que os 4% obtidos no S2000. O CAI geralmente funciona melhor como componente de uma preparação mais extensa, o que costumamos chamar de “aspirada”, e que geralmente envolve otimização do fluxo do cabeçote, comandos de válvulas mais agressivos e escape redimensionado e menos restritivo.
Também vale dizer que ao instalar o CAI é importante observar o comportamento do motor: dependendo da programação da ECU o novo fluxo de ar pode confundir os sensores da admissão e bagunçar o tempo de ignição e a injeção de combustível, ou até mesmo admitir ar mais quente, caso seja mal instalado.