O Que é Coeficiente Aerodinâmico e Como Ele Impacta na Velocidade e Combustível

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O que é coeficiente aerodinâmico e como ele impacta na velocidade e combustível

Você sabe o que é um coeficiente aerodinâmico e como isso influencia na velocidade do seu carro?

Com certeza, você já deve ter reparado que uma Ferrari é feita para ser muito mais veloz do que um Fusca, correto?

Isso não ocorre apenas devido ao motor ser mais potente, mas também devido ao coeficiente aerodinâmico.

Um carro de Fórmula 1, por exemplo, é feito para ter o melhor coeficiente aerodinâmico possível, o que possibilita um menor atrito com o ar e, por consequência, uma maior velocidade.

Com certeza, nesse ponto, você já está curioso para saber tudo sobre o coeficiente aerodinâmico e como calculá-lo no seu carro.

Isso mesmo que você leu: é possível calcular o coeficiente aerodinâmico do seu carro e, depois, você pode até comparar com o de uma Ferrari ou de um carro de F1.

Para responder todas as dúvidas que devem ter surgido em sua cabeça, preparei este artigo, que traz os seguintes tópicos:

  • o que é coeficiente aerodinâmico;
  • como calcular o coeficiente aerodinâmico do seu carro;
  • o funcionamento da aerodinâmica do carro;
  • como melhorar a aerodinâmica do carro;
  • carros mais aerodinâmicos do mundo;
  • coeficiente aerodinâmico dos carros de F1; e
  • curiosidades sobre o coeficiente aerodinâmico.

Então, tenha uma boa leitura e esteja preparado para mergulhar no mundo do coeficiente aerodinâmico.

 

O Que é Coeficiente Aerodinâmico

O coeficiente aerodinâmico é, basicamente, aquele número que diz a quantidade de atrito que o carro terá com o ar.

Ou seja, quanto menor esse número, mais rápido o carro pode se locomover por ter menos atrito.

Você já nadou?

Tente pensar no ar como sendo a água, e no carro como sendo você.

A água é pesada para que o nadador dê braçadas. O mesmo ocorre com o carro: o ar é pesado para ele atravessar.

Por isso, se há um menor atrito, fica mais leve. É a diferença entre você boiar em um rio ou no mar. A água salgada faz você boiar mais fácil.

Assim como um coeficiente aerodinâmico melhor, ou seja, um número menor, faz o carro transpor o ar com maior facilidade.

Ademais, carros com uma aerodinâmica melhor consomem menos combustível e são mais estáveis.

Além de você economizar em combustível, ainda terá menos chances de sofrer um acidente por perder a estabilidade.

E tem ainda outra curiosidade sobre o coeficiente aerodinâmico.

Há carros que têm partes projetadas para conduzir o ar de forma suave por baixo deles.

Por isso que modelos esportivos possuem os chamados aerofólios, que aumentam a estabilidade do veículo.

Agora que você já sabe o que é o coeficiente aerodinâmico, que tal aprender a calcular esse número?

Então, leia o próximo tópico e descubra como fazê-lo!

Como Calcular o Coeficiente Aerodinâmico do Seu Carro

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O coeficiente aerodinâmico se trata de um cálculo matemático; saiba como fazer

Para calcular o valor do coeficiente aerodinâmico, as montadoras submetem seus veículos a diversos testes, o que inclui passagem pelos famosos túneis de vento, além de câmaras com ventiladores de potência incrível.

Em tais testes, é observado como o ar se desloca pela carroceria do automóvel.

Você já deve ter visto essa imagem em filmes: um carro em uma câmara de ar com diversos ventiladores fazendo força contra ele.

Viu? Então, é sobre isso que estou falando.

Nesta reportagem da Quatro Rodas, Marcus Vinicius Aguiar, diretor de segurança veicular da Associação Brasileira de Engenharia Automotiva (AEA), traz uma curiosidade interessante.

Ele menciona que o objeto de mais perfeita aerodinâmica que se conhece é a gota d’água, com um Cx de 0,05. Sendo que o padrão em carros de passeio é em torno de 0,30 e em camionetes, cerca de 0,40.

Pra você ter uma ideia, em um Fusca modelo antigo, esse coeficiente fica em torno de 0,48 e 0,49. Já em um avião subatômico, em 0,12.

Mas, então, como calcular esse valor?

O coeficiente aerodinâmico (Cd) é o resultado da força de arrasto (Fd), dividida pelo resultado da multiplicação entre metade da densidade de massa (p) vezes a velocidade (v) vezes a área de referência (A).

Olhando assim até parece um cálculo complexo, mas, na prática, não é tanto, basta ter os dados e colocá-los nos locais corretos.

Provavelmente, você terá que fazer mais cálculos para descobrir a área caso não a tenha.

Para isso, basta usar as fórmulas de cálculos de área para o tipo de superfície que você vai trabalhar.

Outra forma mais simples é pesquisar pelo coeficiente aerodinâmico do modelo de seu veículo na internet.

A questão é: se você modificar seu veículo, terá que calcular por conta o coeficiente aerodinâmico, levando em consideração as modificações feitas.

 

O Funcionamento da Aerodinâmica do Carro

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Você sabe como funciona a aerodinâmica dos carros?

Basicamente, o ar passa por baixo e por cima do carro.

É importante que não passe mais ar por baixo do que por cima, pois isso faria o carro “levantar voo”, assim como ocorre com os aviões.

Conforme explicação do site BestCars, 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 voo, mantendo-se no ar enquanto houver velocidade para tanto.

Contudo, para que isso não aconteça, as montadoras compensam esse valor.

A sustentação pode ainda ser revertida como ação para evitar instabilidade. Porém, isso pode afetar o coeficiente aerodinâmico de forma negativa.

Ou seja, um carro mais estável, muitas vezes, pode ter um coeficiente pior, como é o caso dos carros de Fórmula 1.

Para melhorar a aerodinâmica, são usadas formas mais arredondadas e que “levam” o vento para onde se deseja, diminuindo o atrito com o ar.

Isso é mais comum em carros esportivos, que possuem um design projetado especificamente para uma melhor aerodinâmica e maior velocidade.

Agora que você já sabe como funciona a aerodinâmica do carro, que tal aprender como melhorá-la?

Como Melhorar a Aerodinâmica do Carro

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É possível fazer isso com algumas mudanças específicas

Existem vários acessórios para isso, como os aerofólios.

Mas lembre-se de verificar com um profissional especializado antes de fazer modificações no seu veículo.

Esse profissional também pode lhe indicar quais modificações fazer, por isso, consulte um especialista.

Também é importante lembrar que modificações no veículo devem ser informadas e autorizadas pelo DETRAN, o Departamento Estadual de Trânsito (uma vez que, transitar com o veículo com características alteradas, sem o consentimento do DETRAN,  é uma infração grave que prevê multa como penalidade).

Mas como você faz isso?

É preciso que você leve seu veículo para fazer uma nova inspeção de segurança veicular, para e emissão do Certificado se Segurança Veicular (CSV) conforme previsto no artigo quarto da Resolução nº 292 do CONTRAN, o Conselho Nacional de Trânsito.

Com o CSV em mãos, você pode circular normalmente sem medo de receber uma multa por ter modificado o veículo.

Para isso, você vai precisar preencher um formulário e pagar um Documento de Arrecadação Estadual (DAE).

Dica: a cada modificação que você for fazer, será preciso pagar um DAE, a não ser que faça todas de uma vez só.

Ou seja, quando for fazer as modificações, dê preferência para fazer todas de uma só vez, pois assim você irá economizar uma boa quantia.

Outra dica importante é ver a procedência das peças e se elas possuem autorização do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO).

De nada adianta colocar um belo aerofólio e, na “hora H”, ele quebrar e desestabilizar seu veículo, correto?

Lembre-se: o barato sai caro.

Por isso, dê preferência para peças cuja qualidade e procedência você conheça.

E se for comprar um carro usado que tenha modificações, lembre-se de verificar se elas estão legalizadas.

Como fazer isso?

Verifique no documento do carro se todas as modificações estão presentes. Caso não estejam, peça para o proprietário legalizá-las antes da compra.

No próximo tópico, explicarei o que acontece com os carros rebaixados no que se refere ao funcionamento da aerodinâmica desses veículos.

Siga a leitura!

Rebaixar o Carro Afeta a Aerodinâmica?

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Se for investir em melhorias na aerodinâmica do seu veículo, preze pela qualidade

Algumas pessoas acreditam que rebaixar o carro aumenta a aerodinâmica.

Em alguns casos, sim, mas é preciso seguir as recomendações da lei para isso.

Além disso, a suspensão tem a função de aumentar a segurança do automóvel, ou seja, não adianta melhorar uma parte e comprometer outra.

Por isso, se for fazer esse procedimento, faça com profissional especializado e seguindo o que diz a lei.

E lembre-se de que essa modificação também precisa ser aprovada em vistoria para você receber o CSV.

Caso você faça por conta e não a legalize, será multado e terá seu carro apreendido até modificá-lo ou dar início ao processo de regularização.

Mas, atenção: se ele estiver a menos de 10 cm do chão, não há o que ser feito, pois ele estará fora das normas.

O que regula isso é o art. 6º da Resolução nº 479/2014.

Conforme o artigo, os veículos de passageiros e de cargas (exceto veículos de duas ou três rodas e quadriciclos) ficam obrigados a atender aos limites e exigências previstos na resolução acima citada, cabendo a cada entidade executora das modificações e ao proprietário do veículo a responsabilidade pelo atendimento às exigências em vigor.

Ainda de acordo com a resolução, existem especificações para cada tamanho/peso de veículo. Veja:

  • veículos com PBT (peso total bruto) até 3.500 kg:
  • o sistema de suspensão poderá ser fixo ou regulável;
  • a altura mínima permitida para circulação deve ser maior ou igual a 100 mm, medidos verticalmente do solo ao ponto mais baixo da carroceria ou chassi;
  • o conjunto de rodas e pneus não poderá tocar em parte alguma do veículo quando submetido ao teste de esterçamento.
  • veículos com PBT acima de 3.500 kg:
  • em qualquer condição de operação, o nivelamento da longarina não deve ultrapassar dois graus a partir de uma linha horizontal;
  • as dimensões de intercambiabilidade entre o caminhão trator e o rebocado devem respeitar a norma NBR NM – ISO 1726;
  • é vedada a alteração na suspensão dianteira, exceto para instalação do sistema de tração e para incluir ou excluir eixo auxiliar, direcional ou autodirecional.

Ainda conforme o parágrafo 3° dessa resolução, os veículos que tiverem sua suspensão modificada, em qualquer condição de uso, deverão inserir no campo das observações do Certificado de Registro de Veículo (CRV) e do Certificado de Registro e Licenciamento de Veículo (CRLV) a altura livre do solo.

Mas vale ressaltar que carros que foram rebaixados, mesmo que possuam o CSV, ficam mais “duros” e propensos aos passageiros sentirem as irregularidades do chão.

A partir de agora, mostrei a você uma lista com os carros considerados com a maior aerodinâmica do mundo!

Confira no próximo tópico.

Conheça Os Carros Mais Aerodinâmicos do Mundo

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A Mercedes-Benz E250 Avantgarde é um dos carros com a melhor aerodinâmica do mundo

Na tabela dos carros mais aerodinâmicos do mundo, a montadora Audi se destaca com os quatro primeiros colocados.

Vou apresentar agora a tabela do site Carros Web:

  • 1° Audi A4 Attraction 2.0 TFSi 2017;
  • 2° Audi A4 Launch Edition 2.0 TFSi 2017;
  • 3° Audi A4 Ambiente 2.0 TFSi 2017;
  • 4° Audi A4 Ambition 2.0 TFSi Quattro 2017;
  • 5° Mercedes-Benz E250 Avantgarde 2.0 Turbo 2017;
  • 6° Mercedes-Benz E250 Avantgarde 2.0 Turbo 2017;
  • 7° Mercedes-Benz E250 Exclusive Launch Edition 2.0 Turbo 2017;
  • 8° Mercedes-Benz E250 Avantgarde 2.0 Turbo 2018;
  • 9° Mercedes-Benz E250 Exclusive 2.0 Turbo 2018;
  • 10° Tesla S P100D 2017.

Com exceção do Tesla, que possui um coeficiente aerodinâmico de 0,24, os demais possuem um coeficiente de 0,23.

Ainda conforme o site, o pior coeficiente aerodinâmico é do Lamborghini LM002 5.2 V12 1990, que possui um coeficiente de 0,70.

Esse modelo é projetado para baixas velocidades e terrenos que não vão necessitar de uma aerodinâmica melhor.

Por isso, quando for comprar um veículo, não basta olhar só pela marca, você precisa olhar o coeficiente aerodinâmico também.

Apesar do destaque dado à Audi na lista que apresentei, o carro mais aerodinâmico do mundo é a Mercedes CLA.

O modelo possui um coeficiente de 0,22.

Vale ressaltar aqui que o coeficiente aerodinâmico da famosa Ferrari 458 Italia é de 0,33.

Mas qual o coeficiente aerodinâmico de um carro de F1?

No próximo tópico, você terá a resposta para essa pergunta.

Coeficiente Aerodinâmico dos Carros de F1

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A lógica muda quando falamos de carros de Fórmula 1

Ao contrário do que se pensa, em superesportivos e carros de corrida, que precisam fazer curvas em altíssima velocidade, esse coeficiente é maior, para que o carro não se perca nas curvas.

Eles ficam em torno de 0,70.

Tudo isso com a intenção de preservar ao máximo a vida dos pilotos.

Afinal, na Fórmula 1, a intenção não é economizar combustível, mas testar a destreza de pilotos ao volante de veículos extremamente potentes.

E algo importante nessa hora é a aderência nas curvas, que não são poucas nas pistas de competição.

Justamente por esse coeficiente aerodinâmico altíssimo, o motor de quase 800 cv só chega a 330 km/h.

Uma velocidade bem baixa para um motor tão potente.

Vale lembrar que alguns veículos com motor de cerca de 200 cv chegam tranquilamente a 240 km/h.

No entanto, sem esse nível de estabilidade de um carro de Fórmula 1.

Agora que você já sabe o coeficiente aerodinâmico de um carro de Fórmula 1 que tal conhecer alguns fatos interessantes sobre ele?

 

Curiosidades Sobre o Coeficiente Aerodinâmico

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O mecanismo aerodinâmico da Lamborghini Huracan é um dos mais elaborados no mundo

Um detalhe muito interessante, mas que pouca gente sabe, é que o coeficiente aerodinâmico não leva em conta a área frontal do carro.

Ou seja, um carro com uma área frontal muito grande e um coeficiente aerodinâmico baixo pode ter um pior desempenho do que um veículo com uma área frontal pequena e um coeficiente aerodinâmico pior.

Mas como você sabe o desempenho do veículo nesse caso?

Bem simples: basta multiplicar a área frontal pelo coeficiente aerodinâmico.

Ou seja, quando você for escolher seu veículo, faça esse cálculo. Não basta apenas ter um fator bom, se “no fritar dos ovos”, o desempenho é pior.

Outra questão interessante é o funcionamento do coeficiente aerodinâmico em uma Lamborghini Huracan.

A revista Quatro Rodas traz uma matéria com vídeo sobre o tema para quem tem interesse.

Segundo a publicação, há apêndices aerodinâmicos de fibra de carbono que se movem de acordo com a velocidade e direção do carro na pista.

Eles estão localizados nos spoilers dianteiro e traseiro, capô, difusor traseiro, entradas de ar e flaps.

“O sistema chamado de Aerodinamica Lamborghini Attiva (ALA) é capaz de reduzir o arrasto do carro ou aumentar o downforce de acordo com a necessidade”, narra.

Ou seja, o coeficiente aerodinâmico do carro muda em retas ou curvas, deixando o veículo mais veloz nas retas e dando maior estabilidade quando entra nas curvas.

Um sonho de consumo, não é mesmo?

E tem ainda mais um detalhe curioso que você precisa conhecer. O coeficiente aerodinâmico é calculado com os vidros fechados.

Ou seja, se você trafegar com os vidros abertos, esse coeficiente vai aumentar, e muito, pois o ar vai passar por dentro do seu carro e gerar um atrito imenso.

Isso faz o consumo de combustível aumentar e também diminui a potência do veículo.

Por isso, quando for viajar ou trafegar em maior velocidade, prefira fazer isso com as janelas fechadas.

Se estiver muito quente, opte pelo ar-condicionado em vez de abrir as janelas.

Em alta velocidade, abrir as janelas faz o veículo consumir mais combustível do que o ar condicionado, por incrível que pareça.

 

Conclusão

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O coeficiente aerodinâmico tem influência direta sobre a velocidade e o combustível

Agora que você sabe o que é um coeficiente aerodinâmico, já entende como ele influencia na velocidade do seu carro e no consumo de combustível também.

É interessante lembrar que um carro com melhor coeficiente é mais econômico.

Neste artigo, você também aprendeu que não basta um excelente coeficiente aerodinâmico (Cx), se a área da frente (A) do veículo for gigante, pois é preciso multiplicar o Cx pela A para ver o desempenho dele.

Você descobriu ainda como calcular o coeficiente aerodinâmico do seu carro e como pode melhorar esse valor.

Nunca se esqueça de como é importante verificar a procedência das peças, fazer as modificações em profissional especializado e legalizar junto ao DETRAN.

Isso evita correr riscos desnecessários e ainda o afasta das multas.

Os profissionais verificarão se as modificações não colocam a sua vida e a de outros em situação insegura.

Você também conferiu, no artigo, que carros de Fórmula 1 possuem um péssimo coeficiente aerodinâmico, mas que isso faz com que eles possam andar até de ponta cabeça em alta velocidade.

Agora que você já sabe tudo sobre coeficiente aerodinâmico, pode escolher melhor o seu próximo carro.

Quem sabe essa informação guie você para decidir se deve ou não se desfazer do atual modelo?

Caso tenha dúvidas sobre multas de trânsito, entre em contato com o Doutor Multas. A equipe do Doutor Multas está sempre disponível para atendê-lo.

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Referências:

  1. https://quatrorodas.abril.com.br/auto-servico/como-e-calculado-o-coeficiente-aerodinamico-de-um-carro/
  2. https://infraestrutura.gov.br/denatran
  3. https://www.carrosnaweb.com.br/rankinglista.asp?ordem=58
  4. https://quatrorodas.abril.com.br/noticias/como-funciona-a-aerodinamica-ativa-do-lamborghini-huracan-performante/
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