Coeficiente aerodinâmico, o que é e como influencia na performance do seu carro?

Cx é o coeficiente de arrasto aerodinâmico e é determinado pelas formas da carroceria do carro. Descrição complicada? Mas é simples de entender…. (as figuras a seguir vão ajudar).

O Cx é medido por um número adimensional (não tem unidade de medida, como o centímetro ou o quilograma). Quanto menor este número, melhor o carro “rasga” o ar, o que permite que menos esforço do motor seja feito para o deslocamento do carro.

Já o arrasto aerodinâmico é a força de resistência que o ar impõe ao deslocamento de qualquer corpo na atmosfera.

O arrasto aerodinâmico é proporcional à área frontal do carro (pense na área representada numa foto tirada exatamente na frente do carro, feita de uma boa distância) e também à forma da carroceria (Cx). Claro, o arrasto também depende da velocidade que o carro está andando.

Você já deve ter observado que os carros superesportivos são muito baixos (o que denota pequenas áreas frontais) e têm perfil afilado e cantos arredondados (o que denota melhor fluxo do ar na sua superfície), ou seja, as formas determinam um Cx baixo).

Como a força de arrasto aerodinâmico também é proporcional à velocidade (elevada ao quadrado), fica fácil entender a razão de ser tão importante ter um Cx baixo e uma área pequena em carros que atingem altas velocidades.

Vale mostrar alguns exemplos de Cx (coeficiente de arrasto aerodinâmico) calculados para algumas formas geométricas bem conhecidas, para que você tenha uma ideia de como a forma influencia no arrasto aerodinâmico de um veículo.

Observe os valores de Cx destas formas geométricas (o fluxo de ar está representado pela seta azul):

        O Cx de uma esfera é 0,47 (número adimensional, como explicado acima).

        Já o da meia esfera é 0,42, o que mostra a influência da saída do ar na composição do Cx.

        Já o Cx do cone é 0,50. Surpreso? achou que seria menor que o da esfera?

        Para um cubo “atacado” numa face, o Cx é 1,05. Esta é a forma parecida com um ônibus urbano.

        Se o mesmo cubo for “atacado” numa aresta, o Cx cai para 0,80, o que denota a relevância da posição do corpo com relação ao fluxo de ar.

        Outra curiosidade é o cilindro, se for longo, o Cx será 0,82.

        Já se o cilindro é curto, o Cx sobe para 1,15. O que demonstra a influência da “saída” do ar no Cx, pois no cilindro longo o fluxo de ar é melhor guiado pela forma alongada.

        Um corpo em forma de gota tem o Cx de 0,04. Esta é a forma otimizada adotada pela natureza para romper o ar (é a forma da gota de água da chuva caindo na atmosfera).

        Já um corpo em forma de meia gota, terá ainda o Cx bem baixo, de 0,09, mas mais do dobro do Cx da forma de gota. Esta é uma forma assemelhada à dos carros de competição de baixo arrasto aerodinâmico.

Num outro futuro post, voltarei ao tema, mostrando os coeficientes de arrasto aerodinâmico para as formas básicas de carrocerias típicas de automóveis.