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10 perguntas sobre carros que todo mundo faz

dinâmica veicular 10 perguntas e respostas

Carros são complexos e cheios de detalhes, com possibilidades infinitas de projeto, alteração e preparação. O universo automotivo atrai milhares de apaixonados, entusiastas e estudiosos devido a essa ilimitada diversidade de macas, modelos, carrocerias, motorizações, modificações e alterações.

Todo petrolhead já imaginou uma preparação – ou a fez efetivamente em algum veículo. Talvez tenha obtido o resultado esperado, mas muitos erros certamente ocorreram até conquistar a performance ideal, ou a mais próxima possível.

Com incontáveis caminhos para o sucesso ou uma nova tentativa, muitas dúvidas surgiram e até os entusiastas mais experientes correm atrás de respostas o tempo todo. Este artigo traz as respostas para dez perguntas muito comuns para aqueles que estão se iniciando no mundo gearhead.

1 – Por que dois carros com o mesmo motor possuem comportamentos tão diferentes?

Por exemplo, o antigo motor Ford 1.6 Rocam (110 cv a 5.500 rpm e 15,8 kgf.m na 4.250 rpm), o qual equipou uma gama de modelos como Ka, Fiesta, Focus e EcoSport, a mesma unidade entrega um desempenho excelente no subcompacto – próximo dos “irmãos de linha” Focus 2.0 e Fusion 2.5 – enquanto os resultados  apresentados no SUV compacto e hatch médio decepcionam, se mostrando inferiores a muitos modelos populares.

A resposta para esta discrepância parece – e é – obvia, mas suas componentes são muitas e complexas. A engenharia automobilística trabalha desde os anos 1950 para o aprimoramento da ciência que estuda o comportamento dos veículos: dinâmica veicular. Grosso modo, ela seria o estudo dos “biotipos” dos veículos e suas aptidões naturais, de modo semelhante aos pesquisados pelas áreas de medicina, educação física e esportes para pessoas e atletas.

As características determinantes vão muito além do maior peso e maior altura dos modelos. Parâmetros como distância entre eixos, bitolas, balanços dianteiro e traseiro, ângulo de esterçamento, área frontal, ângulo de esterçamento, distribuição de peso, número de marchas e seu escalonamento mais alongado ou encurtado, medidas de rodas e pneus, dentre uma miscelânea enorme de parâmetros a serem definidos e modificados.

De modo muito simplificado, a grande discrepância na performance entre os Ford Ka e EcoSport equipados com o motor Zetec Rocam de 1.6 litro se baseiam em: maior altura do teto e área frontal, transmissão encurtada, rodas e pneus de maior resistência à rolagem, praticamente todas as dimensões principais maiores e, claro, peso mais elevado  da EcoSport em relação ao Ka (1210 kg ante 942 kg do compacto).

2 – Por que dois modelos concorrentes de mesmo segmento, com motorização e características similares, entregam resultados muito próximos, mas um deles entrega muito mais prazer ao dirigir, se tornando a referência da categoria?

Por causa da “filosofia” de calibração de cada marca, assim como a proposta de cada modelo. A tradição e o expertise do fabricante também pesam muito para diferenciar a referência do segmento de um modelo apenas competente.

No que concerne ao refinamento mecânico, a calibração do motor para entregar rendimento em todos os regimes, aliado ao correto escalonamento de marchas proporciona melhores acelerações e retomadas e performance excepcional em altas velocidades. A comparação entre o VW Golf e Chevrolet Cruze confirma este caso, assim como a diferença de preços cobrada pelos fabricantes.

Em projetos com ênfase na economia de combustível, a engenharia voltada para o melhor aproveitamento de energia também exige décadas e pesquisa e produtos de destaque já dominam o mercado. O Toyota Prius e Tesla Model S conquistaram o status de referência deste segmento e o marketing “verde” já dá frutos.

Aspectos subjetivos como tradição e/ou mítica da marca ou modelo, acabamento diferenciado ou icônico, a exemplo do revestimento xadrez dos bancos do VW Golf GTI ou da chave de ignição à esquerda do volante dos Porsche. Modelos de imagem como o Fiat 500 e Mini Cooper priorizam o design à mecânica, obtendo o mesmo resultado final em relação ao Fiat Palio e Peugeot 308, por exemplo, com os quais compartilham mecânica, respectivamente.

Preferências do consumidor ficam de lado nesta análise mais técnica, posto que este “tempero” especial diferencia um produto bom de outro excepcional, seja por diferenciação mecânica ou estética.

3 – Algumas preparações para aumento de potência apresentaram resultados insatisfatórios, trazendo problemas de dirigibilidade ou durabilidade do veículo. Por quê o aumento da “cavalaria” piorou o desempenho do carro, ou melhorou menos que o esperado?

Porque o aumento de potência e torque são apenas uma componente para uma preparação bem sucedida. Um projeto completo pede a melhoria das condições de tração, bom funcionamento em todos os regimes, transmissão bem escalonada, pneus adequados aos novos números de potência e torque, distribuição de peso equilibrada, chassis com rigidez torcional aprimorada e a equiparação de todos os parâmetros necessários para o bom desempenho de todo o conjunto.

Carroll Shelby, o mito das pistas que derrotou Enzo Ferrari nas 24 Horas de Le Mans de 1966, explicou com maestria as limitações da busca apenas por mais cavalos:

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4 – Um mecânico substitui o motor original de um veículo por outro mais leve ou mais pesado – geralmente mais potente – criando expectativa de melhora no desempenho. Ao final, o projeto acaba em frustração, deixando o modelo “barulhento”, “difícil de dirigir”, “estranho”, com forte aumento do consumo de combustível. Qual o erro do projetista?

Esta pergunta consiste em uma extensão da anterior, desta vez no acerto de chassis e carroceria.

Alterar as massas do veículo leva a mudanças no comportamento dinâmico do veículo, posto que a distribuição de peso exerce grande influência na performance e dirigibilidade. Com o intuito de aumentar a potência e torque do modelo, a instalação de propulsores mais pesados que o original se mostra mais comum do que o caso oposto.

Toda alteração exige planejamento e estimativa dos resultados, especialmente com a modificação dos parâmetros de fábrica no que se trata da distribuição de massas no corpo do veículo. Como a maioria das unidades motrizes é instalada na dianteira, um aumento de peso nesta região traz um efeito colateral desagradável para o comportamento dinâmico de um modelo de performance: o subesterço.

Para extrair o melhor resultado do aumento de potência massivo obtido pela troca de uma unidade de 1.8 litro por um 3.0 V6, reequilibrar a distribuição de peso e rigidez torcional com a aplicação de lastros na traseira e barras estruturais em lugares estratégicos se mostram medidas essenciais para não tornar este upgrade caro e complicado em uma grande frustração.

O acréscimo de cavalos pede o acréscimo de tração, estabilidade, rigidez torcional e distribuição de peso adequada. Citando o famoso slogan da fabricante de pneus italiana Pirelli, “Potência não é nada sem controle”.

5 – Por que alguns modelos apresentam melhor estabilidade carregados do que vazios, como é o caso do Chevrolet Opala e a maioria das picapes?

Devido à distribuição de peso muito concentrada na dianteira do veículo, em conjunto com a tração traseira. As picapes e o Opala são equipados com conjuntos mecânicos pesados e volumosos, ao mesmo tempo no qual a carga aplicada no eixo traseiro é bastante reduzida.

Veículos com o peso concentrado na dianteira e tração traseira ficam com a frente “pregada no chão” e a traseira “leve”, com propulsão no eixo traseiro, apresentam baixa aderência no eixo de tração e tendência a “rabear”, podendo levar a situações de baixa capacidade de tração e controle direcional prejudicado, especialmente após preparação do motor.

A instalação de lastros na traseira, tais como sacos de areia, ajuda a equilibrar a distribuição de peso entre dianteira e traseira, aumentando a carga no eixo de propulsão e, consequentemente, incrementando a capacidade de tração e auxiliando no equilíbrio em curvas, resultando em comportamento dinâmico mais neutro nestes veículos.

6 – Na Fórmula 1, por que o carro mais potente, em geral, não é o mais rápido?

Devido ao maior peso do acerto aerodinâmico, de chassis e suspensão em relação à potência e torque do motor. O trabalho das equipes no desenvolvimento de chassis e aerodinâmica predomina sobre o ganho de cavalos em monopostos de competição, de cerca de 700 kg e que correm a velocidades que beiram os 400 km/h.

Obviamente, os cavalos extras contribuem fortemente para tornar um monocoque bem acertado campeão, e as escuderias buscam tenazmente sua obtenção. Porém, pouco valem se o acerto de chassis, distribuição de peso, auxílios como o KERS e DRS e o projeto aerodinâmico não estiverem bem desenvolvidos.

A equipe Mercedes-Petronas de Fórmula 1 provou a predominância do projeto de chassis sobre motor, e o fato de também possuir o powertain mais potente tornou a equipe praticamente imbatível nos últimos anos.

7 – Trabalhei em redução de peso do meu projeto de preparação. Retirei todo o excesso de acabamento e instalei componentes de alumínio e fibra de carbono. Ao final, ele “emagreceu” 15%. Apesar disso, o handling piorou e ele ficou mais lento em pista. Onde foi que eu errei?

Na verdade, você não errou. Apenas fez o trabalho pela metade. Retirar componentes como bancos, estepe, painéis de porta, acabamentos, carpete e substituir os capô, portas e tampas originais por outros de fibra de carbono ou alumínio são medidas fundamentais para todo projeto.

Para obter o resultado desejado, falta a segunda parte: trabalhar a aerodinâmica e downforce. O pouco peso aplicado sobre os eixos prejudica a aderência devido à dificuldade da ação da gravidade em manter o veículo aderente ao asfalto. Para modelos de massa reduzida, acessórios aerodinâmicos como aerofólios e defletores se mostram obrigatórios.

Leveza tem limite. Um automóvel de peso baixo demais necessita da ajuda do downforce para deixá-lo grudado no asfalto e fazer valer esta vantagem. Um bom projeto aerodinâmico se mostra essencial para seu projeto não ficar sambando na pista, com o volante leve e impreciso acima dos 120 km/h.

8 – Por que veículos muito leves ficam sujeitos a ventos laterais ao passar ao lado de ônibus e caminhões?

Esta pergunta é a extensão da leveza aos modelos de rua, para o uso diário.

A leveza representa uma vantagem dinâmica de qualquer veículo, indubitavelmente.  Para os modelos do dia-a-dia, ela proporciona economia de combustível e bom desempenho com motores de potência e torque medianos.

Todavia, ela apresenta as mesmas desvantagens no que concerne à estabilidade e controle direcional em altas velocidades, com o agravante da baixa possibilidade de aplicação de força descendente em modelos de rua, dado seu alto custo de instalação.

Ao circular em estradas acima dos 100 km/h, a redução da área de contato dos pneus com o solo, e consequentemente a aderência, aumenta rapidamente com a elevação, da velocidade, causando a instabilidade ao receber ventos laterais.

O peso mais elevado assenta o veículo no chão pela força da gravidade, mas os modelos mais leves necessitam da ajuda de aerofólios, saias e defletores para obter o resultado de modo artificial, a exemplo dos modelos de competição, sem prejuízo da economia em velocidades abaixo dos 120 km/h, nas quais a força descendente exerce influência baixa ou nula.

9 – Por que a maioria dos tombamentos de caminhões ocorre com os mesmos vazios?

Devido à calibração da suspensão de veículos pesados priorizar a rodagem com lotação total, posto que os profissionais e empresas transportadoras desejam que ele trafegue com toda sua capacidade o máximo de quilômetros que puder.

“Caminhão tem que dar lucro, não despesa.” Este é o mantra dos caminhoneiros.

Veículos pesados não são fabricados para rodar vazios. Então, duas alterações brutais de comportamento dinâmico ocorrem nos “brutos”: enorme aumento na aceleração do veículo devido ao alívio de 75% do PBT (peso bruto total), e baixo contato dos pneus com o solo, pois a suspensão deve assegurar a estabilidade e aderência do veículo em modo de trabalho, mais crítico.

Esta combinação de desempenho similar ao de automóveis, redução na estabilidade e a sensação de veículo “leve” se mostra para o caminhoneiro um convite à velocidade. Prazos apertados para buscar outra carga ou simplesmente, a grande melhoria na aceleração e a estabilidade prejudicada induzem á condução imprudente e aumento dos acidentes com caminhões sem carga.

Pelo mesmo motivo dos acidentes com picapes e Opalas acontecem os acidentes com caminhões: distribuição de peso desigual e aderência reduzida no eixo traseiro.

10 – Troquei rodas e pneus por outros maiores e mais largos, a fim de melhorar a estabilidade. Porém, o resultado não foi o esperado e não houve ganho de aderência. A aceleração piorou, o consumo aumentou e o carro ficou “pesado” para esterçar. O que fiz de errado?

Um dos erros mais comuns ao fazer a substituição de rodas e pneus consiste em acreditar que pneus mais largos, por si sós, melhoram a estabilidade e o desempenho. Novamente, conhecer as características de seu automóvel se mostra fundamental para obter os melhores resultados.

O preparador experiente busca os melhores conjuntos para o seu modelo obter o melhor comportamento dinâmico. Uma das opções pode incluir pneus e rodas mais largos, posto que ele traz um alargamento natural das bitolas, fator que pode melhorar a estabilidade do automóvel. Infelizmente, esta modificação não é recomendada para modelos com medidas originais já largas, e ainda pode prejudicar a aderência em piso molhado e ao perder o controle direcional em situações limite.

Em resumo, pneus de “tala mais larga” podem melhorar o comportamento do veículo quando instalados com a medida correta. Modelos excessivamente largos podem produzir o efeito contrário e prejudicar a aderência em situações de chuva e perda de controle.

DINÂMICA VEICULAR, O SANTO GRAAL DOS PREPARADORES

Para executar um projeto de preparação realmente sofisticado, o proprietário precisa abandonar o lugar comum de buscar apenas o aumento de potência e a substituição dos conjuntos roda/pneu por modelos de medidas grandes – ou enormes.

O estudo da dinâmica veicular se mostra fundamental para atingir os padrões de modificação observados em países com tradição de excelência na área, como EUA, Japão e Alemanha. Sempre lembrando que este artigo trata destes assuntos de maneira introdutória, apenas para despertar o desejo pela busca por conhecimentos mais aprofundados.

Muitos pilotos amadores perdem corridas de arrancada para concorrentes com 50 cavalos a menos, e perguntam o porquê de seu “fortão” estar “levando benga” de modelos mais “humildes”. A correta aplicação da dinâmica veicular e o acerto de parâmetros de “biotipo” dos automóveis diferenciam um projeto mediano de um excepcional.

 

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