Vento da mudança

Andar mais rápido na curva, enquanto o medidor de combustível se move mais lentamente – basicamente uma questão de aerodinâmica. No novo túnel de vento aeroacústico no Centro de Desenvolvimento em Weissach, os técnicos da Porsche podem agora definir com ainda mais precisão o caminho da menor resistência

Trezentos. Um limite mágico, acima do qual se movem apenas os superesportivos ou carros de corrida. Um avião já decolaria. Mas não o 911 Turbo Cabriolet: além do peso sobre os eixos, o fluxo de ar pressiona o carro contra a superfície de rodagem através de sua aerodi­nâmica, proporcionando-lhe uma altíssima estabili­dade de trajetória e uma estabilidade direcional ideal. Gerar downforce suficiente a altas velocidades e ao mesmo tempo manter baixa a resistência ao ar, consumindo tão pouco combustível quanto possível: eis a missão dos técnicos em aerodinâmica no Centro de Desenvolvimento de Weissach.

Um desafio, pois já as menores modificações no contorno externo podem ter influência tanto na resistência ao ar, quanto no downforce. Por isso, toda nova variante de modelo tem que ser testada no túnel de vento. “Trata-se em primeiro lugar de precisão”, explica o Dr. Hauke Stumpf, diretor da área de testes, que com sua equipe é responsável pelo novo túnel de vento, em funcionamento desde o início de 2015. “Temos que ser capazes de medir forças de um newton.” Um newton é a força do peso de uma massa de 100 gramas na balança. Ou seja, quase nada para um carro de 1,5 tonelada, movendo-se a 300 km/h, onde o peso do veículo e o down­force aerodinâmicos se somam.

Construído em meados da década de 1980, o túnel de vento usado até agora em Weissach já funcionava bem. Mas “bem” nunca é bom o suficiente para os engenheiros da Porsche, e por isso a empresa investiu na construção de um túnel novo, que faz tudo melhor. “Agora as nossas medições estão nitidamente mais próximas da realidade nas ruas”, diz Stumpf. A razão mais importante disso é que, enquanto no antigo túnel os protótipos ficavam parados, agora eles andam. Não de verdade, naturalmente, pois debaixo do veículo fixado rola um sistema de esteiras, que também vai a até 300 km/h. Ele simula o movimento relativo do carro sobre a pista. Isso é importante, pois só assim pode-se simular de modo real o fluxo de ar sob o veículo. Em um túnel de vento de piso parado, formaria-se uma camada-limite de espessura significante. Ou seja, próximo ao chão, o ar fluiria mais lentamente, até parar diretamente na superfície imóvel do piso do túnel de vento. Mas é justo aqui na parte inferior do carro e nas cavas das rodas que ainda há um considerável potencial para se aumentar a eficiência e a estabilidade de direção através de uma aerodinâmica melhor.

O sistema de esteiras com balança compõe o cerne do novo túnel de vento. Algo especial em Weissach é que os engenheiros de testes podem optar por dois sistemas de esteiras. Em um deles, o de cinco esteiras, cada roda fica em sua própria esteira de aço e no meio rola uma esteira grande sob o piso do veículo. “Com isso podemos fazer medições muito exatas”, afirma Stumpf. Por sua vez, o sistema de esteira única é composto, como o nome já revela, de uma só esteira de aço movida sob o carro examinado. É o que mais chega perto da realidade, sendo de grande vantagem para muitas pesquisas, mas fornece resultados um pouco menos precisos. Segundo o lema “leve dois!” a Porsche decidiu combinar os dois princípios de medição em uma instalação. Em poucas horas, os sistemas de esteiras de mais de 20 toneladas podem ser trocados com a ajuda de guindastes industriais.

Mas os sistemas de esteiras têm ainda uma função decisiva: eles possibilitam a medição das forças com as quais o vento atua no veículo. É que eles estão ligados a balanças de precisão com bases próprias. Assim medem-se as mínimas mudanças das forças do vento no carro ou a sua distribuição sobre as rodas. A partir daí, os engenheiros podem calcular a resistência ao ar e tanto as forças ascendentes quanto o downforce nos eixos dianteiro e traseiro.

O vento artificial é gerado por um grande ventilador com pás de carbono e diâmetro em torno de oito metros. A capacidade máxima, gerada por um motor elétrico do tamanho de uma van, é de sete megawatts, ou seja, 9.300 cv. Assim mesmo, tudo é bem quieto no novo túnel de vento: a 200 km/h o equipamento é bem mais silencioso que o anterior. Com isso, agora também é possível realizar em Weissach as medições acústicas, que antes eram realizadas por prestadores de serviços externos. Aqui importa menos o nível de ruído absoluto do que um trabalho detalhado de detetive: por exemplo, qual é a influência na sonoridade de um determinado contorno de retrovisor ou de um novo isolamento da porta? Para tais medições, algumas centenas de microfones são dirigidas de tal forma para o veículo parado na área de medições, que, em seguida, uma representação pode ser gerada no computador, mostrando a propagação do som do veículo tridimensionalmente.

Muitas das medições, como a que determina a resistência ao vento, continuarão sendo realizadas na rodovia a 130 km/h. No entanto, é importante também poder gerar velocidades de vento bem mais altas, como, por exemplo, para testes de estabilidade de estrutura ou para o desenvolvimento do automobilismo. Respeitar os termos do regulamento e, todavia, obter uma vantagenzinha sobre a concorrência através de uma aerodinâmica hábil é uma virtude clássica da Porsche. É assim que, por exemplo, todos os carros de corrida de longa duração das últimas décadas primam por um bom downforce – do lendário 956 ao atual 919 Hybrid.