2005 l JANEIRO l MECÂNICA DOS FLUIDOS
Caminhões ganham tecnologia aerodinâmica de aviões

Técnicas de controle de fluxo de ar e melhorias aerodinâmicas, originalmente desenvolvidas para utilização em asas de aviões, estão agora sendo empregadas para melhorar a capacidade de controle direcional, a frenagem e, principalmente, a economia de combustível em caminhões pesados.

As novas técnicas já foram incorporadas em um caminhão real e os testes mostraram uma economia de combustível entre 11 e 12 por cento. Além das melhorias aerodinâmicas, como cantos arredondados na carroceria, foram utilizados controles pneumáticos para gerar fluxos de ar nas frestas do caminhão.

"Aerodinamicamente, nós resolvemos alguns problemas levantados nos testes preliminares e o próximo passo é incorporar [estas mudanças] em uma frota de caminhões para testes mais exaustivos," explica o engenheiro Robert Englar, coordenador do trabalho, que está sendo feito no Instituto de Tecnologia da Geórgia, Estados Unidos.

As melhorias aerodinâmicas - responsáveis por uma economia de combustível de seis por cento - incluem alterações na geometria da carroceria, que ganhou contornos arredondados e a instalação de quebra-ventos mais eficientes.

Uma economia de combustível adicional de quase seis por cento foi conseguida com a instalação de sistemas pneumáticos que sopram ar de aberturas na traseira da carroceria para impedir a separação do fluxo de ar, que criaria um vácuo e geraria um arrasto adicional.

Os testes envolveram incontáveis voltas em um circuito oval de 12 quilômetros de extensão, a velocidades constantes de 100 e 120 quilômetros por hora, as duas velocidades máximas permitidas para caminhões nos Estados Unidos. Um outro caminhão similar, sem a incorporação das novas técnicas, fez os mesmos testes para efeito de comparação.

Além de melhorar o consumo de combustível, o sistema pneumático de sopro também fornece uma espécie de freio aerodinâmico, que auxilia os freios mecânicos. "Utilizando os sistemas pneumáticos, você pode alternar de uma configuração de baixo arrasto para outra de alto arrasto muito rapidamente, dando muito mais poder de frenagem," explica Englar.

Há ainda uma vantagem adicional: o sistema de ar-comprimido pode melhorar o controle do caminhão quando este está sujeito a ventos laterais, fornecendo um sistema de compensação para a direção do vento. "Isto permite que você tenha o equivalente ao leme de um avião, sem qualquer componente físico adicional," diz Englar.

Apesar dos excelentes resultados do sistema de sopro pneumático, os engenheiros ainda estão escolhendo a melhor fonte de ar-comprimido. As opções incluem um motor diesel do tipo utilizado em carrocerias refrigeradas, utilizar ar do próprio sistema do caminhão ou mesmo um sistema de correntes que gire ventiladores a partir das rodas do veículo.

Em qualquer um dos casos, o consumo adicional resultante da utilização do sistema de sopro deverá ser descontado da economia prevista. Outro problema ainda a ser resolvido é a adequada proteção das superfícies pneumáticas, para evitar que elas sejam danificadas durante as operações de conexão do caminhão com a carreta.

Mas, com melhoramentos eletrônicos adicionais, o funcionamento do sistema como freio aerodinâmico e controle direcional poderá ser feito de forma totalmente automática, sem a necessidade de intervenção do motorista.

Inovação Tecnológica