Aerodinâmica automotiva
Aerodinâmica automotiva é o estudo aerodinâmico dos veículos rodoviários.
Desde o início da história do automóvel, os fabricantes concentram-se na aerodinâmica de seus modelos. A velocidade do veículo aumenta significativamente a força de atrito do arrasto aerodinâmico. No início dos anos 1920 os engenheiros começaram a considerar o formato dos automóveis para reduzir o arrasto aerodinâmico em altas velocidades. Na década de 1950, os engenheiros automotivos alemães e britânicos passaram a analisar sistematicamente os efeitos do arrasto nos veículos de desempenho mais elevados. No final da década de 1960 os cientistas também tomaram conhecimento do aumento significativo dos níveis sonoros emitidos por automóveis em alta velocidade. Compreendeu-se que estes efeitos aumentavam a intensidade dos níveis sonoros no terreno adjacente. Logo, engenheiros passaram a projetar estradas considerando que os efeitos de velocidade e de arrasto aerodinâmico produziam maiores níveis de ruído, e os fabricantes de automóveis a considerar os mesmos fatores na concepção dos veículos. O primeiro carro projetado em um túnel de vento, foi o Chrysler Airflow no ano de 1934.
Um automóvel aerodinâmico incorpora as baias das rodas/aros e suas luzes na carroceria para reduzir o arrasto. Ele utilizará formas arredondadas (streamlining); por exemplo, não terá bordas afiadas que cruzam o fluxo de ar acima do pára-brisas e contará com uma espécie de cauda (fastback, kammback, hatchback). Nota-se que o Aptera 2e, o Loremo, e o Volkswagen 1-litre concept tentam reduzir suas áreas traseiras. Ele terá um fundo plano e liso para suportar o efeito Venturi e produzir forças aerodinâmicas descendentes desejáveis. O ar que força o para dentro do compartimento do motor, é utilizado para refrigeração, combustão e para a ventilação natural dos passageiros, em seguida, reacelerado por uma tubeira e depois ejetado sob o assoalho. Para os motores traseiros e centrais, o ar é desacelerado e pressurizado em um difusor, perde alguma pressão à medida que passa do compartimento do motor, e preenche o cone de aspiração. Estes carros precisam de uma vedação entre a região de baixa pressão em torno das rodas e a de alta pressão em torno da caixa de velocidades. Todos eles têm um compartimento do motor fechado.
Comparação com a aerodinâmica aeronáutica
A aerodinâmica automotiva difere da aeronáutica de várias maneiras:
Métodos de estudo
A aerodinâmica automotiva é estudada através de modelagem computacional (fluidodinâmica computacional) e, testes em túnel de vento. Para obter resultados mais precisos a partir de um teste de túnel de vento, o túnel é, por vezes, equipado com um simulador de pista. Este é dotado de uma esteira rolante no piso da secção de trabalho, que move-se na mesma velocidade do fluxo de ar. Isso impede que uma camada limite forme-se no piso da secção de trabalho e afete os resultados. Um exemplo deste tipo de túnel de vento com simulador de pista de esteira rolante é o Wind Shear's Full Scale Rolling Road, Automotive Wind Tunnel em Concord e no Auto Research Center, em Indianápolis, (ambos nos EUA).
CX (coeficiente de resistência aerodinâmica)
O coeficiente do arrasto (CX, CD ou CW) é uma classificação indicativa comum da "suavidade" aerodinâmica de um carro, relacionada com o formato da carroceria. Multiplicando CX pela área frontal do carro chega-se ao índice de arrasto total. O resultado é chamado de área de arrasto, e está listada abaixo para vários carros. A largura e a altura das curvas das carrocerias levam à superestimativa da área frontal. Estes números baeiam-se nas especificações de área frontal do fabricante Mayfield Company a não ser quando indicado.
Deportância (downforce)
A pressão aerodinâmica descreve a pressão descendente (deportância ou downforce, ver: sustentação negativa) criada pelas características aerodinâmicas de um carro que lhe permite viajar mais rápido através de uma curva, mantendo o carro na superfície da pista. Alguns elementos para aumentar o downforce veículo também vão aumentar o arrasto. É muito importante para produzir uma boa força aerodinâmica descendente porque afeta a velocidade e tração do carro.
