A história começa no sul da Califórnia, em meados dos anos 1970, com um engenheiro pedalando até o trabalho numa manhã qualquer. Edwin J. Saltzman era seu nome, e ele era um dos engenheiros do Dryden Flight Research Center, a divisão da NASA dedicada a entender o comportamento do ar ao redor de aeronaves. A certa altura de sua pedalada até o trabalho, Saltzman teve um encontro nada agradável com uma violenta parede de ar deslocada por uma carreta em velocidade. Ele foi empurrado para o acostamento, e sentiu uma espécie de sucção que o auxiliou a voltar para a borda da pista. Apesar do susto, Saltzman ficou pensando sobre o efeito da esteira aerodinâmica daquele caminhão sobre seu corpo, e percebeu um problema gigantesco: se o deslocamento de ar era forte o bastante para deslocar um ciclista, ele claramente estava afetando o desempenho dos caminhões.
Ao chegar no trabalho, ele convenceu alguns colegas a transformar uma antiga van Ford da frota interna em uma espécie de protótipo de caminhão aerodinâmico. O primeiro passo parecia contraintuitivo: eles pioraram a aerodinâmica do veículo. O furgão foi revestido com chapas planas de alumínio, com cantos vivos, de 90 graus, criando um bloco frontal perfeitamente plano. A ideia era encontrar o pior caso possível para obter uma referência. Seria o ponto zero do experimento: um carro perfeitamente retangular medido em túnel de vento e em pista.
A partir dali, cada modificação era uma hipótese: “e se suavizarmos as bordas verticais?”, “o que acontece se arredondarmos as bordas horizontais?” E assim faziam e testavam. O arredondamento das quatro bordas cortou o arrasto pela metade. O passo seguinte foi selar as laterais e fazer um fundo plano para a van. Mais testes. O resultado desta preliminar foi uma redução de consumo de combustível entre 15% e 25%.
Com o método validado, a equipe partiu para algo mais próximo da realidade: um caminhão de verdade, um cab over engine (ou “cara chata”) alugado. A cabine, originalmente com a frente plana quanto todas da época, ganhou uma frente postiça feita de chapa metálica. Depois veio uma espécie de saia dianteira. E pela segunda vez os números repetiram o recado: suavizar as superfícies frontais derrubou mais de 50% do arrasto. Testes posteriores introduziram defletores na parte inferior e uma cauda alongada na traseira trazendo cerca de 15% adicionais de redução.
As fotos dessas experiências têm hoje um aspecto quase improvisado, mas estavam décadas à frente do que a indústria de fabricantes de caminhões adotaria como padrão. A iniciativa resultou em programas como o SuperTruck, do Departamento de Energia do governo americano, que estimula o desenvolvimento de cavalos mecânicos mais eficientes e existe até hoje.
As fotos também mostram como a silhueta dos caminhões modernos é parecida com aquele caminhão alugado da experiência da NASA — os cantos suavizados, os defletores, saias… tudo parece natural, mas precisou ser descoberto empiricamente e validado. A partir dali, a indústria e a engenharia entendeu que aerodinâmica era essencial na indústria de caminhões.
Toda a aerodinâmica dos caminhões gira em torno de um princípio simples: o descolamento da camada limite, que acontece quando o fluxo laminar não consegue mais seguir o contorno da superfície e se separa dela. Quando isso acontece, forma-se uma região de recirculação e baixa pressão atrás da área onde ocorre a separação. Essa zona atua como uma força que, literalmente, puxa o veículo para trás. Não porque exista algo empurrando o caminhão para trás, mas porque a pressão normal na superfície frontal e lateral deixa de existir naquele trecho e o restante da pressão ambiente atua para desacelerá-lo.
Por isso o arredondamento dos cantos da cabine tornou-se fundamental — e por isso os caminhões modernos são mais arredondados que os velhos “cara chata”. Quando a superfície é suave, a camada limite permanece aderida por mais tempo. Quanto mais tarde ela se desprende, menor é a queda de pressão imediatamente atrás da cabine. O efeito prático é que o “vácuo de arrasto” fica menos intenso, reduzindo a força resultante contrária ao deslocamento e, portanto, diminuindo o consumo de combustível em velocidades de cruzeiro.
Aqui é importante mencionar: quando falamos de carros esportivos e veículos de passeio modernos, o efeito de arrasto parasítico do design externo (não estou falando de janelas abertas) a ponto de afetar significativamente o consumo de combustível efetivamente, só acontece em velocidades elevadas, acima de 130 km/h, por exemplo. Nos caminhões, devido à enorme área frontal, este arrasto aparece já a partir de 60 km/h — que é quando o arrasto aerodinâmico supera o arrasto dos pneus. Acima de 90 km/h, em praticamente todas as medições de caminhões pesados, o arrasto aerodinâmico responde por mais de 60% da resistência total ao avanço, podendo chegar a 70% ou mais em conjuntos sem carenagens.
A distância entre cabine e o semi-reboque sempre foi o ponto crítico, porque funciona como uma câmara aberta onde o escoamento aerodinâmico colapsa. Se esse vão é grande, o ar entra, desacelera bruscamente e gira, criando uma região de recirculação composta por vórtices turbulentos, o que aumenta a área efetiva de arrasto do conjunto.
Quando o espaço é reduzido pelo uso de carenagens e defletores, a velocidade relativa do ar que escapa por ali diminui, o fluxo se estabiliza e os vórtices que se formam são menores e mais fracos, então a pressão no vão entre cabine e reboque fica menos negativa, e o caminhão precisa gastar menos energia para arrastar essa zona turbulenta junto consigo. Em alguns cenários essa correção é suficiente para mudar significativamente o consumo.
Nas laterais e no assoalho, o fenômeno é semelhante. Em um caminhão sem carenagens, o ar que corre sob o chassi encontra irregularidades — longarinas, tanques, eixos — que fazem a camada limite transitar rapidamente para o regime turbulento. Isso cria vórtices longitudinais que induzem instabilidade e aumentam a resistência aerodinâmica.
As saias laterais servem exatamente para impedir que o fluxo inferior se desorganize tão cedo. Elas reduzem a pressão sob o veículo e impedem que o ar seja engolido pela complexidade estrutural do chassi. O efeito é um fluxo mais limpo e uma redução mensurável da força que atua contra o avanço. A caminhão fica menos sensível a rajadas laterais, e a energia perdida na esteira geral do conjunto diminui.
A parte traseira continua sendo a região mais custosa porque é onde a pressão efetivamente colapsa. O fim abrupto de um baú faz o ar se desprender por completo, criando uma esteira turbulenta de baixa pressão que funciona como um freio aerodinâmico permanente. E se você está pensando no efeito das traseiras Kamm, o veículo precisa começar a estreitar a traseira de forma gradual antes do corte abrupto. No caso dos caminhões, o fluxo de ar encontra um “degrau” de 90 graus, o que impede a recuperação da pressão.
As “boat tails” (ou abas aerodinâmicas, como chamam no Brasil) existem para reverter parcialmente esse colapso. Eles são a aplicação do princípio de Kamm nos caminhões: ao alongar a linha de corrente, eles permitem que o ar desacelere e se recomponha com menor turbulência antes de se soltar na esteira.
O efeito disso é uma recuperação parcial de pressão na superfície posterior do semirreboque. Quanto maior essa pressão — dentro do que a geometria permite — menor a força de arrasto. Isso já foi medido repetidamente em testes independentes e é uma das soluções mais eficientes disponíveis.
Os geradores de vórtice têm função distinta, mas igualmente fundamentada. Em regiões onde a separação é inevitável, como bordas específicas da carroceria, o fluxo tende a se destacar cedo. Esses dispositivos criam microvórtices que energizam a camada limite, permitindo que ela permaneça aderida por um trecho maior. O efeito não é eliminar o arrasto, mas reorganizar o escoamento para que a separação aconteça de maneira mais controlada e com menor perda de pressão. Isso reduz a intensidade da esteira e melhora a estabilidade lateral. Em velocidade constante, gera pequenas economias que, para operações de longa distância, tornam-se significativas.
Todos esses efeitos — atraso da separação, redução de recirculação, controle da camada limite, recomposição do fluxo na traseira — convergem para o mesmo resultado: redução da força contrária ao movimento. Quanto menor essa força, menor a potência necessária para manter o ritmo de deslocamento, menor consumo, menor exigência do motor, comportamento mais estável em ultrapassagens, em situações de vento lateral e variação de carga. E tudo isso começou por que um engenheiro quase caiu de bicicleta ao ser ultrapassado por uma carreta.
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