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A potência resistiva,
gerada por forças que se opõe ao movimento do carro, possui vários
componentes, nem todos dependentes da velocidade. Os principais são:
- atritos internos do motor, nos pistões, mancais, etc.;
- atritos nas engrenagens do câmbio e diferencial;
- atrito nos rolamentos e juntas do câmbio e transmissão;
- atrito dos pneus movidos;
- atrito dos pneus motores;
- atrito da carroceria com o ar;
- forças aerodinâmicas por diferença de pressão;
- outras forças menores.
Pode-se ver que nem todos os componentes dependem da velocidade. As
forças de atrito dependem intensamente da força normal a que estão
submetidas as superfícies. Então, no motor e engrenagens, elas
dependeriam da força (traduzida no torque) produzida, ou seja,
dependeriam ligeiramente da rotação. Contudo, quando se traduz isso
em potência e não em força, aí sim o valor passa a depender mais
fortemente da rotação.
Nos pneus as forças de atrito dependeriam, entre outras coisas, do
peso do carro e da pressão aerodinâmica vertical, ou seja, somente
uma das faces depende da velocidade. O principal componente que
depende da velocidade são as forças aerodinâmicas por diferença de
pressão: quando em baixas velocidades sua influência é pequena, mas
elas se incrementam por uma potência de 2 (são elevadas ao quadrado)
a cada incremento de velocidade, ou seja, um incremento por uma potência
de 3 (elevadas ao cubo) se considerarmos a potência resistiva gerada
por elas. Assim, em alta velocidade passam a ser o componente mais
importante.
Mesmo assim, parcela considerável da soma total da potência gerada
pelas forças resistivas ao movimento depende das forças normais que
o motor impõe aos componentes do carro -- daí a diferença indicada
na observação técnica do leitor. Se fossem consideradas apenas as
forças aerodinâmicas por diferença de pressão geradas sobre o
automóvel, realmente pouco importaria a preparação do motor, mas
existem mais inimigos do movimento.
Vendo tudo isso, pode-se pensar que é um milagre um carro se mover. Na
realidade, um carro é um ótimo meio de jogar energia fora. Apesar de
todo o investimento e tecnologia aplicados, estas máquinas ainda são
das menos eficientes do ponto de vista termodinâmico. A eficiência
termodinâmica de um motor ciclo Otto (a gasolina, álcool ou gás
natural) raramente é superior a 35%, isto é, somente 35% da energia
química presente no combustível injetado no motor é transformada em
força de movimento. E isso só considerando o ciclo térmico! Nem
falamos ainda das forças citadas acima.
Isso significa que os injetores de um motor de 1.000 cm3, por exemplo,
jogam para os pistões algo como 250 cv em energia química, que o
motor "transforma" em apenas cerca de 85 cv em movimento do
virabrequim. Daí até o volante do motor são roubados ainda cerca de
30%, ou 25 cv, para fazer funcionar todos os sistemas paralelos. Dali
até o chão, que é onde realmente a potência se transforma em
movimento do carro, são perdidos entre 25% e 35% dependendo do
sistema de tração -- chegam ao asfalto, portanto, em torno de 40 cv.
Logo, de 250 cv que compramos no posto usamos somente 40 cv para nos
mover: o resto é literalmente jogado fora pelo escapamento, gasto no
aquecimento e desgaste de anéis, engrenagens, rolamentos e juntas
homocinéticas, usado para esquentar os pneus, etc. Existe até um
sistema no carro exclusivamente desenvolvido para ajudar a desperdiçar
energia: o de arrefecimento. Tem uma bomba d'água que usa força do
motor para circular água, que desperdiça potência em seu turbulento
trânsito para usar a energia do ciclo para "aquecer o ar"
que passa por um radiador. Claro que sem o sistema de arrefecimento o
motor derreteria.
Mas o desperdício não para por aí: é ainda maior quando se
considera que o carro se move no ar. Parte disso é usado para
simplesmente agitar o ar: são as forças aerodinâmicas, que ficam
maiores quanto mais rápido desejamos nos mover. Como as leis da física
não se revogam, só podemos amenizar seus efeitos. Por enquanto,
nestes tempos de combustíveis caros, resta-nos ter paciência, andar
com moderação e continuar gostando destas incríveis máquinas de
desperdiçar energia que chamamos de carros.
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