Estudos em tempestade

Estamos dentro de um dos laboratórios de testes ultrassecretos da Volvo Cars. Um edifício metálico cinzento de aço na ala leste da vasta fábrica na ilha de Hisingen abriga o lendário túnel de vento da empresa, onde cerca de 20 pessoas trabalham sob rigoroso sigilo. Durante dois a três anos, testam e analisam os novos modelos de automóveis, desde os primeiros protótipos em argila até ao produto acabado.

O túnel já estava na vanguarda quando foi inaugurado em 1986. Desde então, foi remodelado e redesenhado várias vezes para se manter atualizado. Hoje, é um dos túneis de vento mais avançados do mundo, permitindo simular como um veículo é impactado por velocidades de vento de até 250 km/h e temperaturas de até 60°C. O grande equilíbrio no piso permite medir as forças direcionais X-Y-Z e estudar as mudanças na resistência ao ar.

"É único por ser tanto um túnel de vento aerodinâmico como um túnel climático aquecido. Também fomos pioneiros na construção de um sistema que fornece uma imagem mais precisa da resistência aerodinâmica. Cerca de 25% da resistência aerodinâmica ocorre à volta das rodas, pelo que é crucial poder medi-la", afirma Daniel Strömberg, que supervisiona o túnel de vento na Volvo Cars.

Os testes aerodinâmicos tornaram-se cada vez mais importantes na indústria automóvel. Hoje, é um passo crucial para reduzir as emissões e o consumo de combustíveis fósseis e construir veículos seguros e equilibrados nas estradas. Uma vez que os veículos a gasolina e a gasóleo são cada vez mais substituídos por veículos elétricos, mesmo um ligeiro ajuste no design para reduzir a resistência aerodinâmica em poucos por cento pode significar uma enorme diferença na autonomia de viagem.

"O teste de vento é uma ferramenta incrivelmente poderosa na otimização de veículos. Lembro-me de um fabricante de automóveis que não tinha asa no porta-malas, o que tornava o veículos instável em altas velocidades", diz Daniel enquanto aperta o botão numa maqueta do túnel que demonstra como o ar se move através das pás até uma figura LEGO com uma bandeira.

Ele planeava tornar-se num engenheiro aeronáutico, mas os ataques de 11/09 significaram o seu fim na aviação. Felizmente, Daniel está com Volvo Cars há 20 anos, os últimos 15 dos quais no túnel de vento. Descreve-o como o melhor emprego do mundo, com tarefas que vão desde o desenvolvimento de serviços e metodologias até à demonstração do túnel a toda a gente, desde alunos a investidores.

"O túnel funciona das 06:00 à meia-noite de segunda a quinta-feira e às sextas e sábados das 06:00 às 18:00. Isso dá um total de 96 horas de teste por semana, e estamos basicamente quase sempre esgotados. Quando não estamos a testar os nossos próprios veículos, estamos abertos a pedidos de outras marcas de automóveis, de esquiadores de velocidade, de ciclistas competitivos e ainda testes de semáforos. E a banda de rock Europe gravou um videoclipe aqui!"

Uma visita dentro do ambiente de teste é como entrar num set de filmagem de ficção científica. O túnel de 165 m de comprimento curva em loop e no fundo é um ventilador vermelho e preto de 8,15 m de altura com lâminas de fibra de carbono. O vento gerado pelo ventilador é turbulento, por isso é alimentado através de uma série de câmaras, estruturas e telas de malha para quebrar cada vórtice para um fluxo de ar suave e laminar. Finalmente, o vento atinge a última câmara, conhecida como "contração".

"Dentro da contração, a velocidade do vento aumenta seis vezes. Se rodarmos o ventilador na sua velocidade máxima, alcançamos 250 km/h na secção de teste, o que equivale a 70 m/s, o que significa um furacão extremo. O veículo está ancorado a correias de aço rolantes e à balança que mede as forças aéreas. A balança é incrivelmente sensível: Dá para pesar os ingredientes para um pão-de-ló", diz Daniel.

Além dos testes aerodinâmicos, a instalação também realiza testes climáticos. Com a ajuda de um colossal trocador de calor e um simulador de sol, podem replicar a condução nos desertos mais quentes, mas também o impacto de vários contaminantes e poluentes no veículo.

"Chuva, neve, poeira, sujidade – testamos tudo o que afeta o desempenho do veículo na estrada", afirma Daryosh Farin, engenheiro de controlo de contaminação na Volvo Cars, "asseguramos que a sujidade não chega até ao puxador da porta e que a visão através do vidro da porta não é obscurecida quando se conduz com chuva. Se o cliente não notar nada, isso significa que fizemos um bom trabalho."

O sistema terrestre móvel do túnel é outro fator importante. Quatro correias de aço colocam todas as rodas em movimento, enquanto um rolo no meio simula o solo e, à medida que se move, puxa ar sob o veículo. Medir o vento com rodas rotativas, em oposição às estáticas, faz uma grande diferença.

"Temos uma imagem muito mais realista porque podemos medir tanto a resistência ao rolamento como a força necessária para acionar as rodas e tudo o que gira junto com elas. Também podemos travar para simular inclinações acentuadas ou reboque pesado, desta forma, podemos realmente colocar os sistemas de arrefecimento ao seu ritmo", explica Max Sundén, especialista em eficiência energética da Volvo Cars.

Todos os resultados são cuidadosamente analisados e comparados com testes realizados em modelos computacionais e no mundo real. Eles então montam um gigantesco quebra-cabeça de dados. Apenas num único dia no túnel de vento pode envolver 100 configurações diferentes, e os testes num novo modelo são realizados por vários anos.

"Em média, reduzimos a resistência do veículo em mais de 10%. Para os veículos elétricos, isto é ainda mais crítico, porque se estiver a conduzir a 120 km/h, dois terços da carga da bateria são consumidos pela resistência. Neste campo, trabalhamos em estreita colaboração com a equipa de design – pode haver pequenos detalhes, como o contorno das luzes traseiras ou os espelhos retrovisores, que precisem de ajustes", explica Kaveh Amiri, engenheiro aerodinâmico da Volvo Cars.

Estamos prestes a experimentar o túnel de vento na prática. Daniel dá um sinal para a sala de controle e um alarme dispara. Ouvimos um estrondo baixo, após o qual uma brisa leve aumenta rapidamente para uma pressão constante entre as paredes. O vento sopra a apenas 30 km/h, cerca de 9 m/s, mas o fluxo compacto significa que parece mais.

O nosso cabelo voa, o papel rodopia. "Conseguimos suportar até 70 km/h, mas apenas se protegidos com cordões de segurança", grita Daniel, com a barba esvoaçando ao vento. "Se ligarmos o ventilador até o máximo, ele funciona com cerca de 10 MW por hora, que é o consumo anual de uma pequena casa isolada na Suécia, mas os testes também economizam uma enorme quantidade de energia. Pessoalmente, não me canso do túnel. Acompanhar e melhorar um novo veículo desde o primeiro esboço é uma verdadeira emoção."