Edição diária: 16/06/2019
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Técnica

É verdade que um intercooler preto é mais eficiente que um intercooler sem pintura?

Há algumas semanas, os australianos com sotaque impossível do canal Mighty Car Mods decidiram colocar à prova uma discussão que se estende por anos pelos fóruns de preparação na internet: intercoolers pintados de preto são mesmo mais eficientes que os intercoolers sem pintura?

Como você aprendeu na escola, o ar quente é menos denso que o ar frio pois há menos moléculas por metro quadrado. Quando o turbo comprime o ar, ele também o aquece e o torna menos denso. Quanto mais frio o ar, mais denso ele será, e maior será seu fluxo na admissão — o que aumenta a potência do motor.

Aqui entram os intercoolers. Eles são trocadores de calor que têm a função de resfriar o ar pressurizado para que sua densidade seja maior. O ar é pressurizado pela turbina, e em seguida passa pelo intercooler, onde é resfriado antes de ser admitido pelo motor — daí o seu nome “inter-resfriador”.

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Assim surgiu uma teoria um tanto bizarra, mas com algum fundo científico: segundo alguns preparadores, os intercoolers pintados de preto são mais eficientes que os intercoolers sem pintura. Isso aconteceria porque a pintura preta supostamente forma uma camada de isolamento que mantém a temperatura mais baixa no interior da peça, ajudando o ar a manter-se igualmente mais frio.

A dupla do Mighty Car Mods chamou um engenheiro mecatrônico para ajudar na experiência, que envolveu um secador de cabelo, um intercooler, sensores de temperatura, uma ventoinha elétrica e softwares de leitura e análise dos dados.

No primeiro teste, eles mediram a temperatura do ar na entrada e na saída do intercooler sem corrente de ar através das estrias da peça. No segundo, eles ligaram a ventoinha e fizeram a mesma medição na entrada e na saída.

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No experimento eles descobriram que, com a ventoinha soprando ar através dos intercoolers, a diferença de temperatura ficou em 100º C no modelo sem pintura, e 97º C naquele pintado de preto. Sem a corrente de ar atravessando os intercoolers, a diferença foi de 38º C na peça sem pintura e 77º C na peça preta.

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Então é só pintar de preto e andar na frente? Não tão rápido, cara pálida…

Mas enquanto você pensava em comprar umas latas de spray preto para dar um gás no seu carro turbo, o genial Engineering Explained sacou um pequeno problema na conclusão do experimento com os intercoolers.

Como algo que funciona por meio de convecção pode aumentar sua eficiência adicionando uma camada de isolamento?

A convecção é a transferência de calor entre uma superfície sólida e um fluido em movimento (o ar é um fluido). Dizer que um intercooler mais isolado resfria mais o ar seria como dizer que o ventilador te refresca mais se você usar uma camiseta de manga comprida em vez de ficar sem camisa. Na verdade é o vento que passa pela superfície do seu corpo e “leva o calor” junto.

O intercooler funciona da mesma forma: o ar externo passa pelas estrias da peça e leva o calor do ar comprimido, resfriando-o.

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O que aconteceu é que o Mighty Car Mods considerou o índice de emissividade dos intercoolers. A emissividade é a transferência de calor por meio de ondas eletromagnéticas. Um bom exemplo é o Sol, que emite calor por radiação e não depende de um meio para transmiti-lo. É por isso que seu calor chega à Terra mesmo após atravessar o vácuo, e também é por isso que a temperatura é menor na sombra.

O índice de emissividade é medido em uma escala que vai de 0 a 1, sendo um o mais alto e atribuído somente a corpos negros, que são os corpos capazes de absorver toda a radiação incidente.

O radiador preto tem índice de emissividade perto de 1, o que significa que ele tem alta rejeição ao calor, mas isso não significa que pintar tudo de preto resfriará as coisas mais rápido. Um alto índice de emissividade também significa que o corpo irá absorver mais calor — por isso você sente suas costas torrando quando usa uma camisa preta sob o sol, mas não sente o mesmo em lugar mais quente, porém sem sol — não é uma questão de contato, e sim de exposição.

O equívoco dos australianos foi considerar que o intercooler funciona por emissividade. Por isso que eles fizeram o teste sem a ventoinha: eles acharam que não seria necessário pois a temperatura foi reduzida significativamente no teste sem a corrente de ar, e também não entenderam que a diferença de 3% entre as temperaturas dos dois intercoolers observada no segundo teste é um número significativo.

Justamente por funcionarem por convecção os intercoolers são instalados em locais expostos ao fluxo de ar — alguns carros, como o Subaru WRX e o Mini Cooper S usam tomadas de ar diretamente sobre seus intercoolers para otimizar a passagem de ar e, consequentemente, a densidade do ar admitido.

É por isso que você precisa sempre se questionar o que vê na internet, e especialmente, tudo o que parecer fácil e simples demais para ser verdade, especialmente quando se trata de mecânica e desempenho de carros e motores. Ou você acha que os intercoolers originais de fábrica não são pintados por uma questão de custos?

Mitsubishi Motors Prototype X Concept

[ Sugestão de post: Lucas Fredini ]

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