Porque é que os elétricos se parecem cada vez mais com gotas de água: cada 0,01 de Cx vale cerca de 2,5% de autonomia em viagem, segundo a Mercedes

Uma centésima parece pouco, mas é o tipo de número que decide o desenho de um carro. Segundo a Mercedes, baixar o coeficiente de resistência aerodinâmica em 0,01 aumenta em cerca de 2,5% a autonomia em viagens longas, o que, para quem faz 15.000 km por ano, corresponde a cerca de 375 km. A marca aplica a conta ao novo CLA elétrico, que anuncia um Cx de 0,21, e ao EQS, que fica nos 0,20, como se lê no dossiê de aerodinâmica da própria Mercedes.

O Cx (Cd, nas fontes internacionais) mede o quão bem a carroçaria deixa passar o ar, e quanto mais baixo, melhor. Sozinho engana, porque a resistência real depende também da área frontal: multiplicados, os dois dão a área de arrasto (CdA), uma métrica que a Car and Driver adotou em 2003 por ser mais intuitiva, segundo a Wikipédia. Convém lembrar ainda que os valores anunciados são das marcas e que, em túnel de vento, os resultados podem variar até 5%.

A física é implacável. A força do ar sobe com o quadrado da velocidade e a potência necessária para a vencer sobe com o cubo, por isso ir de 60 para 120 km/h não duplica o esforço, multiplica-o por oito, uma lei que já explicámos neste artigo. Os números do Departamento de Energia dos EUA dão a medida do peso do ar: num ciclo de autoestrada com velocidade média de cerca de 77 km/h (48 mph), a resistência aerodinâmica consome 47% da energia de um elétrico, contra 23% do rolamento dos pneus, segundo o fueleconomy.gov. A 120 km/h, o limite das autoestradas portuguesas, a fatia do ar só pode ser maior.

A forma ideal para furar o ar é conhecida há quase um século: a gota. Em 1922, o engenheiro Paul Jaray, vindo da aerodinâmica dos zepelins, patenteou um automóvel com perfil de gota, e acabou por colaborar no desenho do Tatra 77, apresentado em 1934 e considerado um dos primeiros carros de série pensados em função do ar, de acordo com a Wikipédia sobre o Tatra 77. O problema é que a gota perfeita pede uma cauda comprida e afilada, impraticável na rua. A saída veio de Wunibald Kamm, nos anos 30: cortar a cauda de forma abrupta, num ponto em que a secção ronda metade da máxima, acrescenta pouco arrasto, porque a esteira turbulenta que se forma atrás funciona como uma cauda virtual, como descreve a página sobre o Kammback. É esta a lógica da traseira truncada que se vê hoje em muitos elétricos.

Quando a Hyundai desenhou o Ioniq 6, foi buscar inspiração aos streamliners das décadas de 1920 e 1930, como o Tatra 87, o Stout Scarab e o Saab 92, contou a Top Gear. O resultado tem Cx de 0,21, nariz baixo, abas ativas à frente, piso totalmente coberto, vãos das rodas reduzidos, um spoiler em forma de cauda de pato e uma traseira ligeiramente afunilada, segundo a Hyundai. Simon Loasby, responsável de estilo da marca, disse à Top Gear que pediu aos engenheiros de aerodinâmica para fazerem o que fosse preciso e que o estilo se adaptaria. Também admitiu cedências: um spoiler retrátil foi abandonado por custos, e foi preciso compensar o efeito de “queda” da traseira com linhas e elementos verticais.

Grande parte do ganho está onde ninguém olha. A Mercedes refere um piso quase totalmente fechado, braços de suspensão cobertos, juntas vedadas à volta da grelha e dos faróis, e persianas ativas atrás da grelha. As jantes de cobertura total chegam a valer até 0,015 de Cx face a jantes convencionais. Pelas contas da própria regra da Mercedes (0,01 equivale a cerca de 2,5% de autonomia), seriam cerca de 3,75%, um cálculo nosso e não da marca. No extremo está o conceito Vision EQXX, com Cx de 0,17, rodas totalmente tapadas, via traseira 48 mm mais estreita do que a dianteira e uma janela traseira substituída por 117 células solares, o que deixa o condutor sem vista direta para trás, descreve a Wards. Nos testes, percorreu 1.008 km com um consumo médio de 11,4 km/kWh.

Quem está à frente da tabela? A Xiaomi anuncia 0,195 para o SU7 (sem o lidar do teto), a Lucid 0,197 para o Air, a Mercedes 0,20 para o EQS, e a Wikipédia compila 0,208 para o Tesla Model S, 0,21 para o Ioniq 6 e 0,219 para o Model 3. O Mercedes Classe C elétrico, que já pode ser encomendado em Portugal desde 70.600 euros, fica nos 0,22, segundo a Razão Automóvel. Para comparar, a Mercedes diz que o Classe E de 1984 tinha 0,29 e o Classe S da geração W126 0,36, e a Euronews aponta 0,38 para o Land Rover Defender.

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A fatura chega ao design. Alfonso Albaisa, responsável global de design da Nissan, disse em 2023 que a corrida à autonomia tinha produzido “jelly beans” e falou numa “rebelião consciente contra a prescrição do que o vento quer”, segundo um fórum que cita a TheDrive e que consultámos através da Team-BHP. Na Mercedes, o diretor de design Gorden Wagener defende que o EQS, de forma ovoide, estava “10 anos adiantado”, mas o diretor técnico Markus Schäfer admite que, agora que os elétricos chegam ao grande público, os clientes querem “a mesma forma, independentemente da motorização”, e o EQE já abandonou o portão traseiro do EQS por uma mala tradicional, de acordo com a Motor1. O Autoblog acrescenta que a semelhança também vem das baterias no piso, que alongam a distância entre eixos, e das regras de proteção de peões, que limitam a altura do capot.

Os SUV são o ponto mais difícil. Em 2023, Linda Jackson, diretora executiva da Peugeot, chamou aos grandes SUV “um pesadelo para a aerodinâmica”, citada pela Euronews a partir da Autocar. Há exceções: o Kia EV3 anuncia 0,275, com abas ativas à frente, piso plano e um grande spoiler no teto, e um responsável da Kia América resume que, “apesar da forma de caixa, é muito aerodinâmico”. O Hyundai Ioniq 9 anuncia 0,26 e o Porsche Cayenne elétrico 0,25, segundo a InsideEVs.

Há ainda truques que os reguladores começam a travar. O Autoblog lista os puxadores que saem da porta entre as soluções usadas para ganhar autonomia. Na China, uma norma nacional publicada a 2 de fevereiro exige puxadores mecânicos, interiores e exteriores, a partir de 1 de janeiro de 2027, e um projeto de regras em consulta pública até 10 de novembro reforça a proibição de puxadores totalmente escondidos, segundo a CnEVPost. Já os espelhos digitais, que reduzem o arrasto, não são legais em todos os mercados, notou a Top Gear a propósito do Ioniq 6, e o Volkswagen Mission Efficiency, que já noticiámos, manteve espelhos convencionais de propósito.

Na prática, quem faz muita autoestrada a 120 km/h ganha mais em comparar o Cx e a área frontal de dois carros do que a capacidade das baterias, e a escolha das jantes pode custar autonomia. A própria Mercedes já estuda o passo seguinte, que chama “aerodinâmica por fio”: o conceito AMG GT XX usa atuadores de plasma no lugar dos spoilers tradicionais, segundo a The EV Report.

Nota editorial: cautela jornalística.
Os valores de Cx são das marcas e variam com o método de medição, pelo que não são comparáveis ao milésimo. A relação de 0,01 de Cx para 2,5% de autonomia em viagem é da Mercedes e vem do seu próprio dossiê; a The EV Report limita-se a repeti-la, por isso não é uma confirmação independente. Os 47% de energia gasta no ar são de um ciclo dos EUA, com velocidade média de 77 km/h, e não do ciclo WLTP; a afirmação de que a fatia é maior a 120 km/h é um raciocínio nosso a partir da física, não um dado da fonte. As citações da Nissan (2023) vieram através de um fórum que remete para a TheDrive, cujo original não conseguimos abrir; a Motor1 e o artigo da InsideEVs não trazem data visível. A Euronews cita a Autocar e não conseguimos abrir o original. Para o Tatra 77 não indicamos o Cx porque as fontes divergem (0,212 em maquete e 0,36 no carro real). Os valores do Xiaomi SU7, do Tesla Model S e do Model 3 vêm de compilações da Wikipédia que reportam comunicados e artigos de imprensa. A tradução das citações é nossa. Não encontrámos o Cx do Volvo EX60.

Imagem criada por IA.

Fontes: Mercedes-Benz, The EV Report, fueleconomy.gov, Wikipédia, Top Gear, Hyundai, Wards, Razão Automóvel, Motor1, InsideEVs, Euronews, CnEVPost, Autoblog