Anatomia de uma ventoinha de PC: Como é que funciona realmente?

As ventoinhas de computador não parecem ter evoluído muito, pois não? Para além do agora omnipresente RGB, têm basicamente o mesmo aspeto que tinham há 20 anos. No entanto, este não é o caso, uma vez que todos os aspectos físicos de uma ventoinha de computador têm influência no desempenho para o utilizador final. Por isso, pensámos em analisar os principais elementos de design de uma ventoinha de PC para compreender o que realmente se passa aqui.

Aqui temos a parte mais imediatamente aparente de uma ventoinha. São as peças que recolhem o ar e o empurram através das peças do PC. Sem pás = sem fluxo de ar.

O objetivo aqui é duplo: Idealmente, queremos o máximo de fluxo de ar, com o mínimo de ruído e turbulência. Uma ventoinha que crie tanto fluxo de ar como um motor a jato pode arrefecer qualquer coisa, mas se soar como um, os ganhos de desempenho serão inúteis, uma vez que as pessoas tendem a sentar-se perto dos seus computadores.

Há mais a considerar aqui do que parece à primeira vista. A forma, o ângulo e o próprio design do aerofólio contribuem para os objectivos acima mencionados. Não é difícil fazer com que uma ventoinha empurre uma grande quantidade de ar, mas é difícil fazer com que uma ventoinha empurre uma grande quantidade de ar enquanto dura um período de tempo significativo e mantém um nível de ruído respeitável.

Aumentar as pás da ventoinha poderia ajudar, mas as caixas de PC são concebidas com tolerâncias apertadas para funcionarem com ventoinhas de tamanhos específicos, por isso vamos falar sobre isso.

O raio das pás da ventoinha tem um impacto direto na quantidade de ar movido. As pás maiores (mantendo-se tudo o resto igual) movimentam mais ar, pelo que a construção geral da ventoinha também é importante.

As dimensões exteriores de uma ventoinha de PC de 120 mm serão sempre de 120 mm, pelo que a corrida ao desempenho da engenharia também depende da construção da caixa de modo a que fique disponível o máximo de espaço possível para as pás. Isto cria um desafio de engenharia difícil para tornar as extremidades da caixa da ventoinha tão finas quanto possível, sem ir demasiado longe e torná-las fracas. Isto significa que a escolha do material é muito importante, tal como acontece com as outras partes de uma ventoinha.

O material das pás da ventoinha é importante aqui. As pás mais finas são mais leves, o que significa que podem rodar mais depressa, mas se forem demasiado finas, podem ocorrer problemas.

Em cenários que exigem uma pressão estática elevada, a escolha do material torna-se ainda mais crucial. Os materiais fortes e rígidos asseguram que as lâminas não se flectem sob pressão, mantendo um desempenho consistente. Se a lâmina se flexionar ou deformar, isso pode levar a dois problemas. Um deles é uma menor eficácia na recolha e expulsão do ar, uma vez que a aerodinâmica da ventoinha se altera, e o outro é que, se se souber que as pás se flectem, as tolerâncias têm de ser aumentadas para ter em conta esse facto, de modo a evitar a possibilidade de colisão com a caixa. Tolerâncias maiores reduzem o tamanho das pás, e voltamos a ter uma menor eficácia. Provavelmente, está a começar a compreender o equilíbrio cuidadoso que isto pode representar.

É claro que soprar ar com muita força é apenas o começo. O estado do ar à medida que passa e sai da ventoinha tem de estar correto. Mencionámos anteriormente a turbulência, e este é o ponto crucial da próxima secção.

Em primeiro lugar, é possível ouvir a turbulência. A turbulência do ar de exaustão contribui para o ruído da ventoinha, por isso, se estiver a comparar o desempenho de duas ventoinhas a 40 dB, por exemplo, a que tiver uma exaustão mais turbulenta terá de rodar mais devagar para atingir os níveis normalizados de ruído.

A forma como uma ventoinha empurra o ar também pode afetar a sua interação com as aletas do radiador. Uma ventoinha que crie menos turbulência e tenha um cone de escape bem concebido pode cobrir mais eficazmente as alhetas do radiador, melhorando a eficiência do arrefecimento e reduzindo o ruído.

A rotação da ventoinha cria um funil de turbulência por design. É por isso que encontrará as palhetas do estator AirGuide na parte de trás de algumas ventoinhas Corsair. Estas actuam para direcionar o fluxo de ar na direção oposta à rotação da ventoinha. Isto reduz o cone mais largo para uma forma mais próxima de um cilindro, o que basicamente direciona o ar exaurido com mais precisão para onde você quer que ele vá.

Digamos que se consegue fazer tudo isso na perfeição. O caudal de ar é irreal, a turbulência é suave, os níveis de ruído são deliciosamente baixos. Talvez agora deva reconsiderar o rolamento da ventoinha. O rolamento é o coração da ventoinha e não pode ser ignorado.

A qualidade do rolamento de uma ventoinha é um aspeto do design frequentemente ignorado, mas é crucial. Os rolamentos de alta qualidade reduzem a oscilação e o ruído, contribuindo para um melhor desempenho geral.

Tal como o efeito do ruído de turbulência acima, um rolamento de baixo ruído permite que a ventoinha rode a velocidades mais elevadas e produza o mesmo nível de ruído que uma ventoinha cujo rolamento contribui mais para o ruído. Se utilizarmos o ruído como uma medida do desconforto a que estamos expostos quando utilizamos o PC, uma ventoinha mais silenciosa irá proporcionar mais desempenho com o mesmo nível de ruído do que uma ventoinha ruidosa.

Selecionar a ventoinha ideal para o seu PC é uma mistura de arte e ciência. Requer uma compreensão da dinâmica do fluxo de ar, do design mecânico e da ciência dos materiais.

Mas será que isto é importante? Vai notar grandes alterações nas temperaturas da sua CPU quando utilizar ventoinhas diferentes? Depende. Quando se compara o desempenho superior das principais ventoinhas das principais marcas, essas diferenças são bastante pequenas. Talvez não sejam matematicamente pequenas, mas diferenças de 5% a 10% levam a que a sua curva de arrefecimento conduza uma ventoinha 10% mais depressa do que outra. E sejamos honestos, não se consegue ouvir a diferença entre 900 e 1.000 RPM em casa.

Quando se comparam estas ventoinhas de desempenho com as ventoinhas de desempenho inferior no mercado (quer porque a engenharia foi forçada a atingir um ponto de preço baixo ou quando tudo na construção da ventoinha foi priorizado para RGB e design), então sim, as diferenças podem ser significativas. Não é invulgar ver o desempenho de arrefecimento medido desviar-se em 30% ou mais. E é aí que as ventoinhas começam a fazer muito barulho só para acompanhar o uso normal do PC.

A melhor ventoinha para si não tem apenas a ver com números; tem de equilibrar a quantidade de arrefecimento de que os seus componentes necessitam com o ruído que está disposto a tolerar. Poderá ter de ficar bem com RGB na sua caixa, poderá ter de se ligar a algum hub RGB que tenha no PC antigo que está a reconstruir e poderá ter de custar menos de um determinado preço. Todos estes outros factores dependem de si, mas agora pode avaliar o desempenho com um olhar mais informado.

Claro que, mesmo que esta breve lição não tenha despertado o seu engenheiro interior, pode simplesmente optar pelas ventoinhas CORSAIR. Pode acreditar que o nosso pessoal ficou obcecado com tudo o que mencionámos aqui e muito mais, em busca de um design de ventoinhas de topo. Basta dar uma olhada em nossas ventoinhas iCUE LINK RX e QX se quiser ver até onde nossos engenheiros estão dispostos a ir.