Sistema undercar parte 2, suspensão e geometria de suspensão.

Técnica

texto: Daniel Yoiti Hidaka Urata
revisão: Airton M Hidaka

Olá galera viciada em carros, ai vamos com a segunda parte da matéria explicando um pouco sobre suspensão e a importância sobre sua geometria.

Suspensão

A suspensão de um carro é responsável por absorver impactos do solo para a carroceria,  manter a estabilidade do veiculo e ajudar o sistema de transmissão a transmitir a força do motor para o solo.

Existem diferentes tipos  e sub-tipos de suspensão, basicamente temos as suspensões do tipo: independente ex. a roda do lado esquerdo recebe o impacto, porem a roda do lado direito não recebe o impacto), semi-independente (a roda de um lado recebe parcialmente o impacto da outra roda) e dependente (a roda que recebe o impacto é percebida totalmente pela outra roda), no caso ou impacto ou quando passa por um desnível.

Vamos falar dos mais tipos de suspensão mais comuns nos carros de passeio comercializados no mercado nacional e alguns importados mais conhecidos no universo gearhead.

Suspensão independente:

Suspensão McPherson: Dos tipos de suspensão independente é o mais simples, o sistema McPherson é composto por colunas telescópicas com molas e amortecedores dentro das molas, mangas de eixo e balanças transversais ligadas a um sub-chassis ou agregado e as vezes dotado de uma barra estabilizadora, que ajuda a estabilizar a rolagem da carroceria. Esse sistema é usado geralmente no eixo dianteiro, mas no caso de carros como o Fiat Uno (primeira geração) é
usado na traseira também, mas ao invés de molas helicoidais ele usa um único feixe de mola transversal abaixo das balanças.

Braços sobrepostos ou Double Wishbone: Muito parecido com o McPherson, porem este usa dois balanços (também conhecido como braços oscilantes ou bandejas) uma sobreposta a outra, sendo uma ligada na parte superior a manga de eixo e outra na parte inferior (como no sistema McPherson), a vantagem desse sistema é não sofrer tanto com alterações na geometria dinâmica da suspensão comparado com o sistema McPherson, em contrapartida é um sistema mais complexo e mais caro. Uma variante do sistema de braços sobreposto é o Four-Link que difere em cada lado do eixo é dividido em duas partes, o sistema Four-Link é mais comum no eixo traseiro e carros de tração traseira ou 4WD. Há também a multi-link, com 5 pontos de ligação a carroceria de cada lado (um a mais em relação à four-link).

Braço arrastado: tem um braço de arrasto em cada lado ligando a carroceria as mangas de  eixo que são fixa, a vantagem é que com as irregularidade do piso as rodas sobem e descem sem alteração na cambagem (vamos explicar sobre geometria da suspensão nesse mesmo post) porem em curvas, com a rolagem da carroceria, o ângulo de cambagem das rodas acompanham a o anglo da carroceria levando ao understeering (quanto o carro em uma curva tem tendência a apontar a frente para fora do carro) foi usado em alguns  PSA como Xsara, 206,306 no eixo traseiro e no fusca e seus derivados (menos Variant II) no eixo dianteiro, por esse isso esse sistema foi substituído pelo sistema de...

Braço semi-arrastado: esse tem os braços longitudinais ligadas ao um braço transversal com um ligeiro balanço, ele mantém as características de um braço arrastado, porém sem a alteração de ângulo em relação ao solo do sistema citado mais acima. Esse sistema era usado no Chevrolet Omega australiano no eixo traseiro e alguns VW de tração integral no eixo traseiro.

Semi-eixo oscilante: este sistema foi adotado na suspensão traseira do Fusca original e seus derivados (menos kombi a partir de 1975 e Variant II em 1977), dois semi-eixos são ligadas ao cambio (Fusca) ou diferencial (Mercedes-Benz 300SL) diretamente a manga do eixo, sendo assim a única vantagem desse sistema tem uma única vantagem, que é o fato de cada roda absorver as irregularidade do piso de forma independente, porem ele sempre sofre com variações de cambagem, seja por rolagem da carroceria ou pela compressão e distensão das molas, fazendo com que quase sempre as rodas entrem em cambagem positiva, afetando a estabilidade do veiculo,  um jeito de amenizar esse efeito é alongando os semi-eixos (porem implica em necessitar uma carroceria mais larga) ou rebaixar o carro, mas isso faz com que a cambagem fique negativa.

Sistema semi-independente:

Eixo de torção: comumente usado na traseira de carros com tração dianteira por terem um custo de produção baixo, hoje em dia esse tipo é do tipo semi-independente, pois apesar de ser feito de uma peça única ele possui uma certa flexibilidade que permite que passar o impacto parcialmente para o outro lado do eixo, usando sempre molas helicoidais, com amortecedores dentro ou fora delas e  pode possuir barra-estabilizadora ou não.

Sistema dependente:

O mais comum é o eixo rígido, utilizado em diversos carro de tração traseira como o  Chevrolet Chevette e Opala, Toyota AE86 e na penúltima geração do Ford Mustang (sendo nessa ultima geração se rendeu a (moderna) suspensão multi-link, independente (que também pode ser visto no eixo dianteiro em carros beeeeeeeeeeem antigos, como os carros do começo do século XX, mas ainda assim utilizado em jipes como Troller e o Suzuki Jimmy em ambos os eixos ). Como o nome diz, o eixo rígido é ligado em ambas as rodas sendo fixado ao monobloco ou chassis por feixes de molas longitudinais ou molas semi-elipticas de cada lado, não havendo alteração na geometria da suspensão quando há rolagem na carroceria, mas assim até que haja irregularidade no piso, as rodas deste eixo sofreram alteração de cambagem até esse momento, assim como o semi-eixo oscilante, esse independente.

Geometria da suspensão:

Esse assunto é bem profundo e é separado por convergência e divergência, camber ou cambagem e caster.

O alinhamento da direção é classificado como Divergente e Convergente

Convergente – Um ajuste de alinhamento convergente torna o veículo mais estável em linha reta, pois a roda do lado para onde o veículo foi direcionado ficará reta e somente depois inicia o direcionamento do veículo, assim o movimento é mais lento e permite absorver irregularidades ou pequenos movimentos sem tirar o veículo da trajetória.

Divergente – Já o ajuste divergente dá maior agilidade para entrar em curvas, justamente pelo comportamento oposto ao divergente, ou seja, a roda do lado interno já está apontada para a curva, então a resposta ao movimento do volante é mais rápida.

Cambagem ou câmber:

Câmber é o ângulo do eixo vertical da roda em relação ao solo. O ajuste da cambagem é determinado visando obter a melhor área de contato da banda de rodagem do pneu com o solo, de acordo com os movimentos da suspensão e rolagem da carroceria.

A cambagem pode ser negativa e, em curvas, inclinar-se a fim de ter a banda de rodagem do pneu do lado externo à curva (ponto de apoio) totalmente apoiada no solo.

No entanto, o ajuste será determinado pela montadora de acordo com a proposta do veículo, que pode ser esportiva, ou seja, terá maior esforço lateral em curvas, ou de veículo urbano, que exige pouco trabalho da suspensão em curvas e prima pela economia de combustível.

Cáster:

É a inclinação da linha vertical imaginária traçada entre os pontos de apoio da manga de eixo, olhando o veículo pela lateral. Se a parte inferior da linha estiver à frente da superior, o cáster é positivo, se estiver atrás, é negativo.

Quanto mais para positivo, maior a tendência de a roda se manter em linha reta, assim aumenta-se a estabilidade nestas condições; no entanto, também será maior o esforço necessário para esterçar, por isso, fique atento, já que um mesmo veículo pode utilizar medidas de cáster diferentes quando equipado com direção hidráulica ou mecânica.

Lembrando que um alinhamento e cambagem muito agressivo pode ocasionar um desgaste acentuado de pneus e o alinhamento de pista é inviável para uso do carro no dia-a-dia, como muitos leitores assim como nós, usam o carro para pista e uso diário recomendamos modificar a geometria para pista às vésperas do dia de pista (track day... entenderam...dia de pista, track day... é não deu)

Geometria da suspensão, fonte: http://www.noticiasdaoficinavw.com.br/v2/2011/12/geometria-de-suspensao-e-desgaste-de-pneus/

 Sobre o uso da cambagem em pista é interessante trabalhar em uma cambagem mais negativas, por uma simples razão: a cambagem dinâmica, quando um veiculo está fazendo uma curva, há rolagem da carroceria, nessa hora a cambagem muda totalmente, quanto maior a rolagem, mais a suspensão entra em cambagem postiva (em alguns casos, como citado acima, no eixo traseiro não há alteração na cambagem ou alguns tipos de suspensão são menos propício a alteração na geometria dinâmica, caso a suspensão double-wishbone comparado a McPherson, sendo a McPherson sofre mais com a rolagem da carroceria), a suspensão de carros de rua, principalmente carros com suspensão dianteira do tipo McPherson não permitem ajustes de mais de -1,5º (um grau e meio negativo), para isso existem “câmber plates” que são peças para serem instaladas no topo de cada telescópio do amortecedor, elas possibilitam um ajuste de câmber  (a maioria delas também permitem um ajuste de cáster) mais amplos . Também é possível amenizar os efeitos tornando a suspensão mais rígida e baixa (mais baixa para diminuir o centro de gravidade do veiculo) consequentemente diminuindo a rolagem da carroceria, com a adoção de barras-estabilizadoras mais grossas (também com o fim de diminuir a rolagem da carroceria em curvas), mais carga nos amortecedores e molas e adoção de buchas de poliuretano no lugar das buchas de borrachas, elas são mais rígidas e por isso quase que anulam as variações na geometria da suspensão em curvas e melhoram a tração em arrancadas, mas isso acarreta em um veiculo menos confortável e fazendo com que a suspensão filtre menos os impactos para a carroceria.

Existem 4 tipos de suspensões modificadas (amortecedor e molas):

Fixa preparada, Rosca, à ar e coilovers.

Fixa preparada: com enfase em uso de pista, significa que não a possibilidade de ajuste de carga (compressão e retorno dos amortecedores) e nem de altura, ou seja, é difícil acertar corretamente e geralmente é indicado para alguém que usa o carro pra um tipo de pista e/ou anda na rua, quer ganhar um pouco de estabilidade, mas acaba como consequência prejudicando no conforto, mas é das quatro é a modificação mais barata.

Rosca: esse tipo de modificação, só permite o ajuste de altura do carro em relação ao solo pelas molas, porem não permite o ajuste de carga dos amortecedores, mas já é mais vantajoso  (porem mais caro) que uma suspensão fixa.










Suspensão à ar: aqui no Brasil o uso de suspensão a ar é mais estético que funcional, fora do Brasil, existem kits que podem ser usados em pista, ao invés de amortecedores, esse sistema usa bolsas de ar, que inflam os esvaziam-se eletronicamente, por um comando no painel ou um controle externo remoto, alterando a rigidez e a altura do veiculo em relação ao solo, porém não sendo muito confiável para pista por causa da falta de robustez, há alguns kits que usam um pistão de ar comprimido (como se fosse um amortecedor) ao invés das bolsas de ar.

Coilovers: o mais indicado para o uso em pista e/ou rua, sendo possível regular (manualmente ou eletronicamente, altura, pressão de compressão e retorno, muitos vem até com camber plate integrados, porém pelo seu custo alto e aqui no Brasil ter que praticamente ter que depender de produtos importados, a gama de produtos oferecidos ao carros fabricados no Brasil é muito pequena e o valor por sua complexidade e recursos oferecidos é muito alto.

Até mais galera, vamos deixar um pouco de suspense para vocês, no nosso próximo post falaremos sobre o sistema de direção.

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