geometria de direção

7/22/2019 Geometria de Direo

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Geometria de Direco

ndice

NDICE

0 - INTRODUO ............................................................................................................0.1

1 - GEOMETRIA DE DIRECO .....................................................................................1.1

1.2 - DISTNCIA ENTRE EIXOS E VIA .....................................................................................1.3

1.3 - NGULO DE INCLINAO DO EIXO DE DIRECO E RAIO DE ARRASTAMENTO ...1.4

1.4- NGULO DE AVANO OU CASTER ...............................................................................1.14

1.5- NGULO DE SOP OU CAMBER ...................................................................................1.23

1.6 - NGULO COMBINADO OU INCLUSO ...........................................................................1.30

1.7 - CONVERGNCIA E DIVERGNCIA...............................................................................1.31

1.8 - NGULO DE IMPULSO TRASEIRO ...............................................................................1.40

2 - MEDIO E REGULAO DOS NGULOS CARACTERSTICOS .........................2.12.1 - PREPARAO DO VECULO ...........................................................................................2.1

2.2 - MONTAGEM DOS EQUIPAMENTOS DE MEDIO SOBRE AS RODAS .......................2.5

2.3 - VERIFICAO E REGULAO DA CONVERGNCIA E DIVERGNCIA.......................2.6

2.4 - VERIFICAO E REGULAO DO NGULO DE SOP ..............................................2.11

2.5 - VERIFICAO E REGULAO DO NGULO DE INCLINAO DO CAVILHO DA

MANGA-DE-EIXO ....................................................................................................................2.17

2.6 - VERIFICAO E REGULAO DO NGULO DE AVANO..........................................2.173 - SOBVIRAGEM E SOBREVIRAGEM ..........................................................................3.1

4 - RAIO DE VIRAGEM ....................................................................................................4.1

5 - ORIENTAO DAS RODAS TRASEIRAS ................................................................5.1

5.1 - SISTEMAS DE EIXO AUTODIRECCIONAL ......................................................................5.1

5.1 - SISTEMAS DE QUATRO RODAS DIRECCIONAIS ..........................................................5.3

6 - INFLUNCIA DA SUSPENSO NA DIRECO .......................................................6.1


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Geometria de Direco

Introduo

0.1

0 - INTRODUO

A geometria do sistema de direco do automvel inuencia em grande medida o seu comportamento

e a sua segurana.

Pretende-se com este mdulo, dedicado medio e regulao da geometria da direco, chamar a

ateno dos futuros tcnicos de reparao automvel para os cuidados e procedimentos fundamentais

que se devem tomar aquando do alinhamento da direco.

Alm desses cuidados, descrevem-se as inuncias dos ngulos caractersticos da direco e de

outras caractersticas do automvel, tais como o tipo de suspenso ou de traco, no comportamento

do veculo.

O estudo deste mdulo no dispensa a consulta dos manuais tcnicos especcos de cada veculo ou

os manuais de utilizao das mquinas de alinhamento de direco.


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Geometria de Direco

Geometria da Direco

1.1

1 - GEOMETRIA DA DIRECO

Neste primeiro captulo vamos tratar dos ngulos e medidas caractersticos da geometriada direco e as suas inuncias no comportamento da viatura.

1.1 - PRINCPIO DE ACKERMAN - DIAGRAMA DE JEANTAUD

Existe a necessidade de eliminar, ou reduzir ao mnimo, o deslizamento das rodas sobre

o piso, que se produz quando a trajectria seguida por estas no coincide com a que

imposta pelo sistema de direco.

Para garantir esta condio, necessrio que as quatro rodas do veculo se orientem em

curva de forma a descreverem circunferncias de raios com o mesmo centro.

a. ngulo de viragem da

roda interna

b. ngulo de viragem da

roda externa

c. Crculos descritos por

cada roda

d. Centro de curva

Fig. 1.1 - Princpio de Ackerman


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Geometria de Direco1.2

Geometria da Direco

Em curva, a roda directriz exterior tem de percorrer uma trajectria mais larga. Por conseguinte,

o seu ngulo de abertura deve ser superior.

Para que ambas as rodas directrizes sigam a trajectria desejada, as quatro rodas devem teruma orientao tal que os seus raios coincidam num s ponto, chamado centro instantneo de

rotao, situado no prolongamento do eixo das rodas traseiras.

A diferena do ngulo de viragem, ou divergncia em curva, entre as duas rodas directrizes

obtm-se graas disposio das alavancas de direco situadas nas mangas-de-eixo.

Para determinar a geometria do trapzio

de direco que permita ngulos deviragem diferentes pode utilizar-se um

clculo grco denominado por diagrama

de Jeantaud.

Este mtodo permite determinar a

inclinao das alavancas situadas nas

mangas-de-eixo.

d)d) Rectas passando pelos eixos de pinos, pelos

eixos da barra de ligao e pelo centro do

eixo traseiro. Quando a barra de ligao

estiver frente do eixo, ser maior que este.

V) Via das rodas dianteiras

E) Distncia entre eixos

Fig. 1.2 Diagrama de Jeantaud


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Geometria de Direco 1.3

Geometria da Direco

a) Caixa de direcob) Alavanca de comando -

pendural

c) Articulao auxiliard) Barra de ligaoe) ngulos do diagrama de

Jeantaud

Para se garantir um ngulo diferente deviragem nas rodas directrizes usa-se um

sistema de direco com manga de eixo.

As mangas de eixo so articuladas em

torno do eixo das rodas para permitirem

os movimentos de viragem e de

oscilao da suspenso.

1.2 - DISTNCIA ENTRE EIXOS E VIA

Por distncia entre eixos entende-se a distncia entre os centros das rodas da frente e de trs.

1. Manga de eixo

2. Cavilho

Fig. 1.3

Fig. 1.4


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Geometria da Direco

A via, ou distncia entre rodas,

medida entre as rodas do mesmo eixo(direita e esquerda), sendo os pontos

de referncia os dois centros dos pneus

nas suas superfcies de apoio.

Regra geral, quanto maior for a

distncia entre eixos e a via das rodas,

maior ser a estabilidade do veculo,

especialmente em curva.

E. Distncia entre eixos

V. Via das rodas

Fig. 1.5

1.3 - NGULO DE INCLINAO DO EIXO DE DIRECO E RAIODE ARRASTAMENTO

D-se o nome de eixo de direco, ao eixo

que permite modicar a orientao das

rodas da frente de um veculo, de modo a

possibilitar a sua conduo.

Fig. 1.6


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Geometria da Direco

Em certos veculos, o eixo de direco

encontra-se localizado no plano centralda roda. Mas normalmente no possvel

colocar o eixo de direco nesse local,

visto que, a, necessrio alojar os rgos

de travagem. Por isso o eixo de direco

coloca-se ao lado da roda.

Inclinao lateral do eixo de direco

King Pin

D-se o nome de inclinao lateral do eixo

de direco, ao ngulo formado pelo eixo

de direco (eixo de viragem da roda) com

um plano vertical-longitudinal ao veculo.

(Inclinao do eixo de direco para dentro

visto de frente ou de trs).

A inclinao lateral do eixo de direco

dada em graus e seus submltiplos.

Raio de arrastamento

A distncia existente, ao nvel do solo, entre

dois planos longitudinais que contenham,

respectivamente, o prolongamento do eixo

de direco e o centro de atrito da roda

sobre o solo, d-se o nome de raio de

arrastamento da roda.

Fig. 1.7 Eixo de direco

centrado com a roda

Fig. 1.8 ngulo de inclinao

lateral do eixo de direco

Fig. 1.9 Raio de arrastamento


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Geometria da Direco

O centro de atrito o ponto central da

superfcie de contacto entre o pneu e osolo, onde se pode considerar que est

concentrado todo o esforo de atrito

entre o pneu e o pavimento.

Fig. 1.10 Centro de atrito

desejvel que os raios de arrastamento sejam pequenos. Os raios de arrastamento grandes

dicultam a viragem das rodas, principalmente com o veculo parado, e transmitem ao volante

muitas das trepidaes resultantes dos choques das rodas com o pavimento, provocando umdesgaste anormal nos pneus e podendo mesmo, em certos casos, fazer saltar o volante das mos

do condutor.

Como se pode ver na Fig. 1.11, a

inclinao lateral do eixo de direco

permite que as ligaes da manga

de eixo sejam feitas ao lado da roda

e, ao mesmo tempo, torna possvel

a obteno de raios de arrastamento

pequenos.

Fig. 1.1

O raio de arrastamento da roda, designa-se

por raio de arrastamento positivo, quando

se localiza da parte de dentro do plano

central da moda (Fig. 1.12).

Fig.1.12


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Geometria da Direco

O raio de arrastamento da roda,

designa-se por raio de arrastamentonegativo, quando se localiza da parte

de fora do plano central da roda (Fig.

1.13).

Quando o prolongamento do eixo de

direco passa pelo centro de atrito da

roda, diz-se que a roda tem um raio de

arrastamento nulo (Fig. 1.14).

Momento de arrastamento

D-se o nome de momento de

arrastamento ao produto da resultante

das foras de atrito entre a roda e o solo,

pelo raio de arrastamento da roda.

Ma = Fa x Ra

(Ma) Momento de Arrastamento

(Fa) Fora de Atrito

(Ra) Raio de Arrastamento

Fig.1.13

Fig.1.14

Fig. 1.15 - Vista da superfcie de apoio do

pneu com localizao do centro de

atrito e raio de arrastamento


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Geometria da Direco

O momento de arrastamento origina sobre a roda tendncias para virar para fora (divergir) ou virar

para dentro (convergir), conforme as circunstncias que se apresentem.

Num veculo com traco s rodas traseiras:

a) Quando o raio de arrastamento positivo, as rodas tm tendncia para virarem para fora, ou

seja, divergirem

b) Quando o raio de arrastamento negativo, as rodas tm tendncia para virarem para dentro,

ou seja, para convergirem.

Fig. 1.16

Se considerarmos um veculo com traco frente, teremos a situao inversa:

a) Quando o raio de arrastamento positivo, as rodas tm tendncia para virarem para dentro

ou convergirem.

b) Quando o raio de arrastamento negativo, as rodas tm tendncia para virarem para fora ou

divergirem

Fig. 1.17


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Geometria da Direco

As rodas da frente de um veculo

esto ligadas entre si pela barra

de direco e isso leva a que elas

se comportem como um conjunto.Assim, se ambas as rodas estiverem

sujeitas a raios de arrastamento e

a foras de atrito iguais, ou seja, a

momentos de arrastamento iguais,

as tendncias para viragem para

dentro (convergirem) ou para fora

(divergirem), anulam-se mutuamente.

Daqui resultar que o veculo no

apresenta tendncia para se desviarde uma trajectria rectilnea (Fig.

1.18).

No entanto, logo que as rodas da frente tenham raios de arrastamento diferentes, ou estejam

sujeitas a foras de atrito diferentes, a roda que apresentar um maior momento de arrastamento

impe a sua aco sobre a roda do lado oposto.

Se num veculo com traco s rodas

traseiras, ambas as rodas da frente

apresentarem raios de arrastamento

positivos e a roda da esquerda apresentar

um momento de arrastamento superior

ao da roda direita, a roda esquerda ter

tendncia para divergir mais que a roda

direita, vencendo esta, o que dar tendncia

ao veculo para se desviar para a esquerda

(Fig. 1.19).

Fig. 1.18

Fig. 1.19


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Geometria da Direco

FACTORES QUE ALTERAM O RAIO DE ARRASTAMENTO

Alterao da inclinao lateral do eixo

de direco

A alterao da inclinao lateral do

eixo de direco pode ser devida a

regulaes incorrectas, deformaes

do quadro ou monobloco do veculo,

deformaes dos braos de suspenso

no caso de suspenses independentes,desgastes excessivos nas articulaes

da suspenso ou da manga de eixo, etc.

Alterao do dimetro da roda

A alterao do dimetro da roda pode ser

devida ao uso de rodas de caractersticas

diferentes das normais ou estados de

enchimento dos pneus diferentes.

Nota:

Os despistes, devidos ao rebentamento de um pneu da frente, em grande parte, resultam da perda

de domnio do volante pelo condutor, por causa do aumento excessivo e brusco do momento de

arrastamento da roda rebentada.

Fig. 1.20 Alterao da inclinao do eixo

de direco

Fig. 1.21 Influncia da alterao do

dimetro da roda no raiode arrastamento


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Geometria da Direco

Colocao de espaadores entre os cubos e as rodas ou alterao na concavidade das

jantes

Qualquer destes factores altera o

valor do raio de arrastamento. Por

exemplo, pequenas diferenas entre as

concavidades das jantes usadas nas

rodas da frente, podem ser sucientes

para originarem tendncias para o

veculo se desviar para um dos lados.

Nota:

Muitas vezes usam-se espaadores ou jantes com maior concavidade, para alargar a via do veculo.

Esta prtica desaconselhvel devido ao aumento dos riscos de acidentes que tal transformao

pode ocasionar. Esta prtica ainda muitas vezes agravada pelo facto de se usarem rodas com

menores dimetros.

Pneus deformados

Os pneus j usados por vezes apresentam

o rasto ligeiramente cnico, devido ao

excessivo desgaste sofrido de um dos

lados, e em certos casos apresentam

mesmo uma certa deformao da sua

estrutura (carcassa).

Fig. 1.22 Aumento do raio de arrastamentodevido colocao deespaadores

Fig. 1.23 - Pneu deformado


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Geometria da Direco

Nesse caso o apoio do pneu sobre o pavimento no se faz regularmente e isso altera ligeiramente

a posio do centro de atrito, resultando da a alterao do raio de arrastamento. Quando se

procede troca de rodas cujos pneus estejam nesse estado, frequente surgirem no veculo

tendncias para se desviar de uma trajectria rectilnea. Este tipo de situao mais frequentecom pneus radiais.

Pneus com o rasto descentrado

Por vezes, devido a decincias de

fabrico ou recauchutagem, aparecem

pneus em que o rasto est ligeiramentedescentrado da carcaa. Esta situao

tambm conduz a alteraes do centro

de atrito e da, alteraes nos raios

de arrastamento e tendncias para o

veculo se desviar para um dos lados.

O momento de arrastamento ainda inuenciado por factores que alterem o atrito entre o pneu e

o pavimento, tais como:

Alterao da presso de enchimento de pneus

Variao do estado de desgaste dos pneus

Variao do estado do pavimento

Variao da distribuio da carga sobre as rodas

Fig. 1.24 Pneu com rasto descentrado


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Geometria da Direco

De um modo geral, os factores que alteram o raio de arrastamento, so mais estveis que os

factores que alteram as foras de atrito sobre a roda. Por isso, quando se trate de efectuar

regulaes, normalmente incide-se sobre os primeiros.

Aco estabilizadora da inclinao lateral do eixo de direco

Mas, a inclinao lateral do eixo de direco d direco do veculo uma outra caracterstica

bastante benca. Se considerarmos o eixo de direco xo e virarmos as rodas para a esquerda

ou para a direita, vericaremos que as rodas se inclinam para fora e ao mesmo tempo descem.

Devido a que as rodas, ao virarem para a esquerda ou para a direita tm tendncia para descer e,dado que na realidade no o podem fazer porque o pavimento as impede, ento obrigam o veculo

a subir ligeiramente.

Ora, como o veculo tem tendncia

natural, devido ao seu peso, para se

manter na posio mais baixa possvel,

em relao ao pavimento, ento ele

cria sobre as rodas uma tendncia

para estas ocuparem uma posio

correspondente ao andamento a direito.

em parte devido a este efeito que,

depois de uma curva, ao largar-se o

volante, ele tende a voltar posio de

andamento a direito.

Dado que o raio de arrastamento inuencia

o valor desta aco estabilizadora da

direco, os fabricantes, de um modo

geral, optam pela utilizao de raios de

arrastamento pequenos que permitam

uma boa estabilizao da direco sem

causarem vibraes no volante (Fig.

1.26).

Fig. 1.25 Efeito estabilizador da inclinao

do eixo de direco

Fig. 1.26


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Geometria da Direco

1.4 - NGULO DE AVANO OU CASTER

D-se o nome de ngulo de avano

inclinao do eixo de direco para o

lado de trs ou da frente do veculo. O

valor do ngulo de avano dado em

graus e seus submultiplos.

Fig. 1.27 ngulo de avano

O ngulo de avano chama-se positivo

quando o eixo de direco est inclinado

para trs.

Fig. 1.28 Avano positivo

O ngulo de avano diz-se negativo

quando o eixo de direco est inclinado

para a frente.

Fig. 1.29 Avano negativo

Diz-se que o ngulo de avano aumenta

sempre que se torna mais positivo, ou

menos negativo.

Diz-se que o ngulo de avano diminui

sempre que se torna mais negativo ou

menos positivo (Fig. 1.30).

Fig. 1.30


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Geometria da Direco

Consideremos que o eixo de direco

est contido no plano central da roda e

tem avano positivo (Fig. 1.31).

Fig. 1.31

Neste caso, sempre que a roda se desloque em movimento rectilneo, no haver qualquer raio

de arrastamento, visto que o prolongamento do eixo de direco cruza o pavimento exactamente frente do centro de atrito da roda, e portanto, no haver qualquer momento de arrastamento.

No entanto, logo que a roda seja virada

para a esquerda ou para a direita, para que

o veculo descreva uma curva, o centro de

atrito da roda sobre o pavimento desloca-

se lateralmente e d origem a um raio de

arrastamento que gera um momento de

arrastamento, tendente a reconduzir a roda

situao de andamento rectilneo (Fig.

1.32).

Fa = Fora de atrito

Ra = Raio de arrastamento

Ca = Centro de atrito

Em termos mais genricos e admitindo mesmo a existncia de raios de arrastamento iniciais,

devidos colocao lateral do eixo de direco, poder dizer-se que os ngulos de avano

positivos conferem ao veculo a tendncia para se deslocar segundo uma trajectria rectilnea, ou

a ela regressar quando dela desviado.

Fig. 1.32


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Geometria da Direco

Pelo contrrio e seguindo o mesmo raciocnio que foi seguido nos dois blocos anteriores, quando

o avano negativo, o veculo ter tendncia para se desviar de qualquer trajectria rectilnea

que lhe seja imposta.

Fa = Fora de atrito

Ra = Raio de arrastamento

Ca = Centro de atrito

Fig. 1.33

Ao aumentar o ngulo de avano positivo, contribui-se para que se torne mais difcil efectuar as

viragens, e cria-se a tendncia para o volante regressar rapidamente posio de andamento a

direito.

Momento de carga

Quando o eixo de direco tem avano

e no est contido no plano central da

roda (Fig. 1.34), mas sim ao seu lado,

gera-se sobre a roda um momento

chamado momento de carga.

Fig. 1.34


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Geometria de Direo 1.17

Geometria da Direco

Para nos apercebermos mais facilmente

do modo como funciona o momento

de carga, vamos imaginar um ngulo

de avano de 90. Neste caso, o eixoestaria completamente horizontal e,

devido carga do veculo, as rodas

teriam tendncia para se inclinarem

totalmente para dentro (Fig. 1.35).

Fig.1.35

No caso dos veculos com um ngulo de

avano positivo, a carga vai dar roda

tendncia para rodar em torno do eixo

de direco, de forma a inclinar-se para

dentro do veculo, e simultaneamente

convergir (Fig. 1.36).

Fig. 1.36

No caso dos veculos com um ngulo

de avano negativo, a carga vai dar

roda tendncia para se inclinar para

dentro e para divergir (Fig. 1.37).

Fig. 1.37


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Geometria da Direo

O valor do momento de carga inuenciadopelo valor do ngulo de avano, pela carga

aplicada sobre a roda (FC) e pelo chamado

brao de carga (BC).

Fig. 1.38 O valor do ngulo de

avano e a carga aplicada

influenciam o momento de

O brao de carga a distncia entre

dois planos verticais, paralelos ao eixo

longitudinal do veculo, passando um pelo

centro de apoio do pneu sobre o solo, e outro

situado sobre o eixo de direco ao nvel do

eixo da roda (Fig. 1.39). Para uma mesma

carga do veculo, quanto maior for o braode carga, maior ser tambm o momento de

carga.

Quando o ngulo de avano, o brao de

carga e a carga exercida sobre ambas as

rodas da frente so iguais, as tendnciasgeradas numa roda so contrariadas por

tendncias de igual valor geradas na outra

roda, neutralizando-se os seus efeitos.

Nestas condies, e considerando apenas

o avano, o veculo tem tendncia para se

deslocar em linha recta (Fig. 1.40).

Fig. 1.39

Fig. 1.40


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Geometria da Direco

Muitas vezes utiliza-se o momento de carga para estabilizar a direco de um veculo, quando

este tem tendncia a fugir para um lado. Assim, alterando o valor do ngulo de avano sobre uma

das rodas, altera-se, sobre essa roda, a tendncia que ela tem para convergir ou divergir, de modo

a compensar efeitos idnticos produzidos sobre a outra roda.

Um ngulo de avano excessivo pode

gerar momentos de carga muito elevados

e originar oscilaes na direco e

tendncia para um andamento em

ziguezague (Fig. 1.41).

Fig. 1.41

Tais oscilaes devem-se s variaes do momento de carga produzidas pelo choques entre

as rodas e o pavimento, que do origem a pequenas viragens das rodas sobre o seu eixo de

direco, tais condies podem tornar-se bastante notrias quando o veculo se desloque sobre

o pavimento irregular, principalmente quando os amortecedores da suspenso se encontram em

mau estado.

Quando o avano excessivo e a direco se torna ziguezagueante, pode haver lugar para um

desgaste anormal dos pneus, de caractersticas transversais.

Factores que alteram o ngulo de avano

De entre os factores que alteram o ngulo de avano de forma permanente, podemos

considerar:

Deformaes sofridas pelo veculo (deformaes do quadro ou

monobloco, de partes da suspenso, da manga de eixo, etc).

Alterao da altura do veculo em relao ao solo num dos eixos.

(Montando rodas de dimetros diferentes das normais, rebaixando a

suspenso, etc.). Por exemplo, num carro com 2 metros de distncia

entre eixos, uma variao de 3,5 centmetros na altura do quadro junto

ao eixo traseiro provoca uma variao de 1 no ngulo de avano.


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Geometria da Direco

Em alguns veculos possvel fazer-se aregulao do ngulo de avano, mas na

maior parte tal regulao no est prevista.

Fig. 1.42 Regulao do ngulo de

avano

O ngulo de avano tambm pode variar

em funo do estado de carga do veculo.

Por exemplo, nos veculos pesados com

eixo da frente rgido, formando uma

espcie de U alargado, medida que a

carga aumenta sobre o eixo gera-se sobre

ele a tendncia para reduzir o ngulo de

avano (Fig. 1.43).

Tambm em certos veculos ligeiros,

com suspenso independente, o modo

como esto xos os braos da suspenso

permite que o valor do ngulo de avano

diminua medida que a carga aumenta

(Fig. 1.44).

Fig. 1.43

Fig. 1.44


23/70


Geometria da Direco

Esta reduo do ngulo de avano, quando se aumenta a carga do veculo frente, permite

por um lado manter quase inaltervel o esforo para conduzir o veculo e, por outro, evitar o

aparecimento de trepidao na direco, devida a um aumento de carga.

H ainda que ter em ateno que as

variaes de altura da traseira do veculo

em funo do seu estado de carga, uma

vez que tambm afectam o valor do

ngulo de avano. Quando a traseira de

um veculo baixa, o ngulo de avano

aumenta e quando sobe, diminui.

Reaces secundrias devidas ao

ngulo de avano

O avano positivo confere roda a

faculdade de permitir que o quadro,

durante as viragens, se incline para fora

da curva (Fig. 1.46).

Isto implica que durante as viragens, o

avano positivo agrave a tendncia que o

veculo tem para se inclinar para o lado

de fora da curva, devido ao efeito da fora

centrfuga.

Pelo contrrio, o avano negativo faz

com que a roda obrigue o quadro a subir

na zona interior da curva, permitindo a

sua descida na zona exterior. Este efeito

contraria a tendncia que, durante as

viragens, o veculo tem para se inclinar

para fora da curva, devido ao efeito da

fora centrfuga (Fig. 1.47).

Fig. 1.45 Quando a traseira baixa, o

ngulo de avano aumenta

Fig. 1.46

Fig. 1.47


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Geometria da Direco

O ngulo de avano, quer positivo, quer

negativo, provoca inclinaes laterais

das rodas sempre que estas se afastem

da posio de andamento a direito (Fig.1.48).

A conjugao da inclinao da roda, devido


com a inclinao devida a um ngulo de

avano positivo, permite obter inclinaes

relativamente pequenas na roda que ca

do lado de fora da curva, dado que os

dois efeitos se anulam mutuamente (Fig.

1.49).

Pelo contrrio, as rodas do lado de dentro da curva cam fortemente inclinadas, uma vez que os

efeitos de ambos os ngulos se somam.

Nota: Nos veculos com suspenso independente, uma parte da alterao da inclinao das

rodas durante as viragens pode ser devida a

efeitos da suspenso.

Dado que o momento da carga originado

por um ngulo de avano positivo d

tendncia s rodas para convergirem

e, visto que em curva, as rodas devem

divergir, o avano positivo contraria a

execuo das viragens e tende a manter

o veculo em deslocamento a direito (Fig.

1.50).

Fig. 1.47

Fig. 1.48

Fig. 1.50


25/70


Geometria da Direco

No caso de um ngulo de avanonegativo, dado que o momento de carga

d tendncia s rodas para divergirem,

a tendncia para virar as rodas ca

reforada (Fig. 1.51).

Fig. 1.51

Nota: Na prtica verica-se que um ngulo de avano nulo ou mesmo negativo, desde que seja

de pequeno valor, pode criar tendncias auto-direccionais de caractersticas semelhantes s

indicadas para um ngulo de avano positivo, ainda que de menor valor.

1.5 - NGULO DE SOP - CAMBER

D-se o nome de ngulo de sop

inclinao das rodas, para fora ou paradentro, quando o veculo tem a direco

orientada para andamento a direito. O

ngulo de sop dado em graus e seus

submltiplos.

Diz-se que o ngulo de sop positivo

quando, na zona superior, as rodas

esto inclinadas para fora.

Fig. 1.52 - ngulo de sop

Fig. 1.53 - Sop positivo


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Geometria da Direco

Diz-se que o ngulo de sop negativoquando as rodas na parte superior esto

inclinadas para dentro.

Fig. 1.54 Sop negativo

Diz-se que o ngulo de sop aumenta, sempre que se torna mais positivo ou menos negativo.

Diz-se que o ngulo de sop diminui sempre que se torna menos positivo ou mais negativo.

Fig. 1.55 Variao do ngulo Fig. 1.56

de sop

Quando o veculo est em marcha, de

interesse que o rasto do pneu se apoie

igualmente sobre o pavimento em toda a sua

largura, a m de se obter a mxima superfcie

de aderncia, uma correcta distribuio da

carga e desgaste uniforme dos pneus. Fig. 1.57 Variao do sopcom a carga


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Geometria da Direco

De um modo geral torna-se vantajosa a existncia de um pequeno ngulo de sop positivo, ou

seja, uma pequena inclinao da roda para fora, tendo em ateno os seguintes aspectos:

Compensar a tendncia que a roda tem para se inclinar para dentro

quando o veculo posto em movimento ou se lhe aplica uma maior

carga.

Compensar a curvatura transversal da estrada, embora hoje em dia

essa curvatura seja pequena.

a) O sop diminui com o

aumento de carga.

b) O sop aumenta com o

aumento de carga.

Fig. 1.58

Nota: No caso das suspenses independentes estas podem ser construdas de modo a

aumentarem ou diminurem o sop da roda quando se aumenta a carga do veculo.


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Geometria da Direco

Fig. 1.59 Fig. 1.60

No passado, quando se utilizavam pneus de rasto estreito e de dimetro relativamente grande,

o ngulo de sop tambm era utilizado para reduzir o raio de arrastamento da roda sobre o

pavimento (Fig. 1.59).

Com a utilizao de pneus de rasto largo e dimetro relativamente pequeno, a utilizao de

ngulo de sop positivos, normalmente, no d origem reduo do raio de arrastamento. Dado

que, neste caso, o apoio do pneu sobre o solo se faz com maior intensidade do lado de fora, por

vezes o centro de atrito em vez de se deslocar para dentro desloca-se para fora, aumentando o

raio de arrastamento em vez de o diminuir (Fig. 1.60).

Nota: No passado os ngulos de sop

positivos tambm foram usados para

permitirem que os esforos da roda

sobre a manga de eixo se zessem

fundamentalmente sobre o rolamento

interior do cubo da roda, de modo a

diminuir os esforos sobre a manga

de eixo e evitar o laquear da roda (Fig.

1.61).

Fig. 1.61


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Geometria da Direco

Em veculos desportivos de altas prestaes e em veculos de concepo moderna, frequente

o uso de ngulos de sop negativos. Deste modo garante-se uma boa fora de orientao lateral,

visto que em curva o pneu em esforo ter tendncia a aumentar a superfcie de contacto com o

piso. Tem ainda a vantagem de tornar o centro de gravidade do veculo mais baixo.

Efeito Direccional da roda devido sua inclinao

Se pegar numa roda e a zer rolar livremente sobre o pavimento mas com uma certa inclinao

lateral, vericar que ela descreve uma curva para o lado que est inclinada.

Esta tendncia deve-se ao facto de a roda se deformar do lado para que est inclinada comportando-

se como se fosse um tronco de cone (Fig. 1.62).

Um tronco de cone; ao rolar livremente, descreve uma curva, dado que as partes de maior

dimetro, ao rolarem com a mesma velocidade de rotao, percorrem um espao maior que as

de menor dimetro (Fig. 1.63).

Fig. 1.63

Fig. 1.62

As curvas descritas por uma roda

inclinada sero tanto mais apertadas

quanto maior for a inclinao da roda

(Fig. 1.64).

Fig. 1.64


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Geometria da Direco

As rodas de um veculo tambm

apresentam esta tendncia, mas aqui

elas no rodam livremente, porque

esto ligadas entre si pelo eixo e pelosrgos do mecanismo de direco.

Neste caso, quando os ngulos de

sop da roda esquerda e direita so

iguais, as tendncias geradas nas rodas

anulam-se mutuamente e as rodas so

obrigadas a andar a direito (Fig. 1.65).

No entanto se as inclinaes das rodas, esquerda e direita, forem diferentes, ento as tendnciasgeradas nelas, pelos ngulos de sop, tambm sero diferentes e a roda que tiver maior inclinao

ter tendncia a impor a sua tendncia outra, obrigando o veculo a desviar-se para um lado.

Por exemplo, se ambas as rodas

tiverem sops positivos e a roda

direita tiver um sop maior que o da

esquerda, o veculo ter tendncia

a desviar-se para a direita, visto que

essa a tendncia da roda que tem

maior inclinao (Fig. 1.66).

Dever aqui referir-se que, no caso

de uma roda dispor de um avano e

sop positivos, as tendncias geradas

por estes ngulos contrariam-se

mutuamente (Fig. 1.67).

Fig. 1.65

Fig. 1.66

Fig. 1.67


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Geometria da Direco

Assim, nestas condies, o ngulo de sop contraria a tendncia gerada pelo ngulo de avano

para a roda se inclinar para dentro.

E, enquanto o ngulo de avano cria tendncia na roda para convergir, o ngulo de sop cria nelatendncia para divergir.

Efeito do ngulo de sop sobre os

pneus.

Voltando ao exemplo do tronco de cone,

para o obrigarmos a rolar direito, temos

de obrigar as partes de maior dimetro

a patinar sobre o pavimento e as demenor dimetro tm de ser arrastadas

sobre o pavimento (Fig. 1.68).

exactamente isto que acontece nas

rodas de um veculo quando uma roda

inclinada obrigada a deslocar-se a

direito. Isto vai implicar um desgaste

rpido do rasto do pneu na zona que

patina ou arrastada (Fig. 1.69).

Os desgastes dos pneus, caractersticas de ngulo de sop excessivo (positivos ou negativos),

apresentam-se com caractersticas de desgaste longitudinais, localizado do lado para que a roda

est inclinada.

Dado que o rasto do pneu feito de

borracha e esta bastante exvel,

para pequenos ngulos de sop (+ 0,5

a -0,5) esta exibilidade permite fazer

uma perfeita adaptao do rasto do

pneu ao solo, evitando a acelerao do

desgaste anteriormente referida.

Fig. 1.68

Fig. 1.69

Fig. 1.70 Adaptao do rasto ao

piso para pequenos

ngulos de sop


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Geometria da Direco

Nos casos em que o ngulo de sop ultrapassa estes valores, para evitar o excessivo desgaste

dos pneus devido ao ngulo de sop, torna-se necessrio compens-lo atravs da convergncia

ou divergncia dada s rodas.

1.6 - NGULO COMBINADO OU INCLUSO

D-se o nome de ngulo combinado

ou incluso soma algbrica dos ngulos

de sop e inclinao lateral do eixo de

direco. O ngulo combinado resulta

exclusivamente do formato da mangade eixo e s pode ser alterado devido

deformao desta.

Fig. 1.71 - ngulo incluso

Nota: D-se o nome de soma algbrica soma dos valores dados, quando so positivos e sua

diferena, quando um deles negativo.

A vericao do ngulo combinado

permite-nos determinar se a manga de

eixo est, ou no, deformada no sentido

vertical.

Fig. 1.72 - Manga-de-eixo

deformada

O ngulo combinado formado

pela soma do ngulo de sop com a


quando o sop positivo (Fig. 1.73)...

Fig. 1.73


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Geometria da Direco

...e pela diferena entre a inclinao lateral

do eixo de direco e ngulo de sop,

quando este negativo (Fig. 1.74).

Fig. 1.74

1.7 - CONVERGNCIA E DIVERGNCIA

A convergncia (A) ou divergncia (B) (Fig. 1.75) indica-nos a diferena das distncias entre os

rebordos das duas jantes de um eixo, medidas frente e atrs deste, com o volante a direito.

Existe convergncia se a distncia frente

do eixo for menor que a distncia atrs.

Existe divergncia se acontecer o

contrrio.

Pode-se medir a divergncia ou

convergncia atravs dos ngulos de

desvio das rodas em relao trajectria

rectilnea.

A convergncia ou divergncia das rodas afectada por uma srie de factores, alguns deles j

descritos nos pontos anteriores:

Os raios de arrastamento das rodas sobre o pavimento

geram tendncia para as rodas divergirem conforme as

Os momentos de carga do tendncia s rodas para alterarem

o seu ngulo de sop e para convergirem ou divergirem

conforme o ngulo de avano seja positivo ou negativo.

Fig. 1.75


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Geometria da Direco

O ngulo de sop d s rodas tendncias para divergirem ou

convergirem conforme este ngulo seja positivo ou negativo.

A exibilidade da suspenso e dos mecanismos de direco,

e possveis pequenas folgas existentes nas diversas

articulaes existentes nestes sistemas, permitem que,

quando o veculo posto em marcha, a posio das rodas se

altere ligeiramente.

Para reduzir ao mnimo a resistncia ao

andamento do veculo e o desgaste dospneus necessrio que, em marcha a

direito, as rodas da frente se mantenham

paralelas ao eixo longitudinal do

veculo. Esta situao designa-se por

paralelismo dinmico (Fig. 1.76).

Fig. 1.76

Para que isto acontea, normalmente, necessrio que as rodas, com o veculo parado, apresentem

uma certa convergncia. Esta situao designa-se por paralelismo esttico ou convergncia ou

divergncia esttica.

Pequenos valores de convergncia ou divergncia dinmica podem no afectar apreciavelmente

o comportamento do veculo ou o desgaste dos pneus.

Dissemos, em pontos anteriores que,

em relao a cada ngulo as tendncias

geradas numa das rodas so total ou

parcialmente anuladas pelas tendncias

equivalentes geradas na roda do lado

oposto.

Fig. 1.77 - Uma semi-convergncia igual

em ambas as rodas resulta

numa trajectrias rectilnea


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Geometria da Direco

Convir dizer agora que, as tendncias

geradas pelos vrios ngulos sobre

uma mesma roda se anulam ou

adicionam mutuamente e que, cada

roda actua sobre a do lado oposto em

funo das resultantes das diferentes

tendncias que sobre ela incidem.

Deste modo, os esforos transmitidos

entre rodas, atravs do mecanismo de

direco, cam bastante reduzidos.

Poder perguntar-se, porque que no se constrem os veculos de forma que as tendncias

geradas por cada um dos ngulos sejam nulas? Vericou-se que, num tal caso, surgiriam pequenas

tendncias, em funo do estado de carga, velocidade, etc. que tornavam a direco do veculo

inconstante. Por isso os fabricantes preferem criar tendncias bem denidas que combinadas se

anulem mutuamente.

Fig. 1.78 - As tendncias geradas pelos

vrios ngulos sobre umamesma roda anulam-se ouadicionam-se mutuamente

Fig. 1.79 - Resultante em funo dosvrios ngulos


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Geometria da Direco

A convergncia ou divergncia, tm como funo, anular as tendncias que as rodas tm para

convergir ou divergir, devido s outras caractersticas da direco e suspenso.

Fig. 1.80 - A convergncia ou divergncia compensa os efeitos

dos restantes ngulos

A disposio e o comprimento dos segmentos da barra de direco e dos braos de direco

so devidamente calculados de forma a que as variaes de convergncia, que ocorrem devido

a alteraes do estado de carga do veculo, correspondam a variaes equivalentes, resultantes

das tendncias que essas variaes de carga ocasionam sobre os ngulos do sop, avano e

inclinao lateral do eixo de direco.

Como vimos, se uma roda apresentar um ngulo de sop positivo, ter tendncia para divergir.

Se, na posio de andamento a direito,

mantivermos esta roda com convergncia,

vericamos que a roda, em funo do

ngulo de sop tende a desviar-se para

um lado e, em funo da convergncia,

ter tendncia a desviar-se para o ladooposto.

A - Trajectria para que a roda temtendncia devido ao ngulo desop positivo.

B - Trajectria real seguida pela roda.C - Trajectria para que a roda

tem tendncia devido suaconvergncia. Fig. 1.81


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Geometria da Direco

Nestas condies, o movimento efectivo da roda, processar-se- segundo uma orientao

intermdia cando por isso anuladas entre si as duas tendncias inicialmente vericadas.

Em certos veculos os valores da

convergncia sofrem alteraes em

funo do estado de carga do veculo,

devido a que os raios e os centros de

oscilao das rodas e dos segmentos da

barra de direco no so coincidentes.

a) Alterao do sopb) Alterao da convergncia

Fig. 1.82

Dever ainda ter-se em ateno que, com o veculo em movimento, as rodas esto

permanentemente em oscilao vertical, devido aos sucessivos choques que ocorrem entre elas

e o pavimento. As sucessivas posies ocupadas pelas rodas correspondem, dentro de certa

medida, s variaes de carga referidas anteriormente.

Ou seja, medida que as rodas oscilam

para cima e para baixo, o valor da

convergncia pode ser simultaneamente

alterado de modo a manter a cada

momento as condies adequadas de

funcionamento da direco.

a) Oscilaes verticais das rodas.

b) Alteraes da convergncia ou

divergncia

Fig. 1.83


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Geometria da Direco

Quaisquer irregularidades na disposio ou comprimento das alavancas, braos barras de direco

ou seus segmentos, resultar num mau funcionamento da direco que muitas vezes se traduz

em situaes de instabilidade do veculo e/ou desgastes anormais nos pneus (Fig. 1.84).

Fig. 1.84

Estes defeitos das alavancas da direco na manga-de-eixo so facilmente detectveis atravs

da medio da divergncia em curva.

Excesso de convergncia dinmica

Nas rodas com convergncia dinmica

excessiva verica-se que, quando rolam

sobre o pavimento, cada ponto do seu

rasto tem tendncia a afastar-se do

eixo longitudinal do veculo, desde o

momento em que toca o pavimento at

aquele em que dele se separa.

Nestas condies, um ponto do centro

do rasto do pneu, ao rolar, ocuparia as

posies A, B, C e D como se mostra

na Fig. 1.85.

Fig. 1.85


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Geometria da Direco

No entanto, devido ao atrito que se gera

entre o pavimento e o rasto do pneu, este obrigado a ectir progressivamente

de modo a manter-se a uma distncia

constante do eixo longitudinal do veculo,

conforme ilustram as posies E, F, G e

H da Fig. 1.86.

Fig. 1.86

Quando a convergncia grande, gera-

se um aprecivel esforo de exo

transversal na zona em que o pneu se

separa do solo. Logo que este esforo

consegue vencer o atrito, o rasto do

pneu desliza transversalmente

sobre o pavimento dando origem a um

desgaste anormal do rasto do pneu (Fig.

1.87).

Este desgaste anormal do rasto do pneu,

caracteriza-se por ser um desgaste

transversal, mais pronunciado junto ao

seu anco exterior, deixando as arestas

longitudinais do rasto dos pneus,

boleadas do lado de fora e vivas e, por

vezes com lamelas, do lado de dentro.

Fig. 1.87

Fig. 1.88 Desgaste por excesso de

convergncia


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Geometria da Direco

Excesso de divergncia dinmica

Nas rodas com divergncia dinmica

excessiva, verica-se que, quando

rolam sobre o pavimento, cada ponto do

seu rasto tem tendncia a aproximar-se

do eixo longitudinal do veculo desde o

momento em que toca o pavimento at

aquele em que dele se separa.

Fig. 1.89

Nestas condies, um ponto do centro do rasto do pneu, ao rolar, ocuparia as posies A, B, C,

e D, como se mostra na Fig. 1.89.

No entanto, devido ao atrito que se gera

entre o pavimento e o rasto do pneu, este

obrigado a ectir progressivamente

de modo a manter-se a uma distncia

constante do eixo longitudinal do veculo,

conforme ilustram as posies E, F, G e

H da Fig. 1.90.

Fig. 1.90

Quando a divergncia grande gera-

se um aprecivel esforo de exo

transversal na zona em que o pneu se

separa do solo. Logo que este esforo

consegue vencer o atrito, o rasto do

pneu desliza transversalmente sobre o

pavimento dando origem a um desgaste

anormal do rasto do pneu (Fig. 1.91)Fig. 1.91


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Geometria da Direco

Este desgaste anormal do rasto do

pneu caracteriza-se por um desgaste

transversal, mais pronunciado junto ao

seu anco interior, deixando as arestas

longitudinais do rasto do pneu, boleadas

do lado de dentro e vivas e por vezes em

lamelas, do lado de fora.

Fig. 1.92 Desgaste devido a excesso de

divergncia

Um excesso de divergncia ou convergncia dinmica, para alm do desgaste anormal que

provoca nos pneus, d origem a um travamento constante do veculo originando:

Um maior aquecimento dos pneus;

Maior consumo de combustvel

Maiores desgastes nos rolamentos dos cubos das rodas e

nas articulaes da suspenso e direco.

No aspecto direccional, um excesso de convergncia ou divergncia dinmica pode originar:

Tendncias permanentes para o veculo se deslocar para a

esquerda ou para a direita;

Tendncias para o veculo se desviar desordenadamente para

a esquerda e para a direita (direco louca) (Fig. 1.93);


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Geometria da Direco

Possibilidades de se criarem vibraes no volante

O valor da convergncia ou divergncia

dinmica , evidentemente, inuenciado

pelos valores da convergncia oudivergncia esttica, mas, para alm

disso, sofre os efeitos da exibilidade da

suspenso e direco.

Fig. 1.93

Por estas razes possvel um veculo apresentar convergncia esttica e desgaste caractersticos

de divergncia dinmica, ou divergncia esttica e caractersticas de desgaste de convergncia

dinmica.

Quando um veculo apresenta desgastes ocasionados por convergncia dinmica, ter de se

reduzir a convergncia esttica ou aumentar a divergncia. E, no caso de o veculo apresentar

desgastes caractersticos de divergncia dinmica ter de se reduzir a divergncia esttica ou

aumentar a convergncia.

1.8 NGULO DE IMPULSO TRASEIRO

O ngulo de impulso traseiro o ngulo formado pela linha de impulso direccional traseira e a

linha central geomtrica do veculo.

usado como base para determinar o alinhamento do eixo dianteiro e auxiliar o diagnstico.

Se no for corrigido ou tomado em considerao, o ngulo de impulso pode provocar direco

descentrada e excessivo desgaste dos pneus.


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Geometria da Direco

Fig. 1.94 - ngulo de impulso traseiro

Para que haja harmonia de andamento em qualquer veculo necessrio que todas as rodas

descrevam no solo trajectrias paralelas sem resvalamento.

Este resultado obtm-se se as rodas no directrizes forem paralelas ao plano longitudinal de

simetria do veculo. Salvo excepo, esta condio implica a necessidade de que os dois eixos (real

ou ctcio) sejam paralelos. Vericar esta condio o que se designa por vericar o alinhamento

do eixo traseiro. Esta noo de controlo muito mais importante depois do aparecimento de

automveis com suspenso traseira independente.

Acontece frequentemente que, depois das anaes do trem dianteiro, subsistam anomalias na

conduo e que, controlando o alinhamento das rodas de trs em relao s da frente, se constatam

diferenas importantes em convergncia ou divergncia. Isto pode acontecer em consequncia de

choques sofridos pela viatura. Quando o eixo traseiro no apresenta a possibilidade de regulao,

pode-se sempre regular o eixo dianteiro por forma a anular os efeitos do ngulo de impulso traseiro

desajustado.

A gura seguinte mostra algumas das diferentes posies que podem tomar as rodas, umas em

relao s outras, tornado a conduo mais difcil.


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Geometria da Direco

Fig. 1.95 - Diferentes posies do eixo traseiro


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Medio e Regulao dos ngulos Caractersticos

2 - MEDIO E REGULAO DOS NGULOS

CARACTERSTICOS

Como se viu no captulo anterior, h diversos factores que alteram os valores dos ngulos da

geometria da direco de um veculo. Por essa razo, necessrio que se utilize uma situao

precisa, para se proceder vericao do estado de regulao dos referidos ngulos e a eventuais

correces, se necessrio.

2.1 - PREPARAO DO VECULO

Antes de fazer qualquer vericao ou correco dos ngulos de geometria de direco:

Verique se o veculo est equipado com rodas iguais e das

dimenses correctas frente e atrs. As rodas utilizadas devem ser as

recomendadas pelo fabricante do veculo.

Verique a presso dos pneus frente e atrs e corrija-a se necessrio.

As presses utilizadas devem ser as presses normais, indicadas pelofabricante do veculo.

Verique o empeno das jantes das rodas da frente e de trs, e substitua-

as se necessrio.

Certique-se de qual o empeno mximo admitido pelo fabricante do veculo (por via de regra no

deve exceder 3 mm). Para este efeito comece por levantar o veculo.

Utilize um comparador montado sobre suporte. Aplique a ponta

apalpadora do comparador sobre uma superfcie plana do bordo da

jante, de modo que que sob presso e com um campo de leitura

adequado. Rode a roda vagarosamente e verique quais os valores

limite que so indicados no comparador. A diferena entre esses valores

corresponde ao indicados no comparador. A diferena entre esses


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Fig. 2.1

Verique qual a folga existente nos rolamentos das rodas, frente e

atrs, e corrija-a se necessrio (Fig. 2.2 e 2.3).

Verique o estado geral da suspenso da frente e de trs. Veja o

estado das molas, amortecedores, rtulas, braos de suspenso,

apoios , etc. As peas da suspenso no devem apresentar quaisquer

deformaes, e as articulaes no devem ter folga excessiva . As

molas e amortecedores devem estar em bom estado.


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Verique as folgas existente no mecanismo de direco e corrija-as se

necessrio. Estas folgas localizam-se fundamentalmente nas rtulas e

na caixa de direco. Para este efeito, force as rodas para dentro epara fora como se mostra ao lado, a m de vericar se existem folgas

anormais.

A folga no volante de um modo geral, no deve exceder os 25 mm,

medidos sobre a sua periferia (veja qual a tolerncia dada pelo fabricante

do veculo). Este folga em certos tipos de mecanismos de direco,

pode apresentar diferenas, consoante a posio em que as rodas se

encontram (a direito ou a curvar).

Verique se o sistema de travagem est a funcionar correctamente.

O mau funcionamento do sistema de travagem, pode ocasionar

irregularidades direccionais permanentes ou durante as travagens.

Verique o estado de carga do veculo e corrija-o se necessrio. A

carga do veculo deve ser a indicada para este efeito, no manual de

especicaes do veculo. Se o estado da carga do veculo for diferente

do recomendado, provavelmente os valores recomendados para os

vrios ngulos da geometria da direco e do eixo traseiro, tambm

sero diferentes dos especicados.

Fig. 2.4 Verificao das folgas do

mecanismo de direcoFig. 2.5 Folga do volante


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Verique a altura do veculo ou do chassis, em relao ao solo ou em

relao ao eixo das rodas, ou atravs de outra medio preconizada

pelo fabricante do veculo a m de se informar dos locais e dos valoresde medio que deve obter.

Em certos casos, os fabricantes indicam apenas o estado de carga do veculo, partindo do princpio

que, se o veculo estiver em bom estado de conservao, mediante esse estado de carga car

altura correcta.

Nota: Para alm do que anteriormente

foi referido, h alguns fabricantes que

estipulam que os seus veculos devem ser

posicionados em alturas especicadas,

para efeitos de vericao ou regulao da

geometria da direco. Para este efeito, por

vezes o veculo deve ser comprimido contra

o elevador ou fossa, atravs de um esticador

(Fig. 2.6).

Para se proceder vericao do estado de alinhamento da geometria da direco, o veculo

dever car numa posio absolutamente horizontal. As rodas da frente devero apoiar-se sobre

pratos deslizantes e giratrios e as rodas de trs devero car ao mesmo nvel que as rodas da

frente. Se houver necessidade de compensar a espessura dos pratos deslizantes colocados sob

as rodas da frente, colocar calos da mesma espessura sob as rodas de trs.

Quando o veculo tenha suspenso independente atrs e se pretenda fazer a medio da

geometria do eixo traseiro, indispensvel colocar pratos deslizantes sob as rodas de trs. Antes

de colocar o veculo em posio, bloquear os pratos deslizantes ou rotativos com o perno de

bloqueamento.

Fig. 2.6


49/70



Nota:A colocao dos pratos deslizantes nas rodas de trs, destina-se a permitir que as rodas

tomem a sua posio normal de marcha quando se baixa o veculo, aps o levantamento para

obteno do desempeno das rodas.

2.2 - MONTAGEM DOS EQUIPAMENTOS DE MEDIO

SOBRE AS RODAS

Para montar os suportes do equipamento

sobre as rodas deve seguir as instrues

dadas no manual de utilizao do

equipamento.

Fig. 2.7 Montagem dos suportes sobre

as rodas

Muitas vezes as jantes das rodas tm pequenos empenos e, ao xarem-se os equipamentos,

estes tambm no cam numa posio absolutamente paralela roda. Como bvio, estas

irregularidades vo inuenciar os valores de medio a obter.

Para anular o empeno das jantes, consulte o Manual de Procedimentos da mquina que vai

utilizar. No caso das modernas mquinas de

alinhamento electrnicas, o empeno

compensado automaticamente.

Depois de anular o empeno das jantes,

desa o veculo e oscile-o para cima

e para baixo, vrias vezes, de modo a

adquirir a sua posio normal (Fig. 2.8).

Fig. 2.8


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Com o veculo no cho pode, ento, efectuar a medio da geometria de direco.

Em alguns equipamentos imprescindvel que o veculo que perfeitamente alinhado com a

mquina de alinhar direces. H outros equipamentos em que esta exigncia no to severa.No entanto, sempre prefervel que que bem alinhado.

2.3 - VERIFICAO E REGULAO DA CONVERGNCIA OU

DIVERGNCIA

O paralelismo das rodas verica-secom as rodas colocadas na posio de

andamento a direito. A medio pode

fazer-se directamente, medindo as

distncias entre os bordos das jantes pelo

lado da frente e pelo lado de trs, ao nvel

do eixo da roda, mantendo o veculo numa

superfcie plana .

Medio da convergncia ou divergncia em milmetros ou polegadas

Como ilustra a Fig. 2.10, num par de

rodas colocadas na mesma posio, os

valores de medio da convergncia ou

divergncia sero diferentes, sempre que

medidos sobre pontos correspondentes a

dimetros diferentes.

Embora fazendo medies em relao aos mesmos locais (bordos das jantes, por exemplo),

tambm podem surgir diferenas sempre que se utilizarem rodas ou jantes com dimetros

diferentes, dado que tambm, neste caso, os dimetros sobre os quais se faz a medio no so

idnticos.

Fig. 2.9 Verificao do paralelismo

das rodas

Fig. 2.10 (b - a) = (d - c) = (f - e )


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Daqui se poder concluir quanto aos cuidados a ter na medio da convergncia ou divergncia

das rodas, quer ela seja feita em milmetros ou polegadas. Ou seja, deve-se ter em conta os

seguintes aspectos:

Pontos de medio considerados -(Pontos diferentes ou dimetros

Tamanhos das rodas ou jantes -(Tamanhos diferentes ou dimetros

Equipamento utilizado para efectuar a medio. (apropriado e

Medio da convergncia ou

divergncia em valores

angulares

Quando a medio feita em unidades

angulares (graus e seus submltiplos)

efectua-se a medio do ngulo que

a orientao das rodas faz com o eixolongitudinal do veculo. Para isso,

geralmente, coloca-se uma das rodas

em posio paralela ao eixo longitudinal

do veculo e mede-se o ngulo que a

outra roda faz com uma linha paralela a

esse eixo. Esta medida designa-se por

convergncia ou divergncia total.

A medio da convergncia ou

divergncia, em valores angulares, est

isenta de algumas das possibilidades

de erro que foram indicadas para a

medio anterior e, portanto, sempre que

possvel, deve-se aplicar este processo

de medio. Por exemplo, o valor do

ngulo independente do dimetro da

roda sobre a qual se faz a medio.

Fig. 2.11

Fig. 2.12 - a=b=


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Nota: conveniente possuir os valores de convergncia e divergncia especifcados pelo

fabricante, para se ter uma base de comparao.

Os valores de convergncia ou divergncia, dados nos manuais, so directamente utilizveis se

efectuarmos as medies pelo mesmo processo que foi utilizado para a determinao desses

valores. Quando o nosso processo de medio for diferente poder haver necessidade de fazer

a converso desses valores, o que nem sempre fcil pois implica um perfeito conhecimento

das caractersticas tcnicas de ambos os processos e conhecimentos sucientes para poder

estabelecer a correspondncia entre eles. Nas modernas mquinas electrnicas de medio, os

valores do fabricante esto disponveis numa base de dados, podendo ser feita a comparao

com os valores medidos de imediato.

Regulao da convergncia ou divergncia

A regulao da convergncia ou

divergncia faz-se atravs da alterao

dos comprimentos das barras de

direco utilizando sistemas de

regulao nelas incorporados .

Os sistemas de regulao do comprimento das barras, geralmente so frenados atravs de contra-

porcas ou atravs de braadeiras de xao.

Fig. 2.14 Sistemas de frenagem do sistema de regulao

Fig. 2.13 - Pontos de regulao da

convergncia


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Para efectuar a sua regulao comece

por aliviar o sistema de frenagem (contra-

porcas ou braadeiras) utilizando paraisso as ferramentas adequadas (Fig.

2.15).

Fig. 2.15

Ao fazer a regulao da convergncia ou divergncia actue de modo a no produzir a descentragem

do volante. Para isso, necessrio proceder regulao dos comprimentos das barras de ambosos lados. O volante deve manter-se centrado e as barras devem ser reguladas de modo a que

cada roda adquira a semi-convergncia ou semi-divergncia correcta.

Fig. 2.16 Regulao da convergncia ou divergncia com o volante centrado

Nota:O sistema de direco o sistema que permite orientar o veculo durante o andamento.

Qualquer falha ou impreciso deste pode ter consequncias fatais. Antes de entregar um veculo,

assegure-se que todos os rgos esto devidamente regulados, xados e/ou frenados (Fig.

2.17).


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Fig. 2.17

Do-se de seguida algumas indicaes sobre

os pontos onde se efectua a regulao da

convergncia ou divergncia em alguns dos

mecanismos de direco mais usuais.

a) Regule os comprimentos das barras 1

e 2 simultaneamente (Fig. 2.18).

b) Regule os comprimentos das barras 2

simultaneamente (Fig. 2.19).

Fig. 2.18 - Sistema movido por pendural

Fig. 2.19 Sistemas movidos por cremalheira


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c) Regule os comprimentos das

barras 1 simultaneamente (Fig.

2.20).

Como foi dito anteriormente, os vrios ngulos da geometria da direco tm interferncia nos

valores de convergncia ou divergncia das rodas. Mas, inversamente, os valores exagerados de

convergncia ou divergncia tambm podem inuenciar outros ngulos. Por isso:

Ao iniciar a medio ou regulao da geometria de direco,

comece sempre por medir e, eventualmente regular, a

convergncia ou divergncia.

Sempre que efectue alteraes na inclinao lateral do eixo de

direco, nos ngulos de sop ou avano, ou na centragem do

volante, ter de rever os valores da convergncia ou divergncia

e regul-los de novo, se necessrio.

2.4 - VERIFICAO E REGULAO DO NGULO DE SOP

Caso, num dado veculo, o ngulo de sop seja regulvel e no se encontre dentro das tolerncias

admitidas pelo fabricante, ou haja necessidade de atravs dele corrigir quaisquer tendncias

direccionais ou desgastes anormais de pneus, ento dever proceder-se sua correco.

Fig. 2.20 Sistema com articulao

auxiliar


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Antes de iniciar qualquer trabalho de correco do ngulo de sop, consulte o manual do veculo,

a m de identicar o processo de regulao previsto para o efeito.

Em muitos veculos modernos no est previsto qualquer processo de regulao do ngulo desop. Admite-se, nestes casos, que qualquer desregulao que surja, seja devida a empenos nos

braos da suspenso ou no quadro monobloco do veculo. Neste caso dever vericar-se qual ou

quais so as partes danicadas e desempen-las ou substitu-las, conforme for o caso.

Nos casos em que o ngulo de sop e ngulo combinado tenham valores incorrectos, a decincia

s poder ser corrigida substituindo ou desempenando a manga do eixo, dado que tais incorreces

so indcio de que ela est deformada.

Medio do ngulo de sop

O ngulo de sop fornece-nos o valor da inclinao da roda, para dentro ou para fora, sempre que

as rodas esto na posio de andamento a direito. A medio do ngulo de sop faz-se, medindo

a inclinao da roda em relao posio vertical.

Fig. 2.21 ngulo de sop

A medio do ngulo de sop pode ser feita utilizando vrios tipos de equipamento. Para efectuar

uma medio rigorosa, devem-se ler atentamente as instrues de utilizao do equipamento e

consultar os dados do fabricante para os comparar com os valores medidos.


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Regulao do ngulo de sop

Na maioria dos casos, a regulao

do ngulo de sop faz-se atravs da

alterao da inclinao lateral do eixo de

direco.

Fig. 2.22 / Regulao do sop

De entre as vrias possibilidades de alterar o ngulo de sop, podemos citar as seguintes:

1 - Suspenso tipo Mcpherson

Alterao do ponto de apoio superior da perna de suspenso:

Por rotao do apoio, quando o ponto de xao do amortecedor est descentrado (Fig. 2.23).

Fig. 2.23


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Nota: Neste processo, ao alterar-se o valor do ngulo de sop poder tambm ser introduzida

uma alterao no ngulo de avano.

Por deslocao lateral do apoio, quando os furos do alojamento dos pernos de xao so

rasgados (Fig. 2.24).

Fig. 2.24

Alterao da posio do tringulo ou brao inferior da

suspenso:

Por casquilhos ou veio excntrico (Fig. 2.25).

Por aplicao de anilhas entre o brao e os

pontos de xao do brao

ao quadro ou monobloco

(Fig. 2.26).

Fig. 2.26

Fig. 2.25


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Nota: No caso do brao inferior da suspenso ser um tringulo, a regulao deve fazer-se

por igual de ambos os lados da base, a m de no alterar o valor do ngulo de avano.

Por anel ou perno excntrico na xao

do brao inferior manga de eixo (Fig.

2.27).

Nota: Neste processo, ao alterar-se o valor

do ngulo de sop poder tambm ser

introduzida uma alterao no ngulo de

avano. Caso se pretendam evitar essasalteraes, o eixo maior do excntrico

deve car a fazer um ngulo igual ao que

fazia com o eixo transversal do veculo,

embora dirigido em sentido oposto.

Por parafuso excntrico que altera a posio angular na manga do eixo, em relao perna da

suspenso, ao fazer-se a xao de uma pea outra (Fig. 2.28).

2 - Suspenso com duplo tringulo

Por alterao dos pontos de xao dos tringulos, ao chassis ou monobloco, atravs de anilhas,

casquilhos excntricos, ou veios excntricos (Fig. 2.29).

Fig. 2.28 Fig. 2.29

Fig. 2.27


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Nota: No caso da posio dos tringulos ser regulada por anilhas, eles devero ser regulados de

modo igual em ambos os lados a m de no introduzir alteraes no ngulo de avano.

Por anis ou pernos excntricos na ligao dos tringulos manga de eixo (Fig. 2.30).

Fig. 2.30

Nota: Neste sistema, ao alterar-se o ngulo de sop, poder tambm ser introduzida uma alterao

no ngulo de avano. Caso se pretenda evitar essas alteraes, o eixo maior do excntrico

deve car a fazer um ngulo igual ao que fazia com o eixo transversal do veculo, embora

dirigido em sentido oposto.

3 - Eixo rgido

No caso dos eixos rgidos, a regulao do ngulo de sop faz-se atravs do vergamento da viga

que constitui o eixo (Fig. 2.31).

Fig. 2.31


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Depois de efectuada a regulao do ngulo de sop certique-se de que todas as peas de

suspenso caram devidamente apertadas e frenadas, quando isso esteja previsto.

2.5 VERIFICAO E REGULAO DO NGULO INCLINAO

DO CAVILHO DA MANGA-DE-EIXO

Na grande maioria dos automveis, o ngulo de inclinao do cavilho da manga-de-eixo no

tm regulao. No entanto, a vericao deste assume uma importncia elevada, uma vez que

permite tirar concluses quanto ao estado dos componentes da direco e da prpria estrutura

da carroaria.

2.6 VERIFICAO E REGULAO DO NGULO DE AVANO

Tal como nos restantes ngulos, a vericao do avano da roda importante para concluir

quanto ao estado da direco e da prpria carroaria.

Nalguns veculos possvel regular o

ngulo de avano. Para tal, dispem

geralmente de um brao longitudinal

regulvel que liga a manga-de-eixo

ao chassis (Fig. 2.32).

Fig. 2.32


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Subviragem e Sobreviragem

3 - SUBVIRAGEM E SOBREVIRAGEM

Dependendo de vrios factores de construo, o veculo pode apresentar comportamentos

distintos com trajectrias curvas.

De entre outros, alguns factores que inuenciam o comportamento do veculo so:

Tipo de chassis

Tipo de suspenso

Geometria da direco

Pneus

Tipo de traco (Frente/ Trs)

Localizao do centro de gravidade

Velocidade do veculo

Atrito do pavimento

SUBVIRAGEM

Quando o veculo entra em curva, a fora

centrfuga tende a desloc-lo lateralmente.

No caso de as rodas da frente apresentarem

um ngulo de deriva em relao trajectria

maior que as rodas traseiras, o veculo tendea alargar a trajectria, saindo de frente. A este

fenmeno d-se o nome de subviragem.

Fig. 3.1 - Subviragem


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Subviragem e Sobreviragem

Os automveis com traco anterior e com o centro de gravidade localizado frente do

centro geomtrico do veculo (caso de motor frente) apresentam, geralmente, tendncias

subviradoras.

SOBREVIRAGEM

A sobreviragem acontece quando o

ngulo de deriva das rodas traseiras

superior ao das rodas dianteiras. Neste

caso o veculo tende a apontar a frente

para o centro da curva, apertando atrajectria e soltando a traseira.

Geralmente, os veculos com traco

traseira e/ou com centro de gravidade na

zona posterior apresentam tendncias

sobreviradoras.

Fig. 3.2 - Sobreviragem

Os automveis so normalmente projectados por forma a apresentarem uma ligeira tendncia

subviradora.

Isto acontece pois, para o condutor mdio, mais fcil controlar esta situao, bastando geralmente

aliviar o acelerador. Alm disso, a construo tpica de traco frente leva a essa tendncia.


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Raio de Viragem

4 - RAIO DE VIRAGEM

1. Raio de viragem de passeio apasseio

2. Raio de viragem de parede aparede

3. Centro de rotao do veculo

Para alm de garantia e uma elevada segurana e estabilidade, o sistema de direco deve

oferecer uma grande maneabilidade.

Com este propsito, o sistema de direco deve permitir raios de viragem de parede a parede e de

passeio a passeio o mais pequenos possvel, aumentando o conforto de conduo e a facilidade

de execuo de manobras.

Os factores que mais inuenciam o raio de viragem so a construo da manga de eixo e a

dimenso da cava da roda. Esta ltima deve permitir que os pneus rodem livremente em curva,

sem ser demasiado grande.

Fig. 4.1


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Orientao das Rodas Traseiras

5 - ORIENTAO DAS RODAS TRASEIRAS

5.1 - SISTEMAS DE EIXO AUTODIRECCIONAL

Este sistema consiste em orientar as rodas traseiras em curva de modo a garantir uma maior

estabilidade do automvel.

Os sistemas mais comuns permitem um pequeno ngulo de viragem das rodas traseiras,

orientando-as em fase com as rodas da frente (na mesma direco). Geralmente, para tal, recorre-se ao uso de um sistema de suspenso traseira de eixo semi-rgido ou de barra de toro.

O eixo xo ao chassis por quatro suportes elsticos, estando os dois mais adiantados dispostos

a 45. Este suportes so construdos em borracha com interposio de lminas metlicas,

conseguindo-se assim uma deformao diferente consoante o sentido da fora a elas aplicada.

Assim, ao executar uma curva, a roda exterior, que se encontra sobre maior esforo vertical

e lateral, transmite estes esforos ao eixo. Os suportes elsticos que ligam o eixo ao chassis

cedem pelo seu lado mais exvel permitindo que este se oriente na mesma direco das rodas

da frente, rodando em torno de um centro de rotao ctcio, que se encontra um pouco atrs dos

suportes.

Fig. 5.1 - Efeito autodireccional


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O eixo traseiro volta sua posio normal quando cessar a fora lateral que provoca a deformao

dos suportes.

O ngulo de viragem do eixo muito pequeno no ultrapassando, geralmente, 1,3 a 1,4 graus.

A marca pioneira neste tipo de sistemas foi a Volkswagen, com o seu modelo Passat, embora j

outras marcas, como a Citron, Peugeot ou a Rover, o usem tambm.

Fig. 5.2 - Eixo autodireccional Volkswagem

Outro construtor japons, a Mazda, utiliza no RX7 um sistema de suspenso de rodas independentes

que permite a orientao das rodas traseiras em fase e em contrafase em relao s rodas

dianteiras (mesma direco e direco contrria). Assim, se a acelerao lateral for inferior a 0,4

g, as rodas traseiras so orientadas em sentido contrrio s rodas da frente, facilitando a insero

em curva. Quando a acelerao lateral ultrapassa 0,5 g, em plena curva, as rodas traseiras so

orientadas na mesma direco que as da frente, melhorando a estabilidade do veculo.

Este efeito conseguido com o uso de casquilhos com propriedades elsticas especiais.


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Fig. 5.3 - Sistema autodireccional Mazda RX7

Estes sistemas podem ser denominados como sistemas passivos, uma vez que actuam em funo

das foras geradas pelo atrito entre os pneus e o piso. Se este atrito no for sucientemente

elevado, o eixo traseiro no sofre qualquer orientao.

5.2 - SISTEMAS DE 4 RODAS DIRECCIONAIS

A grande diferena entre um sistema de 4 rodas direccionais e qualquer dos citados anteriormente que orienta as rodas traseiras sem depender das foras exteriores ao veculo.

As rodas traseiras so orientadas por aco do volante, tal como as dianteiras , necessitando de

mecanismos de direco auxiliares.

Como vantagens podemos denir:

Menor raio de viragem

Maior facilidade de conduo

Maior estabilidade em curva a alta velocidade

Estes sistemas permitem a orientao das rodas traseiras em direco oposta s da frente

(permitindo menor raio de viragem e maior facilidade de insero em curva) e na mesma direco

destes (aumentado a estabilidade em curva).


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A direco da orientao das rodas traseiras depende, genericamente, da velocidade do veculo

e/ou do ngulo de viragem das rodas dianteiras, temos ento que, as rodas traseiras s se

orientam na direco contrria s da frente se a velocidade for superior a 30-40 Km/h, ou se as

rodas da frente apresentarem um ngulo de viragem superior a cerca de 20. Caso contrrio, asrodas traseiras orientam-se em fase. Isto permite uma boa maneabilidade a baixa velocidade e

em curvas apertadas, garantindo a estabilidade a altas velocidades.

A Honda e a Nissan so as marcas que dominam este tipo de sistemas.

O desenvolvimento da electrnica veio permitir o aperfeioamento destes sistemas, sendo possvel

fazer a orientao das rodas traseiras em funo da velocidade do veculo, da rapidez com que se

gira o volante e o seu ngulo de viragem. Existem sistemas que permitem correces de desvios

causados por ventos laterais, inclinaes da estrada e outras foras transmitidas ao veculo.

Fig. 5.4 Actuao do sistema 4WS


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Infuncia da Suspenso na Direco

6 - INFLUNCIA DA SUSPENSO NA DIRECO

Todas as rodas de um veculo so xadas nas extremidades dos eixos ou nas extremidades das

alavancas de suspenso. As irregularidade do solo provocam oscilaes verticais de cada roda,

de um e de outro lado de uma posio mdia que depende de carga momentnea do veculo.

Estes movimentos verticais causam, frente e atrs, uma deformao mais ou menos acentuada

da posio geomtrica das rodas. Contudo, estas deformaes dependem tambm dos sistemas

de suspenso; os tipos de rodas independentes oferecem maiores variaes que os de eixo

rgido.

Em princpio, devem-se ter em conta as seguintes reaces em rodas independentes:

Por tringulos duplos iguais: variao da via, mas

ngulo de sop da roda constante

Por tringulos duplos desiguais: variao do ngulo de

sop da roda, mas via constante;

Tipo Mcpherson: variao da via e do ngulo de sop,

podendo este tornar-se negativo sob fortes cargas;

Por braos longitudinais: via e ngulo de sop da roda

constantes.

As rodas solidrias a um eixo rgido sofrem poucas variaes. Contudo, se o eixo for ligado ao

chassis por molas de lminas ou por braos longitudinais, o ngulo de inclinao do cavilho da

manga de eixo aumentar com a carga. Por outro lado, cada elevao de uma das rodas de um

eixo causar tambm uma modicao do sop das duas rodas e um deslocamento longitudinal

do eixo.

Este deslocamento longitudinal deve-se ao facto de as molas de lminas ou as barras serem

articuladas num ponto do chassis.


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Infuncia da Suspenso na Direco

Nos seus deslocamentos verticais, o eixo descreve uma curva centrada na articulao do ponto

xo. Este fenmeno especialmente sensvel nas curvas, quando o veculo se inclina para fora.

A mola correspondente desce e faz recuar a extremidade do eixo, enquanto que a mola interna

se curva, fazendo o eixo avanar. Consequentemente, este ltimo toma uma posio oblqua emrelao posio normal. Ora, como se manifesta no eixo traseiro, esta obliquidade tende a dirigir

as rodas para fora da curva, reforando o fenmeno de sobreviragem.

Em curva, a obliquidade do eixo traseiro exerce uma inuncia nos ngulos de viragem das

rodas directrizes. Sabe-se, com efeito, que o centro da curva descrito pelo veculo sempre

colocado na projeco do eixo traseiro e que os ngulos de viragem das rodas dianteiras so

condicionados pela projeco deste centro. Como a obliquidade do eixo traseiro faz deslocar o

centro terico da curva, preciso que os ngulos de viragem das rodas directrizes correspondama essa situao real do centro da curva descrita. Os que so indicados pelos fabricantes tm em

conta as modicaes devidas aos rgos de suspenso do veculo em questo. Por isto que se

verica frequentemente uma ligeira diferena entre os ngulos de viragem tericos e os ngulos

impostos por testes prticos do veculo.

Actualmente existe a tendncia de montar nos veculos, tanto no eixo traseiro como dianteiro,

suspenses independentes do tipo multilink. Este sistema consiste em fazer a ligao da roda

ao chassis por meio de vrios tirantes. Com este sistema pretende-se que a direco mantenha

as suas caractersticas geomtricas constantes durante o andamento do veculo. Alm disso,

no eixo traseiro, a forma como so ligados os tirantes (geralmente por apoios de borracha

com caractersticas elsticas especiais) permite o auto direccionamento das rodas em curvas

acentuadas.

geometria de direção

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