SUSPENÇÃO Amortecedores, molas. SUSPENÇÃO Suspensão é um conjunto de peças que adequa a transmissão de energia da excitação de base (uma lombada, por exemplo) e a capacidade de aderência do veículo ao solo. É feito por um conjunto de mola e amortecedor. O conjunto suspensão pode ser considerado como um filtro mecânico, pois pode permitir ou rejeitar faixas de frequências do espectro da excitação do solo. Por isso, carros fora de estrada e urbanos possuem características díspares quanto ao desempenho. É pertinente ressaltar que o primeiro, em geral, possui exigências maiores quanto às solicitações mecânicas, tornando o projeto de suspensão mais restritivo. Há molas de vários tipos: de feixe e a ar, que são utilizadas geralmente em caminhões; mola em espiral, usada tanto na suspensão dianteira como traseira; e mista - espiral na frente e feixe atrás. E ainda o tipo de torção, constituído por uma barra de torção ou um feixe de lâminas, que absorvem os impactos deformando-se. Estas barras de torção são encontradas na suspensão traseira dos VW Fusca e VW Kombi, entre outros veículos. A suspensão, portanto, é um sistema presente em veículos que é responsável por absover as irregularidades do terreno e manter todas as rodas no chão. O sistema de suspensão absorve, por meio dos seus componentes, todas as irregularidades do solo e também é responsável pela estabilidade do automóvel. PRINCIPAIS COMPONENTES Os principais componentes do sistema de suspensão são: Molas Amortecedores Barras estabilizadoras Pinos esféricos Bandejas de suspensão Servo freio VISÃO GERAL Sem as molas e os amortecedores que permitem a movimentação controlado do sistema, o desconforto seria muito grande, principalmente em pisos irregulares. Isso sem falar na vida útil do veículo, que diminuiria muito com os fortes impactos sofridos. Com os impactos transferidos para o veículo, há sofrimentos tanto do usuário como para o automóvel. No automóvel podem vir a causar trincas na sua estrutura, que praticamente comprometeria todo o veículo. Outro problema seria aqueles incômodos ruídos do painel do automóvel, que com a vibração e os impactos sofridos, aumentariam. Molas e amortecedores trabalham em conjunto. A mola absorve os impactos sofridos pelas rodas e os amortecedores seguram a sua distensão brusca, evitando oscilações no veículo. Nos veículos leves, a maioria das suspensões utilizam a mola helicoidal, que é formada por uma barra de aço enrolado em forma de espiral. Existem também outros tipos de molas, como as barras de torção (utilizado nos veículos VW como o Fusca, a Brasília, etc) e as semi-elípticas (utilizadas em veículos de carga). A mola helicoidal pode trabalhar tanto na dianteira como na traseira do veículo. Seu posicionamento na suspensão depende da sua construção e estrutura. Entre os tipos de suspensões mais utilizadas no Brasil estão as do tipo Mc Phearson e as de duplo triângulos, ambos suspensões independentes. SUSPENSÃO INDEPENDENTE Suspensão independente é aquela que cada um dos lados estão ligados às rodas de forma independente, ou seja, se uma roda passar por um desnivelamento, somente ela será deslocada, não modificando o posicionamento da roda oposta. Já uma suspensão rígida, também chamado de ponte ou eixo rígido, as rodas estão ligadas diretamente por meio de um eixo. Se uma das rodas se deslocar devido a um desnivelamento, a roda oposta também irá se deslocar. A suspensão independente é mais frágil que a rígida e exige cuidados especiais dependendo do veículo ao qual será utilizada. PIVÔS Os pinos esféricos ou pivôs da suspensão são pinos articulados que prendem o cubo da roda à suspensão. Os pivôs de suspensão fazem a ligação entre as partes suspensas (chassi, carroceria) e as partes não suspensas (telescópico, manga de eixo, cubo de roda). Eles recebem grandes cargas e esforços durante a aceleração, frenagem e curvas, e, em alguns casos, também suportam o peso do veículo. Os pivôs possuem uma coifa de proteção que impedem que poeiras ou qualquer tipo de material estranho penetre no alojamento da esfera de articulação. Isso evita o desgaste prematuro do componente e a sua quebra. A quebra de um pivô consiste no desligamento do cubo de roda à suspensão. Com o veículo em movimento, poderá causar sérios acidentes. Normalmente, com a quebra do pivô a roda cai. O braço de suspensão ou a bandeja permite a articulação das rodas na suspensão. Em veículos que utilizam bandejas na suspensão, o seu papel é idêntico aos braços, só o seu formato é que muda, pois, normalmente tem aspecto triangular. As bandejas ou os braços de suspensão articulam-se em juntas de metal-borracha chamadas de silentblock, também conhecidas como buchas de bandeja. As mesmas devem ser substituídas quando apresentarem desgaste, pois, além de provocar folgas na suspensão, ainda provocam ruídos indesejáveis. É aí que entra a função dos amortecedores. Eles limitam as oscilações, frenando a abertura e fechamento da suspensão, tornado a dirigibilidade muito mais segura e estável. Com o tempo, é normal que estas buchas se danifiquem. Caso isso ocorra, as mesmas devem ser substituídas por novas junto com suas braçadeiras. AMORTECEDOR Os amortecedores podem ser de três tipos, o convencional, o pressurizado e o eletrônico. Amortecedor é uma peça do veículo automotivo que é destinada ao controle das oscilações da mola e também visa manter a roda em contato contínuo com o chão. O amortecedor convencional ou amortecedor hidráulico é constituído por um conjunto de pistão e válvulas, fixado a uma haste que se move dentro de um tubo com óleo específico para altas temperaturas e pressões. As válvulas regulam a passagem do óleo, controlando a velocidade da haste. COMPONENTES O amortecedor é composto, em média, de 50 itens, entre eles um fluido denominado óleo hidráulico de características especiais para suportar as mais baixas e mais altas temperaturas. Seus principais componentes são: Tubo reservatório; Tubo de pressão; Fixações e suportes: olhal, suporte de mola, suporte para fixar diretamente à bandeja da suspensão, suporte para prender tubulações de freio, etc; Haste; Pistão; Válvula do pistão; Válvula da base. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO O amortecedor funciona por princípios hidráulicos. Tanto o tubo de pressão quanto o tubo reservatório estão com óleo restando uma pequena parte sem óleo que é preenchida com ar ou com gás nitrogênio quando o amortecedor é pressurizado. O que gera o amortecimento é a dificuldade de passagem do óleo através dos furos do pistão, onde se encontram válvulas responsáveis por controlar o movimento e pela própria válvula da base que controla a passagem de óleo do tubo de pressão para o tubo reservatório. Note que não há necessidade de passar óleo lubrificante ou completar com graxa sintética, o óleo do sistema já faz o papel de lubrificar. Movimentos de extensão: quando o amortecedor é distendido, o óleo da câmara de tração é forçado para baixo através dos furos existentes no pistão após a abertura das válvulas de controle de tração e passa para a câmara de compressão. Ao mesmo tempo a haste sendo retirada para fora do tubo, cria um espaço que deve ser preenchido pelo óleo existente na câmara reservatória. Esse óleo é admitido através da válvula de admissão para dentro do tubo de pressão. A medida de resistência que o amortecedor deve fornecer ao sistema, no movimento de extensão, é determinada pela regulagem da válvula de tração: 1°- Os movimentos lentos são controlados pela passagem de óleo por entalhes feitos na sede da válvula, no pistão. 2°- A resistência aos movimentos mais rápidos ou de velocidades médias é regulada pela pressão e grau de deflexão das molas da válvula de tração. 3°- O controle para os movimentos amplos é obtido pela restrição da passagem de óleo no pistão. Movimentos de compressão: quando o amortecedor é comprimido o óleo da câmara de compressão deve ser forçado para a câmara de tração por outra série de passagens após abrir a válvula do pistão. Nota-se que nessa ação a haste está sendo introduzida no tubo de pressão, ocupando um espaço na câmara de tração. Portanto um volume de óleo correspondente ao volume ocupado pela haste deve ser expelido de volta para o reservatório pela válvula de compressão. O controle de válvulas funciona como na extensão. A extensão serve para limitar o curso do amortecedor. BARRA ESTABILIZADORA A barra estabilizadora evita a inclinação da carroceria em demasia durante as curvas a fim de não se perder estabilidade. O estabilizador constitui-se de uma barra de aço curvada em forma de "U" e é instalada transversalmente no veículo em suspensões independentes. BONUS A mais nova proposta tecnológica sobre suspensões é um sistema eletromagnético, que funciona segundo os mesmos princípios dos altofalantes. Não por coincidência, a suspensão eletromagnética é resultado de uma pesquisa feita pela Bose, empresa americana conhecida mundialmente por produzir equipamentos de som de alta qualidade (e preço). O sistema da Bose tem como um dos principais elementos um motor linear, que substitui o amortecedor convencional. Há um para cada roda. Ele atua conforme o carro passa por irregularidades do terreno: nos buracos, ele se alonga, quando há um “bump”, se recolhe. O comando é feito por computadores, segundo uma programação que é o centro de todo o processo. O computador passa ordens a um amplificador, que envia corrente elétrica ao motor linear. Afora o curso da atuação, o motor linear lembra muito, por seus princípios, o funcionamento de um altofalante. UM CONFLITO A RESOLVER Todo o projeto de suspensão tem dois objetivos: dar conforto aos passageiros e estabilidade ao carro. O conforto é garantido isolando os passageiros das irregularidades do solo, como buracos e ondulações. A estabilidade e a dirigibilidade são conseguidas pela redução da inclinação nas curvas e da inclinação para frente e para trás nas acelerações e frenagens. O problema dos engenheiros de suspensões é conseguir um equilíbrio entre essas duas metas. Eles têm que optar por um dos lados, sacrificando o outro. Carros de luxo, por exemplo, tem suspensões mais moles, privilegiando o conforto, mas normalmente têm mau desempenho nas curvas. Já os veículos esportivos, têm direção precisa, muita estabilidade e, em geral, uma suspensão bastante dura. A proposta da Bose é eliminar esse conflito. Assim, o sistema é capaz também de manter o carro sempre nivelado ao percorrer curvas, nas frenagens e ao acelerar. Isso tudo sem deixar de acompanhar as irregularidades do solo. A vantagem principal sobre outros sistemas inteligentes, como os pneumáticos, é a rapidez de resposta dos motores lineares. CONSERVANDO ENERGIA Um outro detalhe também é importante: os motores lineares também atuam como geradores de energia. Quando a suspensão se retrai, como ao passar por uma lombada, eles transmitem energia para o amplificador. Desta forma, segundo a Bose, o conjunto da suspensão de um sedã consome cerca de um terço da energia necessária para movimentar o sistema de ar condicionado do carro. Ainda não há notícias sobre algum acordo entre a Bose e fabricantes de automóveis sobre o uso da suspensão. Para testes, a empresa usou carros da Lexus mas alega que foi apenas por eles se adequarem melhor às dimensões do equipamento.