google.com, pub-3521758178363208, DIRECT, f08c47fec0942fa0 AUTOentusiastas Classic (2008-2014): suspensão
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Amigos, andei novamente de Del Rey depois de exatamente 21 anos. O jovem amigo Eric Erbert, um cara que podemos classificar de forma respeitosa como esquisito, atendeu de pronto meu estranho pedido de tirar da garagem seu médio luxuoso, em vez de um dos seus outros dois carros que seriam uma escolha mais lógica. Ele tem dois Dodges nacionais, um Dart absolutamente malvado, animalesco, com motor muito modificado e cerca de 400 cv, além de outro Dart Gran Sedan totalmente original, que ele chama de vovô.

Ele não tem carros mais novos para utilizar, o mais atual sendo justamente o Del Rey Ouro mostrado nessas fotos. Não é exatamente o perfil normal de uma pessoa com menos de 40 anos de idade e que goste de carros. Mas está valendo, já que ele saiu verdadeiramente dos lugares-comuns com o Del Rey.

O sedã médio de luxo é de 1984, com motor CHT, na cor de lançamento, um amarelo-dourado metálico cujo nome não encontrei até agora. O ano de 1984 é importante pela adoção do motor de 1,6 litro batizado de CHT, igual ao já usado no Ford Escort nacional desde o início, em 1983.  No Brasil, foi o primeiro caso de aplicação de um mesmo motor em posição longitudinal e transversal, como era instalado no Escort.

CHT significa Compound High Turbulence (alta turbulência composta), se referindo ao projeto de coletor, dutos de admissão e pistões que forçavam um movimento turbulento na mistura, de forma a atomizar ao máximo o combustível e permitir a queima eficiente, diminuindo o consumo específico do motor. A origem desse motor está bem explicada nesse post aqui.

Funcionava bastante bem, já que foi um aperfeiçoamento do motor do Corcel, que foi o primeiro motor a álcool com funcionamento correto no Brasil, sem dificuldades para fazer ligar quando frio e ser capaz de andar de forma civilizada (sem trancos) na fase de aquecimento. Com números de consumo bastante baixos em relação a média dos concorrentes, ajudado pela cilindrada, apenas 1,6 litro (1.555 cm³), esse motor permitia obter-se algo como mais de 8 km/l com álcool andando na cidade. Lembremos-nos que carros de projeto pré-onda da segurança de final dos anos 1990 são quase sempre mais leves que os atuais. Esse Del Rey pesa cerca de 1.020 kg em ordem de marcha com o tanque de 57 litros cheio. Além de a mistura ser formada por um carburador de corpo duplo; nada das injeções modernas de hoje.
Fotos: Autor e divulgação


Andei recentemente com um smart fortwo da frota de imprensa da fábrica, carro que eu tinha curiosidade de dirigir por dois motivos. Um, é a foto acima, experimentar pela primeira vez na vida a suspensão traseira De Dion, creio caso único no mundo hoje. Outro, ver/ouvir/sentir o motor 999-cm³ de três cilindros com turbocompressor.

Finalmente uma imagem boa de como eram as fixações de manga de eixo dos carros de corrida do início do século passado.
Esse Bugatti mostra bem como a cambagem dianteira é positiva, e podemos ver como a manga de eixo é fixada na roda, mais precisamente, no suporte do tambor de freio.
Como a manga era externa à roda e ao freio, o pino mestre não podia ser muito deslocado para sua linha central apontar para a área de contato do pneu com o solo. A manga, parafusada numa face plana, era limitada por esta, não permitindo melhor posicionamento do conjunto articulado. Assim a forma de compensar era a cambagem positiva, já bastante comentada tempos atrás.
Assim deve ser mais fácil visualizar o conceito de construção da manga e a posição do pino, e entendemos por que até um próximo desenvolvimento de suspensão, freios, rodas e geometria de direção, os carros adotavam a cambagem não usual para nós.
MB

Fotos: Supercars

O post do nosso amigo MAO sobre o Frazer Nash levantou uma boa discussão entre nós do blog e até dos comentários postados sobre o motivo dos carros de corrida antigos usarem as rodas dianteiras com  muita cambagem positiva.
Foi colocado pelo Carlos Scheidecker que o motivo seria a estabilidade e reduzir o esforço do volante para o piloto. Isto não deixa de ser verdade, mas não é pelo simples fato do carro andar com cambagem positiva que o volante ficará mais leve.
A suspensão/direção é um conjunto complexo de muitos elementos que se relacionam entre si, basicamente de forma geométrica e por momentos e aplicações de força. Para não esticar muito o assunto, falando unicamente do tema cambagem positiva nos carros antigos, temos primeiro que entender um conceito de suspensão chamado Inclinação do Pino Mestre.
O tal do pino mestre hoje é a linha imaginária que une as duas articulações da manga de eixo nos braços de suspensão. Abaixo temos um exemplo disso, em uma suspensão mais moderna para clarear bem a ideia. Essa linha imaginária nada mais é do que o centro de rotação da roda quando ela é esterçada.
Basicamente essa linha imaginária é quem comanda o esforço do volante em manobra (vamos esquecer agora o cáster, que não é importante para entender o porquê da enorme cambagem positiva dos carros antigos) . Ela é prolongada até o piso onde o pneu está, e comparada com a linha de centro do pneu, que é a distância "A" mostrada no esqueminha. Se a distância é grande, o esforço no volante é maior.
E onde entra a cambagem nessa história toda? Como os carros mais antigos do pré-Segunda Guerra  Mundial eram ainda de construção simples e tinham outros conceitos e componentes aplicados, a forma destes componentes era diferente dos atuais. As rodas e pneus eram bem finos e de grande diâmetro, e a manga de eixo era pequena. A maioria dos carros possuía eixo rígido dianteiro, e a fixação da manga neste eixo era limitada por motivos construtivos (lembre-se dos grandes tambores de freio dessa época). Abaixo vemos alguns exemplos de como era feita essa fixação.


Em muitos carros, havia fisicamente um pino mesmo fixando a manga no eixo dianteiro. Os construtores sabiam que a linha de centro do pneu precisava ficar perto da linha da inclinação do pino mestre para poder deixar o carro manobrável, mas era um problema em função dos grandes pneus. Não era possível trabalhar muito no eixo dianteiro em função de vários complicadores.
A solução para isso foi inclinar o conjunto roda-pneu de forma a aproximar sua linha de centro ao eixo do pino mestre, gerando a famosa e estranha cambagem positiva.

Na dinâmica destes carros, como os pneus eram extremamente precários comparados aos modernos (entenda moderno como pneus radiais) e a elevada altura dos carros, grande grau de rolamento da carroceria e deformação dos pneus, a cambagem positiva também colaborava um pouco para reduzir a tendência sobre-esterçante dos carros, pois prejudicava a estabilidade dianteira, equilibrando-se com a traseira que recebia a tração do motor.
Grandes cambagens geram outros problemas, como esforços elevados nos componentes da suspensão, desgaste de pneus irregular e dependendo do projeto, diferenças de curva de um lado para outro, por conta de forças laterais irregulares.
Veja no caso da foto acima observamos este efeito da posição do pino mestre e a linha de centro do pneu, com a distância "A" aproximada.
O passar dos anos e a evolução, principalmente nos pneus, possibilitou que novos desenhos de componentes fossem feitos e estas teorias fossem abolidas. Os novos pneus mais largos não aceitariam tal cambagem, novas rodas e freios foram desenvolvidos, novas construções de suspensão abolindo também o eixo rígido, permitiram que não se usasse mais bastante cambagem positiva. Outras formas de compensação para o acerto do equilíbrio do carro foram criadas, e não mais se usou estas teorias do passado.
Isso mostra como o automóvel é uma máquina fascinante, pois tudo está interligado, interagindo em conjunto para um objetivo final, e sempre dinamicamente, com "n" variáveis a serem entendidas e controladas.
MB
Desculpe pelo longo intervalo desde o último post.
O assunto hoje é design. De motos, mais especificamente. Assim como os carros, elas estão se tornando cada vez mais commodities. Soluções parecidas, chega a cansar. A esmagadora maioria de carros 4-cilindros com tração dianteira tem paralelo em motos, mas por segmento. Inúmeras monocilíndricas com transmissão por corrente que imperam das 50 cm³ às 350 cm³. Depois bicilíndricas sem pretensão esportiva no segmento intermediário e, fechando, as quatro cilindros em linha para esportivas dos mais variados níveis de especialização. Por isso, aplaudo qualquer variação do mainstream, onde vivem normalmente os bichos que sobreviveram a esse Darwinismo mercadológico. V-2s como as Harleys ou as Ducatis, boxers como as BMWs e uns poucos modelos que dare to be different, como as V-4 de Hondas VFRs e Yamahas V-Max e boxers 6 como nas Gold Wings.
Mesmo os raros 3-cilindros tiveram um reaparecimento interessante na Triumph 675, eleita moto do ano por várias revistas. Percebe-se que a sobrevivência depende dos mitos, senão já teriam solução "típica", caindo nos habituais cilindros em linha. Me incomoda ver modelos novos de BMW que usam L-4, mesmo bem inclinados etc, como única maneira de aproximá-los do desempenho dos líderes nipônicos. Ora, números! Olhar apenas potência máxima, é só isso? E a dirigibilidade de uma moto boxer com seus cilindros lá embaixo, completamente diferente do comportamento de uma L-4? Colocadas lado a lado, não vai ganhar a corrida contra um competidor com L-4 moderno, mas quem disse que eu quero colocar minha moto na pista?
Mais tedioso do que configuração de motores é a variedade de suspensões, principalmente na dianteira. Variam quase nada. Conto alguns poucos modelos de Harley Davidson que não usam garfos telescópicos, as BMWs boxer com seu misto de telescópico com amortecedor/mola externos chamado TeleLever, novamente as BMWs L-4 com um interessante paralelogramo e garfos rígidos chamado Duolever (estranho como fica escondido, muitos nem devem saber que são diferentes, parece que temem chocar a clientela) e só. Garfo invertido ou normal não vale, é refinamento apenas, a configuração é a mesma! A suspensão dianteira das motos tem vários desafios, como lidar com a torção e a mudança de geometria quando comprimida. A tradicional suspensão telescópica vem lidando com a torção através de maiores dimensões e melhores materiais (e design invertido, a tal "upside down"), mas a mudança de geometria é inerente a esse design. Qualquer suspensão que use um elemento elástico que altere câmber e cáster terá o mesmo comportamento (como no sistema Telelever da BMW).


BMW Telelever, usado nas "R"

BMW Duolever, usado nas "K"

Aí alguns malucos aparecem com idéias interessantes, objeto deste meu texto. Lembro, quando moleque, da fantástica Elf que corria nas 500-cm³ nos anos 80. Aquela suspensão dianteira horizontal (com um braço direcional) rendia ótimas fotos e sempre chamava a atenção.


A Yamaha chegou a vender a GTS 1000, com sistema semelhante.


O criativo neo-zelandês John Britten decidiu criar sua própria moto na garagem de casa para competir na Superbike. Seu sistema é parecido com o DuoLever da BMW, muda pouca coisa na localização de mola/amortecedor. Repare que esses elementos da suspensão dianteira estão escondidos dentro da carenagem. A mola logo atrás da roda dianteira é parte da suspensão traseira. Compare com a imagem da BMW K lá em cima. Lembre-se que a BMW K com essa suspensão foi lançada recentemente e a moto de Britten é de 1992.
Infelizmente John faleceu precocemente aos 45 anos em 1995.
A Confederate usa um sistema parecido, mas creio que aquele garfo oversized apela demais pra estética em detrimento da funcionalidade. Bem diferente da Britten e da BMW K.


Quem quisesse comprar alguma coisa diferente tinha a opção da Bimota Tesi com sua suspensão dianteira que se assemelhava à traseira, com as traves horizontais. O design do resto da moto nem era tão diferente assim. Repare que a solução para a direção é parecida com a de carros, uma barra de direção rígida. Na foto há duas barras vermelhas. A superior é parte da suspensão, existe para manter a geometria inalterada com o movimento do braço. A barra vermelha inferior é quem movimenta a roda lateralmente. Nota-se o pequeno ângulo de giro que isso proporciona. No trânsito não é ágil como um scooter, mas não comprometia a condução em estradas, onde esse extremo não é imprescindível.

A Bimota morreu e renasceu, como várias outras marcas. Eu temia que fosse novamente uma jogada de marketing de um empresário oportunista, mas tive a grata surpresa de ver que o modelo de suspensão horizontal foi atualizado. É a única opção, hoje, para quem queria experimentar essa solução diferente.

Ops, era a única, porque um sueco maluco (sempre eles, não?) inventou esse bicho aí em cima. O responsável foi um tal de Stellan Egeland, dono de uma empresa de customização de motos (http://www.seservice.se/) que já ganhou vários prêmios (Melhor da Europa e Melhor do Mundo). Sinceramente não sei o valor ou a metodologia desses prêmios, mas é evidente que a moto é diferente e criativa. Novamente a suspensão dianteira é repensada. Neste caso, a direção é hidráulica. A barra visível acima do braço de suspensão em treliça é parte da suspensão apenas, não da direção. A roda dianteira movimenta-se para os lados pelo acionamento de dois pistões bem na base do conjunto (há um de cada lado). O circuito hidráulico vai quase até a suspensão traseira (aquele tubinho que passa por baixo do cilindro do motor BMW boxer e desaparece atrás da pedaleira). Eu, particularmente, gostei também do design geral da moto. Mas é claramente um estilo "Ame-o ou odeie-o!".
Gosto de ver coisas assim. Saindo do comum, tentando soluções novas para velhos problemas.
MM
Embalado pela vitória da Aston Martin na Le Mans Series, com o Aston Martin-Lola LMP1, um interessante aspecto da construção dos carros de corrida atuais que merece ser comentado.

Antigamente, utilizavam o amortecedor e mola helicoidal concêntricos, fixados no braço de suspensão e no chassi, como está montado na foto abaixo.



Também utilizou-se por muito tempo, e até hoje em alguns carros de corrida, a suspensão conhecida como rocker arm (braço balancim) onde o próprio braço de suspensão faz o papel de articulação e acionamento do amortecedor, este fixo na carcaça da transmissão, ou mesmo no chassi, bem ilustrado nas fotos abaixo.




Com a evolução dos projetos, das análises estruturais de chassi, a nova solução para os carros de competição de alta performance foi a utilização dos amortecedores in-board, a bordo (com mola concêntrica), com sistema de alavanca angular chamada de bell-crank e barras de acionamento chamados push-rods ou pull-rods, dependendo a forma de aplicação da força, ou seja, compressão ou tração, respectivamente. A vantagem desse sistema é a redução de massa não-suspensa, melhor package (dimensões mais reduzidas) do conjunto e um método mais eficiente de entrada das forças da suspensão no chassi. Com um bom projeto do bell-crank, pode-se ajustar a faixa de frequência, velocidade e curso desejados no amortecedor. Abaixo, a foto do Lola B08 Judd.



Mais recentemente, e curiosamente, as molas helicoidais estão sendo substituídas por barras de torção. É até um pouco estranho se pensar nisso, pois as barras de torção não são utilizadas em automóveis em larga escala há anos, e raramente aplicadas em carros de corrida, pois mola e amortecedor concêntricos formam um conjunto compacto e de fácil ajuste. Isso até que os projetistas, cada vez mais envolvidos na melhora aerodinâmica e aprimoramento do package do carro, passaram a utilizar as barras de torção novamente.

Na verdade, é uma evolução no sistema push-rod, onde a mola de torção está montada dentro da articulação do bell-crank. Com isso, o espaço ocupado pela mola helicoidal é eliminado, os amortecedores podem ser menores e realocados até novos lugares, como ao lado ou até mesmo dentro da caixa de transmissão. A substituição das molas helicoidais pelas barras de torção pode parecer não muito vantajosa em termos de ajustes, pois é muito simples trocar uma mola helicoidal, mas uma vez selecionada a flexibilidade da mola, não será necessário mudá-la rapidamente, pois não é um ajuste feito durante a corrida. Os amortecedores podem ser posicionados em locais de acesso mais restrito, pois os pontos de regulagem podem ser posicionados de forma a ficarem bem expostos e permitirem rápido ajuste. A foto abaixo mostra a parte traseira do Acura ARX 02a, onde vemos claramente a barra de torção logo acima da saída da semi-árvore da transmissão (barra "cromada" paralela à tampa cromada da caixa).


Vemos que há um amortecedor ligando o lado direito ao lado esquerdo da suspensão, e os amortecedores principais estão alojadas verticalmente dentro da carcaça da transmissão. Este terceiro amortecedor é assunto para outro post. Vemos na foto abaixo a suspensão traseira do Porsche RS Spyder LMP2, onde as molas helicoidais também foram substituídas pelas barras de torção, visíveis como dois cilindros saindo do suporte de alumínio que está conectado nos push-rods, logo acima da saída do diferencial.


A Bentley, em 2001, foi uma das primeiras equipes a ter sucesso notável no projeto de suspensão com barras de torção, pois o conceito do seu monocoque favorecia a aerodinâmica em função do reduzido volume da estrutura frontal de fibra de carbono. No carro de 2001, apenas no eixo dianteiro utilizou-se barras de torção, e em 2003 foram utlizadas em ambos os eixos. O Bentley Speed 8 deste ano venceu a 24 Horas de Le Mans com tal configuração de suspensão.