Curso Alinhamento de direção parte1

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Como Alinhar a direção passo a passo

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Treinamento Assistncia Tcnica

Geometria de Direo

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Graas ao sistema de direo, o condutor pode dirigir o veculo com eficcia sem grandes esforos, transmitindo boa sensao no contato do veculo com o solo.A RodaA idia de utilizar ar comprimido nas rodas surgiu em 1845, porm, sua utilizao se deu em 1900. NOTA: Em 1888 foi inventado o pneu como o conhecemos. A partir de ento a evoluo foi muito rpida. Anos mais tarde se patenteou a cmara de ar. Consistente no formato de um tubo destinado a conter ar e podia ser montado e desmontado com indepedncia. Os primeiros pneus desenvolvidos eram muito estreitos e de grande dimetro e isso obrigava que as suas presses fossem muito altas, entre 5 a 7 bar (71 a 100 PSI). O principio bsico As primeiras rodas desenvolvidas para os automveis eram heranas de antigas carruagens a cavalos e eram feitas de madeira com uma moldura metlica. Mais adiante, a banda de rodagem passou a ser de borracha macia, depois veio o pneu com cmara de ar e os raios do aro de roda passaram a ser metlicos e no ano de 1920 surgiu o pneu chamado de baixa presso com cinta metlica. Estes pneus j eram praticamente iguais aos que conhecemos hoje, as diferenas basicamente so os mtodos de fabricao. Grande parte da performance dos veculos modernos deve-se ao alto rendimento das rodas e a eficcia dos pneus. Fatores to importantes como a segurana ativa, a capacidade de frenagem, o conforto do veculo dependem em grande parte das rodas e seu perfeito estado.

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Descrio do aro de rodaFunes Bsicas: Convertem o movimento de giro do motor em movimento de marcha graas a sua resistncia ao deslizamento. - Oferecem uma forte resistncia ao deslizamento (aderncia) sobre o solo nos momentos de frenagem. - Sustentam o peso do veculo facilitando o seu movimento com o mnimo esforo. - Guiam o automvel ao mudar de direo. - Absorvem ou amortecem choques e golpes devidos a pequenas irregularidades do solo. As rodas devem ser mais leve possvel para que as massas no suspensas do veculo sejam as mnimas melhorando a qualidade da suspenso.

Evoluo das rodas e pneusConjunto completo com um pneu convencional Aro de roda

Pneu diagonal convencional

Cmara de ar

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A introduo do pneu sem cmara supe-se um grande avano na segurana ativa dos automveis.Tipos de pneusNOTA: Pneus especiais Com a finalidade de dispor de rodas para usos e finalidades distintas, existem modelos prprios para: Baixo consumo, denominado ultra leves. O peso fator determinante na estrutura interna e banda de rodagem o que melhora a adrncia e reduz a resistncia ao movimento graas ao silcio em sua composio. Com sulcos para drenagem da gua e desenhos diferentes na banda de rodagem melhoram a aderncia no pavimento. Agrcolas, com grande poder de trao e alta resistncia a impactos, graas ao pneu com profundos sulcos radiais. Diagonal Os pneus diagonais caracterizamse por revestimentos internos que vo de talo a talo. Esto cruzados entre 30 e 60. Quanto maior for esse ngulo maior a estabilidade direcional. Uma variante deste tipo o pneu com uma carcaa diagonal reforado, constituda de lonas de reforo e identificado pela letra B no seu flanco. O uso destes pneus no habitual. Com esta estrutura produz-se um rpido desgaste pelo atrito existente entre as malhas e a elevada temperatura de trabalho.

Radial uma estrutura interna que se colocam as lonas de modo que os fios ou cordas texteis vo de lado a lado. Esta disposio de lonas tem-se as seguintes vantagens: - Maior flexibilidade. - Mais estabilidade. - Maior capacidade de rodagem. - Menor temperatura. No entanto apresentam menor resistncia nos flancos na parte lateral do pneu. Os pneus dete tipo so identificados pela letraR gravados tambm no flanco.

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Identificao Construtiva do Pneu RadialPneu sem cmara o mais utilizado atualmente com revestimentos especiais no interior, os tales contm umas estrias para melhorar o contato com o aro de roda garantindo estanqueidade. Possui as seguintes vantagens: - Maior segurana ativa. - Em caso de furo evita o esvaziamento rpido. - Sem a utilizao da cmara facilita a montagem e desmontagem.

Identificao Construtiva do Pneu ConvencionalEstrutura Banda de rodagem: A superfcie de apoio do pneu (banda de rodagem) formada por uma grossa camada de borracha com sulcos que definem um desenho. Na banda de rodagem encontra-se os indicadores de desgaste (TWI) que indicam o limite de uso do pneu. So ressaltos que sobressaem a uma altura de 1,6mm dentro dos sulcos da banda de rodagem. Quando a superfcie do pneu chega ao nvel destes indicadores o pneu deve ser substitudo. Flanco: a parte lateral do pneu e est submetida a flexo constante durante a marcha, a altura do flanco tambm conhecida como perfil, esta altura altera o comportamento do pneu. Um perfil mais alto proporciona maior conforto e um perfil mais baixo favorece a estabilidade. No flanco vo gravadas as medidas e as caractersticas do pneu. Carcaa: o conjunto de malhas texteis ou de fio de ao que formam o esqueleto do pneu. A resistncia, o conforto e a durabilidade do pneu dependem em grande parte da carcaa. Talo: a parte que se assenta no aro de roda, constitudo de um aro de ao de fios tranados recoberto por borracha para que no se deforme.Banda de rodagem

Talo

Flanco

Carcaa

NOTA: Vulcanizao um processo que modifica as propriedades fsicas da borracha tornando-a til para inmeras aplicaes na indtria entre eles a fabricao de pneus. Mediante a vulcanizao, a borracha se torna muito elstica resistente a ruptura e pouco sensvel a variaes de temperatura.

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Leitura de pneus Capacidade de CargaCaractersticas: Segundo o tipo de veculo, a sua performance e o uso, o pneu deve ter caractersticas diferentes. Para determinar o pneu adequado devemos seguir as seguintes caractercticas: Indice de carga: Indica o peso mximo que pode suportar o pneu, est identificado no flanco do pneu por uma dezena e deve ser consultada a tabela ao lado. Exemplo: 185/60R14 87V. Neste caso o nmero 87 corresponde ao ndice de carga e indica um peso mximo por pneu de 545kg.

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Designao de velocidade

Esta designao indica a velocidade mxima que o pneu pode alcanar no veculo. Est indicado por uma letra no flanco do pneu aps a descrio de sua medida. Exemplo: 185/60R14 87V. A letra V sigifica velocidade mxima de 240km/h. Nunca coloque um pneu com com o cdigo de velocidade inferior a velocidade mxima do veculo. Quando o pneu supera a velocidade mxima a sua designao, pode romper-se.

Correlao de perfilLargura da banda 185

Medidas Largura da seo: a distncia entre o ponto mais saliente dos flancos do pneu e expresso em milimetro. Exemplo: 185/60R14. Dimetro interno do pneu: Corresponde ao dimetro interno entre os tales e so expressos em polegada. Exemplo: 185/60R14.

Dimetro do aro R14

Srie de um pneu: Se define a srie de um pneu como a relao existente entre a altura (H) e a largura (S). A srie especificada por um nmero aplicado aps a designao da largura. Exemplo: 185/60R14. Atualmente utilizado sries menores do que 60.

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Aderncia de pneus

Pneus para veculos blindados Sistema PAXConsiste em uma roda de novo desenho que aloja uma cinta de material sinttico no interior do pneu. Funcionamento Em caso de perfurao do pneu e perda total do ar, a banda de rodagem se apoia sobre a cinta interna permitindo a circulao do veculo at 80km/h a uma distncia de 80km. Com esta construo o talo do pneu se mantm fixo ao aro de roda garantindo a segurana.

Aro de roda

Pneu

Anel interno

A manuteno dos pneus no importante unicamente para a durabilidade e sim tambm para se obter a mxima aderncia e segurana.Tipos de desgaste de pneu

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Presso Baixa

Presso Alta

O pneu um dos elementos que est submetido a maior fadiga no automvel, a segurana do veculo e de seus ocupantes dependem do seu estado, por este motivo, a manuteno correta garantir maior segurana, maior aderncia e uma vida mais longa dos pneus. A presso dos pneus, o desgaste da banda de rodagem e os danos causados por impactos, cortes, devem ser revisados periodicamente. Presso dos pneus um dos pontos chaves para o seu bom funcionamento. Se no tem a presso adequada se desgastar rapidamente tanto por baixa presso como por alta presso.

Tambm durante a sua vida til no estar fazendo o seu trabalho corretamente, sua performance e aderncia estaro abaixo de suas caractersticas de construo, e isso aumentar o consumo de combustvel. Segundo o tipo de conduo, a presso do pneu deve variar entre alta velocidade ou para circular com o veculo a plena carga. A presso do pneu deve ser feita sempre com o pneu frio. Quando o pneu se aquece a presso aumenta, se modificarmos a presso do pneu nestas condies os valores ficaro incorretos.

Presso Correta

Desgaste por baixa presso

Desgaste por excesso de presso

Desgaste no ombro interno

Desgaste no ombro externo

Desgaste por alinhamento Desgaste por desbalanceamento Desbalanceamento Esttico O desgaste dos pneus no sempre uniforme, isto pode se dar por m distribuio das massas. Quando estas esto em relao ao eixo de rotao em um mesmo plano produzido o denominado desequilbrio esttico. Este se comporta com movimentos verticais como o giro de uma roda excntrica. Se estas variaes so assimtricas ao eixo, como nos flancos, gerado um desequilbrio dinmico cujo o comportamento o movimento a esquerda e a direita. Ambos desequilbrios podem compersar-se fixando contra pesos no aro de roda de forma que tenha distribuio de massa homognia. girando parada As rodas devem manter os valores de Desbalanceamento direo prescritos pelo alinhamento da Dinmico fabricante para uma boa performance do veculo e dos pneus. O alinhamento deve ser checado regularmente j que se esto fora das especificaes desgastam os penus prematuramente. Inspeo visual muito importante inspecionar o nvel de desgaste da banda de rodagem, os indicadores de desgaste e deformaes irregulares, alm de cortes ou bolhas. 9

parada

girando

Fatores da fsicaFora centrfuga

Centro de gravidade

Comportamentos do veculo Neutro: Considera-se um veculo neutro aquele que segue em todo momento a trajetria definida pelas rodas diretrizes. Sobresterante: Ocorre quando uma fora externa tende a traar uma curva de forma mais fechada do que marcam as rodas diretrizes. Um veculo sobresterante mais sensvel as foras laterais do vento. Subesterante: quando um veculo tende a fazer a curva menor do que marcam as rodas diretrizes. Nestes veculos o limite de derrapamento ocorre primeiro nas rodas dianteiras. Do ponto de vista de segurana prefervel um veculo de comportamento neutro a moderadamente a subesterante.

Fatores Geomtricos H outros aspectos que no so prprios da direo, porm determinam e influem na estabilidade do veculo. Um exemplo o comportamento de um veculo com bitola e distncia entre eixos muito grandes. Outro mais complexo o centro de gravidade. Consiste em um ponto imaginrio sobre o qual se concentra o nvel de clculo de todas as aceleraes e foras que incidem no veculo. Se o centro de gravidade for alto, aumenta-se o risco do veculo sofrer instabilidade na carroceria quando em curvas. Se o centro de gravidade for muito adiantado o veculo tende a subesterar, enquanto se for muito atrasado se comportar como um sobreesterante. E isso significa que o centro de gravidade de um veculo influi no comportamento da direo, freios, etc e sua posio varia segundo a distribuio do peso.

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Durante a circulao do veculo a trajetria submetida a inmeras variaes, ocasionadas tanto pelo veculo como por foras alheias a eles.Fatores que influenciam na direoO comportamento da direo muito sensvel as condies de marcha e a influncia de outros sistemas, entre os que se destacam so: Design da carroceria Define o desenho, o habitculo, o espao para carga, etc, com ele, o comportamento dos ventos frontais que dificultam o avano, e os laterais que desestabilizam a marcha. Distribuio para carga Afeta a estabilidade quanto maior for a carga maior ser a fora centrfuga nas curvas e maior ser a tendncia a sair das mesmas. Isto equivale a dizer que, a variao tanto de carga como de seu posicionamento, determina o comportamento do veculo, o qual pode ser: neutro, subesterante ou sobresterante. Alm disto, no design se determina a carga que recae sobre o eixo dianteiro, para calcular o mecanismo desmultiplicador da direo assistida (direo hidrulica). A suspenso Sem considerar a a absoro das vibraes e oscilaes laterais da carroceria, a suspenso permite que as rodas mantenham posio idonea sobre o solo para conservar a mxima dirigibilidade em qualquer situao. A atuao dos freios Ao frear surgem foras nas rodas que provocam foras perturbadoras muito elevadas, os quais tendem a tirar o veculo de sua trajetria. Se os ngulos da suspenso no estivessem presentes, alterariam a posio das rodas, provocariam a instabilidade do veculo e consequentemente insegurana. O ABS e o ESP influem positivamente.

Vento frontal

Vento lateral

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Tipo de trao Geralmente, mais estvel um veculo cujo as rodas dietrizes so tambm motrizes; isto se deve a fora de trao que conduz nas curvas com a mesma orientao que as rodas diretrizes. Isto evita tendncia a sobreviragem, caractersticas nos veculos com trao traseira. As rodas O desgaste desigual dos pneus, com perda de massa por desequilbrio ou desalinhamento podem provocar seu desequilbrio esttico ou dinmico, ocasionando instabilidade direcional. Alm disso, o emprego de aro de roda e pneu de dimenses diferentes s homologadas pelo fabricante podem alterar o comportamento da direo.Esforo compensador

O eixo de piv da roda Sobre a roda sempre atua uma fora perturbadora, consequncia do deslizamento da roda com a irregularidade do solo. Esta fora gera uma fora contrria que tende a modificar a posio das rodas ao circular. Esta fora proporcional ao comprimento do brao da suspenso. Portanto, a gemetria da direo e o mecanismo de direo, devem suportar uma fora de compensao no eixo de piv da roda, para compensar a fora contrria e obter assim, uma direo segura, suave, precisa e irrevresvel. Fatores externos Outros fatores como o vento lateral ou transportar um reboque, alteram a trajetria do veculo, requerendo contnuas correes por parte do condutor.

Manga de eixo

Fora contrria

Para manter a roda reta, o mecanismo de direo deve suportar na manga de eixo, um esforo igual ao que se ope ao avano e um esforo maior para orientar as rodas em qualquer direo.

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Peso

Alinhamento das rodas Todas as rodas de um veculo so dotadas de ngulos caractersticos (Camber, KPI, Caster e Convergncia) para compensar as foras e os torques gerados (motriz, peso, centrfuga, etc.) que tendem a modificar o alinhamento das rodas quando o veculo se movimenta. Assim se consegue o correto posicionamento do pneu e o solo para a sua mxima aderncia e para que mantenha o paralelismo entre as rodas ao circular em linha reta e sua concentricidade quando em curvas.

Fora lateral

Trajetria terica

Deformao do pneu Direo tomada

Desvio de trajetria

O comportamento e a s qualidades de uma direo so definidos pelos componentes que a formam e pela configurao no veculo.Direo MecnicaRelao de desmultiplicao Tem a funo de reduzir o esforo necessrio para orientar as rodas, sem com isto, perder a preciso. A relao de desmultiplicao o coeficiente entre o ngulo de giro do volante e o obtido na orientao da roda. Se em uma volta completa do volante (360) se obtm uma orientao de 20 Composio Bsica da Direo nas rodas, diz-se que a desmultiplicao de 360/20, que igual a 18:1. Atualmente um sistema de direo pode ser As desmultiplicaes variam segundo as bastante complexo, com componentes caractersticaseletrnicos, porm, sempre consta do veculo oscilando hidrulicos e entre valores de 12:1 e 24:1. de: A maior relao de condutor aplica a fora Um volante, onde o desmultiplicao corresponde ao as rodas. Coluna de direo, para movimentar menor esforo no volante, porm, mais voltas no volante, onde ela transmite os esforos do condutor a menor de direo.maior lentido no giro. tem a caixa preciso e A caixa de direo funo de desmultiplicar os esforos realizados pelo condutor, alm disto, transforma o movimento rotacional do volante em linear para a barra de direo. A barra de direo compe um conjunto de barras e terminais de articulao, mediante os quais se unem s mangas de eixo. E finalmente, a manga de eixo o eixo sobre o qual gira a roda. A manga de eixo por sua vez gira sobre o prprio eixo.

Direo Hidrulicadireo Est constituda Volante a partir da base do Terminal de articulao sistema de direo mecnica onde se Coluna de direo acopladireo o sistema hidrulico, Reservatrio Caixa de pneumtico ou eltrico, o qual Barra de direo suplementa a fora necessria para mudar a direo das rodas. Graas as foras hidrulicas as desmultiplicaes na direo so menores, assim se simplifica a barra de direo, melhora a preciso da direo e minimiza os riscos de Manda de eixo desajustes.Caixa de direo

Coluna de

13Manda de eixo

Bomba hidrulica

Roda

Simplicidade, confiabilidade e eficcia da direo de cremalheira tem convertido os mecanismos desmultiplicadores empregados nas direes dos modernos veculos de passeio.O sistema de direo por cremalheira um mecanismo desmultiplicador mais utilizado nos veculos de passeio e utilitrios. Princpio Bsico formada por um par de engrenagens que assumem duas funes: Transformar o movimento circular procedente do volante em movimento linear, e multiplicar o esforo aplicado pelo condutor ao volante.Terminal de articulao

Coifa / Guarda p Cremalheira

Barra de direo

Engrenagem da cremalheira

Pinho helicoidal

Vantagens A direo por cremalheira caracteriza-se por: - Simplicidade mecnica. - Facilidade de montagem. - Simplicidade de acoplamento em qualquer tipo de assistncia hidrulica. - Elevada preciso no deslocamento angular das rodas ocasionando maior suavidade e rapidez na recuperao aps as curvas. Componentes Os componentes bsicos de uma direo por cremalheira so: Pinho helicoidal, barra por cremalheira e duas barras de acoplamento.

Funcionamento A coluna de direo est unida ao pinho helicoidal, ao qual est acoplado a barra por cremalheira. Quando o pinho gira a barra por cremalheira se desloca axialmente. A cada extremo da barra por cremalheira acoplado uma barra de direo. Assim se transmitem os movimentos a manga de eixo. O giro das rodas ser maior ou menor para o mesmo giro do volante segundo a relao de desmultiplicao das engrenagens pinho/cremalheira. Esta relao varia em cada veculo, dependendo da aderncia do pneu ao solo, do peso que recai sobre cada roda, se eleva ou no a assistncia. A finalidade conseguir uma fcil manobrabilidade. 14

Parafuso de regulagem

Ajuste Ajusta-se a folga dos dentes entre o pinho e a cramalheira mediante um parafuso de tenso. Ao apertar o parafuso de ajuste, ele pressiona a engrenagem da cremalheira contra o pinho helicoidal, eliminando assim a folga entre dentes.

Cremalheira

Pinho helicoidal

Amortecedor de direo

Amortecedor

Absorve vibraes e impactos gerados na cremalheira. Normalmente utilizados em veculos com elevada potncia ou em sistemas sensveis.

Caixa de direo

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Direo Hidrulica por Pinho e Cremalheira

Pisto

Cmaras

Cremalheira

Cilindro de Trabalho Trata-se de um cilindro de dupla ao j que comprimi o fludo em ambos os sentidos pelo pisto. O corpo formado pela prpria caracaa da caixa de direo enquanto que o pisto originado da prpria barra da cremalheira. Vlvula de Reteno Est situada no tubo de presso e impede o retorno do fludo provocado pelas foras externas na direo. Exemplo: Irregularidades do solo, como depresso ou obstculos, etc. No momento em que h uma diferena de presso de trabalho, o pisto se desloca arrastando com sigo a barra da cremalheira.

Unidade hidrulica

Vlvula de reteno

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Direo por setor e sem fim um mecanismo praticamente em desuso tendo como aplicao na maioria dos casos em veculos de alta capacidade de carga, alm de ser mais complexo e implicar em maior tendncia folgas. Seu funcionamento se baseia no princpio de um parafuso com rosca sem fim unido a coluna de direo. A rosca deste parafuso se introduz no setor, baseado no princpio de uma porca roscada, sendo assim que se obtm a relao de desmultiplicao. Ao girar o parafuso sem fim, provoca no setor o deslocamento rotatrio sobre a rosca. Este movimento gera o deslocamento do eixo por meio de braos de comando e auxiliares at as rodas.

Rosca sem fim

Eixo de Sada

Setor

Brao de comando Ptiman

Terminal de articulao Trata-se de um terminal de articulao de pino esfrico com movimentos que permitem a articulao em quase todas as direes absorvendo as incidncias das irregularidades do piso sem alterar significativamente a geometria da direo. A convergncia das rodas diateiras so ajustadas graas a esses terminais unidas a barra de direo.Terminal de articulao

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Plano Longitudinal do VeculoPlano longitudinal

Os ngulos da geometria da direo so formados com base no plano longitudinal do veculo e definido como a linha perpendicular aos eixos dianteiro e traseiro. Tendo como finalidade determinar o paralelismo das rodas com respeito ao eixo longitudinal do veculo. Quando as quatro rodas esto alinhadas, estaro ento, alinhadas com respeito ao eixo geometrico longitudinal e assim se produz tima estabilidade de marcha. A convergncia pode ser: - Positiva (convergente). O ponto de interseco se d a frente do veculo. - Negativa (divergente). O ponto de ngulo de Convergncia interseco se d atrs do veculo. - Nula ou linha de As rodas esto formado entre a paralela. centro do plano completamente e a linha longitudinal do veculoparalelas. de centro da banda de rodagem. Influncia marcha do veculo surgem uma Durante a da convergncia sobre o veculo srie de foras (frenagem, motricidade, Manter as rodas paralelas ao eixo longitudinal suspenso, etc) que combinadas com os do veculo, evita a instabilidade da trajetria ngulos de KPI e Camber modificam o nas retas e desgaste prematuro dos pneus. Isto paralelismo das rodas. Graas a implica que quando o veculo est parado, as convergncia estes efeitos so rodas convergem ou divergem ligeiramente compensados. com o objetivoconsiste em determinar se A convergncia de compensar as foras criadas aodo mesmoinrcia estoinfluncia da as rodas vencer a eixo por paralelas. trao ou necessrio medir a distncia nos Para isto dos freios. pontos dianteiro e traseiro das rodas. Efeitos da convergncia positiva Para manter a exatido da leitura da convrergncia deve-se medir sempre A convergncia nas rodas dianteiras sobre as rodas e no sobre os pneus. compensa a tendncia das rodas a medir a A unidade empregada para divergirem em veculos com traooutraseira,sendo convergncia milimetro grau, como tambm em frenagens demilmetros deve-se veculos com trao que quando medida em dianteira.conta o dimetro do aro de roda. levar em Efeitos da convergncia negativa A divergncia compensa a tendncia das rodas dianteiras fecharem durante a marcha nos veculos com trao dianteira. 18ngulo de convergncia

ngulo Distncia dianteira Divergente (-)

ngulo Convergente (+)

Distncia traseira

ngulo Nulo

Compensao de convergncia O brao de suspenso e os coxins de unio a carroceria participam de forma ativa na variao da convergncia Toe-In. O coxim traseiro tem um desenho assimtrico, permitindo um certo grau de estabilidade. Quando atua a fora de trao, o brao de suspenso gira em torno do coxim dianteiro graas a elasticidade do coxim posterior criando-se uma convergncia positiva.

Convergncia positiva

Convergncia negativa

Quando intervem a fora de frenagem, o brao de suspenso se desloca ligeiramente para trs, tendendo ento a convergncia ser negativa.

Convergncia do eixo traseiro A convergncia do eixo traseiro definida com referncia ao plano longitudinal do veculo e define a trajetria do veculo. Nos veculos atuais a convergncia do eixo traseiro positiva na maioria dos casos mas est condicionada a inrcia que o veculo sofre, ao peso que deve suportar e os esforos de frenagem.

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ngulo de CamberNo comeo do desenvolvimento do automvel as suspenses no tinham ngulo de inclinao nas rodas, isto provocava grande desconforto ao dirigir e muita instabilidade direcional pois, o centro de contato da banda de rodagem se situava distante do centro de articulao do pino mestre formando um brao de alavanca que absorvia todas as irregularidades do solo sobrecarregando os rolamentos na manga de eixo. Para resolver este problema a engenharia automobilstica desenvolveu o ngulo de Camber inclinando assim a parte superior da roda para fora de forma que a linha de centro da banda de rodagem ficasse mais prxima da linha de centro da articulao do pino mestre distribuindo melhor a carga aplicada ao eixo.

ngulo nulo

Brao de alavanca

Definio de ngulo de Camber o ngulo formado pela linha vertical da roda e a linha perpendicular ao solo visto de frente para o veculo. Com isso obtm-se a inclinao da manga de ixo em sentido horizontal. O ngulo deve ser medido em graus e ser positivo quando a parte ngulo negativo superior da roda est inclinadafora laterais do estiver para as e ser Quando a negativo quando a parte superior da roda pneu se deformam em diferentes condies estiver para dentro. Se uma roda inclinada devido ao peso. avana, as laterais da mesma giram, porm, com raios de rotao distintos (raio interno e raio externo). Por esta razo no avanar em linha reta. Desta formaBrao de alavanca cone em gerado um torno da manga de eixo, cujo a base a face interior da roda, e o vrtice, o ponto de interseco com o solo e a projeo da manga de eixo.

ngulo Positivo

Influncia do ngulo de Camber sobre o veculoPerpendicular ao solo

A magnitude do ngulo de Camber tem grande influncia para orientar as rodas diretrizes. ngulo positivo Reduzdaa carga nos suportes da manga de eixo Eixo roda Manga valores facilitando o giro. Nos veculos atuais os de eixo positivos esto muito prximos de zero. Permanece Ponto de interseco neutro quando a suspenso se comprime, conseguindo melhor aderncia das rodas nas curvas e se obtm um desgaste uniforme dos pneus. Ponto de contatoBrao de alavanca

ngulo negativo Proporciona melhor aderncia nas curvas, porm o manejo da direo requer maior esforo, e aumenta o desgaste irregular dos pneus em funo da distncia 20 do brao de alavanca.

Inluncia do ngulo de Camber As suspenses com braos de articulao superior e inferior quando comprimidas alteram o ngulo de Camber para positivo quando descomprimidas passam a ter o ngulo de camber negativo. Nas suspenses McPherson quando comprimidas mantm ngulo de camber negativo e quando descomprimidas mantm ngulo de camber positivo. O ngulo de camber foi desenvolvido proporcional a carga a que submetida a suspenso. A sobrecarga na suspenso do tipo dependente causa a inverso do ngulo aplicado provocando instabilidade direcional e desconforto.

vista de cima

Raio de rolagemQuando esteramos a direo, as rodas dianteiras descrevem um circulo ao redor do ponto A. Este o ponto em que a linha de prolongamento do eixo de giro toca o solo. O ponto B o centro da superfcie do pneu em contato com o solo. O raio (A B), deste circulo, o que se chama de raio de rolagem direcional.

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O raio de rolagem direcional depende do posicionamento do eixo de giro. O raio de rolagem positivo quando seu prolongamento ao tocar o solo (A) encontra-se dentro da bitola das rodas e negativo quando (A) se encontra fora da bitola das rodas. Com o raio de rolagem negativo obtm-se maior estabilidade direcional principalmente em frenagens, quando a fora sobre as rodas dianteiras for desigual.

Raio de rolagem positivo

Ponto de Interseco Ponto de Interseco Ponto de Interseco

Ponto de Interseco

Raio de rolagem negativo

Exemplo: Quando o raio de rolagem for positivo e a roda dianteira direita, por qualquer anormalidade, freada com maior intensidade at o seu travamento, o carro tende a girar em torno desta roda.

Quando o raio de rolagem for negativo e a roda dianteira direita, por qualquer anormalidade, freada com maior intensidade at o seu travamento, as foras que atuam na desacelerao do veculo fazem com que a roda gire em sentido oposto a derrapagem do veculo, atravs da alavanca formada pelo raio negativo de rolagem.

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ngulo de inclinao do pino mestre KPI SAIDefinio: um ngulo visto de frente para o veculo, tomando como base a linha no centro da banda de rodagem e a linha que passa no centro do pino mestre. O ngulo deve ser medido em graus. Este ngulo ser sempre positivo. O ngulo de KPI traduzido por Inclinao do Pino Mestre (King Pin Inclination) ou SAI, Inclinao do Eixo de Direo (Steering Axle Inclination). Este ngulo foi desenvolvido a partir da implantao do circuito hidrulico de freios, pois ao acionar os freios a fora hidrulica atuante nas rodas provocava forte derivao das rodas em funo do grande raio de rolagem ainda existente entre o pino mestre e o centro da banda de rodagem.ngulo de KPI

Nulo

Positivo

Influncia do ngulo de KPI sobre o veculoPino Mestre

Ponto de contato Ponto de interseco

Brao de alavanca

O ngulo de KPI proporciona suavidade a direo e facilita o retorno automtico das rodas aps a curva. Sobre o ngulo de KPI gerado uma fora a qual depende tanto a fora aplicada na roda como a do comprimento do brao de alavanca. Este ngulo dificulta o giro acidental diante de foras perturbadoras como pedras, irregularidades, buracos, etc.

O ngulo de KPI facilita o retorno das rodas retas para frente. Exemplo: Quando a roda esquerda esterada para esquerda, a manga de eixo tende a descrever um crculo forando a roda contra o solo, como no possvel, a suspenso ento comprimida elevando a carroveria no mesmo lado. Ao concluir a curva e soltar as mos do volante a fora da gravidade pressiona a carroceria para o ponto mais baixo voltando a roda a sua posio reta para a frente.

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Raio de rolagem positivo Ocorre quando o ponto de interseco do pino mestre intercepta o solo do lado interno da roda. Isto produz pouca resistncia e obriga as rodas a seguirem retas. Melhora a estabilidade ao absorver as irregularidades do solo e evita que a direo tenha movimentos voluntrios.

Raio de rolagem nulo Ocorre quando o ponto de interseco do pino mestre toca o solo no mesmo ponto de interseco da banda de rodagem da roda. Praticamente no existe resistncia deixando a direo leve, porm, podem ocorrer movimentos voluntrios da direo com as irregularidades do solo.

Raio de rolagem negativo Ocorre quando o ponto de interseco do pino mestre toca o solo do lado exterior da roda. Esta sistuao pode mover a direo voluntariamente criando alguma resistncia ao controlar os movimentos, j que as foras externas tendem a mover as rodas.

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ngulo de CasterTem como funo principal favorecer o retorno automtico das rodas aps a curva e a manuteno das rodas para frente. O ngulo de Caster visto lateralmente e pode ser positivo, nulo ou negativo. definido pela linha perpendicular ao solo que passa no centro da roda e pela linha que passa no centro do pino mestre. Ser positivo quando a linha do pino mestre tocar o solo a frente da linha perpendicular e negativo quando a linha do pino mestre tocar o solo atrs da linha perpendicular. Este ngulo deve ser medido em graus.

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ngulo de Positivo

Influncia sobre o veculo O ngulo de Caster gera uma fora de impulso no sentido de marcha e proporcional ao peso que racai sobre a manga de eixo. Esta fora se aplica no ponto de interseco do eixo do pino mestre e o solo. Quando a roda esterada o ponto de interseco se separa do eixo longitudinal formando um brao de alavanca. Esta fora depende tanto do comprimento do brao de alavanca como da magnitude do sentido da fora. Esta fora pode produzir dois efeitos: Estear as rodas e retorn-las retas para frente O comprimento do brao de alavanca transvesal consequncia direta de uma maior ou menor abertura do ngulo de Caster.

Ponto de fora

Ponto de interseco

Ponto de contato Brao de alavanca

Duplo ponto de fora

Efeitos do ngulo Caster positivo A fora gerada pelo ngulo tende a orientar as rodas retas para frente e evitar que mudem de direo involuntariamente. Quanto maior o ngulo de Caster maior a fora que mantm as rodas retas para frente sendo necessrio maior esforo ao girar o volante. Efeitos do ngulo de Caster nulo As rodas ficam expostas as irregularidades do solo, j que no h foras que as orientem retas para frente.

Efeitos do ngulo de Caster negativo Ao esterar as rodas criado uma fora que tende a aumentar o esteramento impedindo o seu retorno, a no ser que se atue energicamente para retorn-las retas para frente. A diferena de omportamento entre ngulo de Caster positivo ou negativo pode ser verificado conduzindo o automvel em marcha frente ou marcha r.

Duplo ponto de fora

Duplo ponto de fora negativo

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O comportamento do ngulo de Caster ao esterar O ngulo de Caster gera um segundo efeito quando se esteram as rodas, a compresso e a expanso da suspenso a qual intervem na estabilidade de marcha. Quando a roda esquerda esterada esquerda, o ngulo de Caster provoca a compresso da suspenso adotando uma inclinao negativa e ser maior quanto maior for o ngulo de esteramento.

No entanto, a mesma roda ao esterar a direita faz com que a suspenso se expanda assumindo uma inclinao positiva. Por tanto, quando o automvel faz uma curva, a carroceria bascula e o ngulo de caster intervem de forma ativa na estabilidade de marcha ao oporse ao nvel do veculo.

ngulo Includo

denominado ngulo Includo a soma dos ngulos de Camber e KPI. A combinao de ambos melhora a dirigibilidade do veculo principalmente em aceleraes e em frenagens. As unidades empregadas para a medio dos ngulos so graus ou milimetros. Combina as funes dos ngulos de KPI (suavidade na orientao das rodas) e de camber (reduo de esforos nas mangas de eixo) e do ngulo de avano (manuteno da trajetria das rodas). O ngulo includo junto com o ngulo de Caster faz com que o ponto de interseco fique fora do eixo longitudinal da roda. De tal forma que ao se unirem, o ponto de interseco e o ponto de contato definem a linha de convergncia. A tendncia da roda convergir aumenta quanto maior for os valores positivos do ngulo includo e do ngulo de Caster, no entanto, a tendncia a divergir aumenta quanto maiores forem os valores negativos.

ngulo includo ngulo de camber

ngulo positivo ngulo de KPI

Ponto de interseco Brao de alavanca

Ponto de interseco

Ponto de contato

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Divergncia em curvaTrapzio de Ackerman

Uma direo eficaz se as rodas so concntricas nas curvas, paralelas nas retas e os efeitos das deformaes dos pneus so neutralizados. A estabilidade na direo se consegue projetando cada veculo com a sua prpria gemetria. Geometria de direo A geometria de direo consiste em que as rodas cumpram os seus objetivos: Obter um nico centro de rotao nos esteramentos e manter seu alinhamento durante a marcha. Este ngulo deve ser medido em graus e convencionalmente a 20 da roda interna da curva e a divergncia comparada na roda oposta.

Centro de esteramento

rotao

de

obter a concentricidade de todas as rodas e nas curvas evitar que as rodas se arrastem. A soluo tcnica o trapzio de direo, o quadriltero de Ackerman, mediante o qual se consegue que cada roda do mesmo eixo gire em um ngulo distinto da outra em um raio diferente. Desta forma, o trapzio da direo tem uma inclinao tal que, quando o veculo circula em linha reta, o eixo dianteiro coincide com o centro do eixo traseiro. Ao entrar em curva o ponto de encontro do eixo traseiro e das rodas dianteiras devese se situar em um ponto comum.

Para isto deve-se levar em conta o comportamento do eixo traseiro, o qual pode ser de trs tipos: Neutro: No modofica a sua posio ao trafegar. Autodirecional: Utiliza a fora centrifuga do veculo nas curvas e a inclinao da carroceria para obter uma orientao posterior s rodas e neutralizar as foras laterais que se opem as mudanas de direo. Direcionais: Dispe de um mecanismo especfico para orientar as rodas em curva. O trapzio de direo ou quadriltero de ackerman a condio geomtrica que garante que as rodas girem em torno do mesmo centro durante as curvas.

20 ngulo de giro

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Raio de giro

Centro de rotao

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Plano Longitudinal do VeculoPlano Longitudinal O conhecimento de outros ngulos da direo ajuda no diagnstico de possveis anomalias tanto na direo, como na carroceria, quanto nos eixos dianteiro e traseiro. Os modernos equipamentos de verificao da gemetria permitem medir outros ngulos caractersticos da direo. Com estes dados, podese localizar avarias tanto na direo como nos eixos dianteiro e traseiro e deformaes da carroceria. O plano longitudinal do veculo definido por uma linha que passa longitudinalmente entre os eixos dianteiro e traseiro formando ngulos de 90, sendo a linha de referncia para medir qualquer desvio de ngulo, sendo tambm a referncia para se calcular a convergncia e a distncia entre eixos. Sendo assim, o plano longitudinal do veculo determina o paralelismo das quatro rodas, pois, quando as rodas esto paralelas estro paralelas com o plano longitudinal.

Eixo Geomtrico do Veculo

a linha de referncia da convergncia do eixo traseiro como tambm, a referncia para o clculo da convergncia das rodas dianteira. Tem como a principal caracterstica ser a reta na qual o veculo trafega.

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ngulo Entre o Eixo Geomtrico e o Plano Longitudinal do VeculoO ngulo entre o eixo geomtrico e o plano longitudinal, tambm conhecido como desvio de eixo traseiro ocorre quando h um desvio do eixo geomtrico sobre o plano longitudinal do veculo causando tendncia direcional e desgastes irregulares nos pneus. Este ngulo deve ser medido em graus e ser positivo quando o desvio estiver a esquerda do plano longitudinal e negativo quando estiver a direita. Este ngulo tambm resposnsvel pela alterao da posio central do volante quando as rodas estiverem retas para frente.

Deslocamento da Roda TraseiraEste ngulo mede a diferena entre a linha do centro das rodas traseiras e o eixo geomtrico sem levar em conta o desvio do prprio eixo, mas sim, o deslocamento individual destas rodas. Este ngulo ser positivo quando a roda direita estiver a frente da roda esquerda e ser negativo quando a roda direita estiver atrs da roda esquerda. Este ngulo deve ser medido em graus ou milmetros caso seja conhecida a bitola e a distncia entre eixos.

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Diferena de Distncia entre Eixos o ngulo definido pela linha do plano longitudinal do veculo e a linha que passa no centro da banda de rodagem dos eixos dianteiro e traseiro. Este ngulo positivo quando a distncia entre eixos a direita for maior que a esquerda. Este ngulo deve ser medido em graus ou em milmetros caso a distncia entre eixos seja conhecida.

Deslocamento Lateral EsquerdaEste ngulo medido em graus e definido pela linha do plano longitudinal e pela linha que passa no centro das rodas dianteiras e traseiras esquerda em relao ao eixo geomtrico. Ser positivo quando a roda traseira esquerda estiver mais deslocada esquerda.

Deslocamento Lateral DireitaEste ngulo medido em graus e definido pela linha do plano longitudinal e pela linha que passa no centro das rodas dianteiras e traseiras direita em relao ao eixo geomtrico. Ser positivo quando a roda traseira direita estiver mais deslocada direita.

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Diferena de BitolaA bitola dianteira e traseira podem ser diferentes, no entanto, devem estar paralelas entre si formando ngulos de 90 com o plano longitudinal do veculo. Este ngulo medido entre a linha que passa no centro das rodas dianteiras e traseiras e ser positivo quando a largura das rodas traseiras for maior que a das dianteiras.

Deslocamento de Eixo definido pela linha mediana que divide a largura da bitola do eixo geomtrico. positivo quando o eixo traseiro estiver deslocado direita. Este ngulo deve ser medido em graus.

Desvio de Eixo (Set Back) o ngulo entre a linha do plano longitudinal e a linha que intercepta o solo no centro da banda de rodagem das rodas dianteiras. positivo quando a roda dianteira direita estiver frente da roda esquerda.

Plano central longitudinal

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Posio das Rodas Retas para Frente obtido atravs da referncia da linha mediana entre o plano longitudinal do veculo e a linha que passa do centro das rodas dianteiras esquerda e direita de forma tal que o valor da convergncia seja igual para mbos os lados.

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