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Geometria da roda

Tópicos:

  • Geral
  • Alinhamento de roda
  • esporos
  • Cambagem / cambagem
  • KPI (inclinação do pino mestre)
  • Canto fechado
  • Inclinação/rodízio do eixo
  • Feixe de limpeza
  • Princípio de Ackermann

Geral:
O manuseio e manuseio do carro dependem em grande parte da geometria das rodas. O termo 'geometria da roda' é um nome para todas as posições das rodas e das juntas de direção discutidas nesta página. Ao projetar um carro, a geometria das rodas do carro é verificada extensivamente. Por exemplo, quando a primeira versão do Mercedes Classe A foi testada, descobriu-se que este carro poderia cair durante o teste de slalom. Após estes resultados dramáticos dos testes, as posições das rodas e a operação do estabilizador foram ajustadas até que este pequeno Benz fosse equivalente a veículos maiores. O Barra estabilizadora tem uma grande influência no manuseio do carro, que é descrito em um capítulo separado.

Alinhamento de roda:
É importante que todas as posições das rodas estejam devidamente ajustadas, como convergência e curvatura. Quando os reparos forem feitos, como a substituição de um tirante ou a desmontagem/montagem de um braço de controle ou chassi auxiliar, há uma boa chance de que o ajuste não esteja mais correto. Mesmo após uma colisão com outro carro ou após bater em um meio-fio, o ajuste pode não estar mais correto. Se a roda estiver visivelmente torta sob o carro, haverá um problema com um braço de controle ou tirante torto. Portanto, essas peças terão que ser substituídas!
O carro precisará então ser alinhado. O alinhamento é feito em uma bancada especial de alinhamento, onde o computador consegue visualizar as posições exatas por meio de sensores (montados nas rodas), permitindo que tudo seja ajustado com precisão. Cada marca e tipo de carro possui configurações específicas. Carros rebaixados também têm valores de ajuste diferentes de carros similares com chassi padrão.
Os valores de ajuste podem não atingir a meta. Eles estão então fora das tolerâncias. Se a curvatura dianteira não puder ser corrigida (se permanecer no vermelho), há uma boa chance de o amortecedor estar torto. Em caso de colisão ou de entrar na calçada com estrondo, o ponto mais fraco da suspensão McPherson ficará torto; a haste do pistão do amortecedor. A manga de eixo (com o rolamento da roda) também pode ficar torta.

O desalinhamento após um reparo na suspensão ou uma pequena batida no pavimento será perceptível de várias maneiras:

  • O volante fica torto ao dirigir em linha reta.
  • O carro encosta para um lado da estrada e deve ser sempre corrigido girando o volante.
  • A estabilidade da estrada é fraca e muda de direção a cada solavanco na estrada.
  • Desgaste excessivo dos pneus, muitas vezes irregular: O interior do pneu tem 4 mm e o exterior é liso.

Em breve haverá uma página sobre o trabalho realizado durante o alinhamento...

Os tópicos abaixo fornecem uma visão geral de todos os tipos de posições das rodas que podem ser ajustadas na (maioria) dos carros.

Acompanhar:
O dedo do pé é a direção das rodas dianteiras e traseiras. O rastreamento pode ser ajustado tornando os tirantes um pouco mais longos ou um pouco mais curtos em ambos os lados. O espaço C na imagem torna-se então maior ou menor. A cabeça do tirante F move-se então para dentro ou para fora, fazendo com que a posição da roda mude.

Se as rodas estiverem ligeiramente voltadas uma para a outra quando estacionárias, chamamos isso de convergência, e se estiverem ligeiramente afastadas, chamamos isso de convergência. Durante a condução, as rodas ficam exatamente na posição reta. Toe-in e toe-out também são chamados de “Toe-in” e “Toe-out”.

Os carros com tração traseira são ajustados com convergência no eixo dianteiro. Ao dirigir, as rodas são puxadas para fora, colocando-as na posição reta. Carros com tração dianteira geralmente são ajustados com divergência. Ao dirigir, as rodas são puxadas para dentro, colocando-as na posição reta. A tolerância aqui é de apenas alguns graus. Nas imagens é indicado como ‘exagerado’, mas na realidade não é fácil de perceber. Equipamento especial de alinhamento é necessário para detectar isso.

Camber / Camber:
Camber, também chamado de camber (inglês) ou sturz (alemão), é a inclinação da roda em relação à superfície da estrada. A curvatura é medida a partir de uma linha perpendicular à estrada horizontal e é indicada em graus. A curvatura é realizada em duas aplicações diferentes; nomeadamente curvatura positiva e curvatura negativa. Com cambagem positiva a parte superior da roda fica mais para fora do que a parte inferior (ver imagem) e com cambagem negativa o contrário; a parte superior da roda está mais para dentro do que a parte inferior.

A curvatura negativa melhora a aderência à estrada nas curvas e melhora a estabilidade. É por isso que os carros esportivos rebaixados também apresentam uma curvatura negativa maior do que com uma suspensão padrão. Uma roda com curvatura negativa tem a propriedade de afunilar para dentro e, portanto, empurra a roda para dentro. Ao ajustar os lados esquerdo e direito igualmente, o carro continuará andando em linha reta, mas o desgaste dos pneus aumentará na parte interna dos pneus.

KPI (inclinação do pino mestre):
O KPI, também chamado de inclinação do eixo de direção, é o ângulo entre a linha que passa pelos pontos de articulação do eixo de direção e uma linha perpendicular à superfície da estrada. O KPI e o Caster (próximo tópico) forçam as rodas dianteiras para a posição reta. Este efeito ocorre porque a inclinação do ponto de articulação das rodas levanta ligeiramente o carro quando as rodas são giradas. O próprio peso do carro força as rodas a voltarem à posição reta. Os impactos da superfície da estrada também são transmitidos com menos força à direção. Quando o KPI muda, a curvatura também muda.

Ângulo incluído:
O ângulo incluído, também chamado de Ângulo Incluído ou Gabelwinkel, não é uma posição da roda, mas um acréscimo aos conceitos existentes de KPI e Camber. O ângulo incluído pode ser determinado somando os valores de ambos os ângulos.

Inclinação/rodízio do eixo:
A inclinação do eixo, também chamada de Caster, Axle Axle Slope ou Track, é o ângulo entre a linha central que passa pelo ponto de articulação do eixo B e uma linha perpendicular à estrada que passa pelo centro do eixo A. A inclinação do eixo é sempre positiva.
A inclinação do eixo proporciona estabilidade direcional ao carro, porque a roda deseja estar na direção de deslocamento ao dirigir em linha reta. Você pode comparar isso com o garfo dianteiro de uma bicicleta que está sempre inclinado para frente. Se o volante estivesse diretamente sob o quadro, você perderia o controle do volante se batesse em um grande solavanco. Mesmo se você virar o volante para trás, verá que o volante gira novamente com o volante para frente. Este princípio é o mesmo com um carro; Ao colocar as rodas dianteiras sob o carro em um ângulo para a frente, o carro obtém melhor aderência à estrada e o volante retornará automaticamente à posição reta durante a condução.
Ao projetar carros modernos, uma grande inclinação do eixo é frequentemente usada. Isto dá a vantagem de uma característica de condução muito positiva. Uma possível desvantagem de uma grande inclinação do eixo é que o carro terá uma direção mais difícil, mas com a direção hidráulica atual isso não é um problema.

Raio de lixamento:
O raio de esfrega, também chamado de raio de esfrega ou raio de Lenkroll, é a distância entre o ponto onde a linha central da roda toca a superfície da estrada (o ponto da roda) e o ponto onde a linha que passa pelos pontos de articulação da direção toca a estrada superfície (o ponto de direção). O raio de lixagem determina até que ponto as alturas das rodas dianteiras mudam ao virar e é parcialmente responsável pela estabilidade em linha reta do carro.

  • Se o ponto de articulação da direção (linha azul) estiver alinhado com o centro da roda (linha vermelha), o raio de esfrega será '0'. Isso também é chamado de 'feixe de lixamento neutro' ou 'direção de ponto central'.
  • Se o ponto de articulação da direção (linha azul) estiver fora do centro da roda (linha vermelha), o raio de esfrega é positivo.
  • Se o ponto de articulação da direção (linha azul) estiver dentro do ponto central da roda (linha vermelha), o raio de abrasão será negativo.

Princípio de Ackermann:
Nas imagens abaixo você pode ver que as linhas das rodas dianteiras saem no ponto de articulação comum. Se as rodas girassem no mesmo ângulo (ambas as rodas giram exatamente no mesmo ângulo), as linhas das rodas também correriam paralelas entre si até o infinito. Eles nunca encontram o ponto de articulação comum M. Portanto, as características de direção nesta situação serão muito ruins.

Todo este princípio se torna “dedo do pé na curva"nomeado. Todos os carros modernos são construídos com esse recurso. Em superfícies lisas, por exemplo, no chão da garagem, pode-se ouvir o barulho dos pneus ao virar. Isso é por causa deste princípio. A roda interna, que tem um ângulo de direção maior que a roda externa, sofrerá algum tipo de escorregamento.

Ao dirigir em linha reta, todas as rodas estão na posição reta. A extensão das linhas centrais das mangas de eixo se cruzam no centro do eixo traseiro.

Nas curvas, a roda dianteira interna torcerá mais do que a externa. Isso ocorre porque as juntas de direção são colocadas em ângulo e a roda gira ainda mais por dentro. Quando o carro estiver totalmente virado, a posição inclinada da roda também será claramente visível. Esta construção irá melhorar as características de condução.

Dirija em frente
Dirigindo em uma curva

Ângulo inserido:
O ângulo de direção de um veículo pode ser calculado com base em vários dados do carro. Abaixo está uma imagem onde o ângulo α foi calculado. Calcular o ângulo β é o próximo passo.
Página op dedo do pé na curva O cálculo é explicado detalhadamente nesta imagem.

Centro de funções:
Um ponto importante da suspensão das rodas é o conceito de “roll center”. A localização do centro de rolamento desempenha um papel importante nas características de condução. A posição do centro de rotação é determinada pela posição dos braços de suporte. Este é um conceito muito importante ao projetar um chassi. Abaixar o veículo também afeta o centro de rolamento. Clique aqui para obter mais informações sobre o centro de funções.