48_CEPRA_9396_Orgãos_da_Suspensão_e_seu_Funcionamento

Colecção Formação Modular Automóvel

ÓRGÃOS DA SUSPENSÃO E SEU FUNCIONAMENTO

COMUNIDADE EUROPEIA Fundo Social Europeu

Referências

Colecção

Título do Módulo

Coordenação Técnico-Pedagógica

Direcção Editorial

Autor

Formação Modular Automóvel

Órgãos da Suspensão e seu Funcionamento

CEPRA – Centro de Formação Profissional da Reparação Automóvel Departamento Técnico Pedagógico CEPRA – Direcção

CEPRA – Desenvolvimento Curricular

Maquetagem

CEPRA – Núcleo de Apoio Gráfico

Propriedade

Instituto de Emprego e Formação Profissional Av. José Malhoa, 11 - 1000 Lisboa

1ª Edição

Depósito Legal

Portugal, Lisboa, Fevereiro de 2000

147903/00

© Copyright, 2000 Todos os direitos reservados IEFP

“Produção apoiada pelo Programa Operacional Formação Profissional e Emprego, cofinanciado pelo Estado Português, e pela União Europeia, através do FSE” “Ministério de Trabalho e da Solidariedade – Secretaria de Estado do Emprego e Formação”


Índice

ÍNDICE DOCUMENTOS DE ENTRADA OBJECTIVOS GERAIS DO MÓDULO .......................................................................... E.1 OBJECTIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................ E.1 PRÉ- REQUISITOS........................................................................................................... E.4

CORPO DO MÓDULO 0 - INTRODUÇÃO ...................................................................................................0.1 1 - GENERALIDADES SOBRE SUSPENSÃO .......................................................1.1 1.1 - FUNÇÕES DA SUSPENSÃO............................................................................. 1.1 1.2 - COMPONENTES DO SISTEMA DE SUSPENSÃO........................................... 1.3 1.3 - OSCILAÇÕES..................................................................................................... 1.3

2 - MOLAS: TIPOS E UTILIZAÇÕES .....................................................................2.1 2.1 - MOLAS DE LÂMINAS ........................................................................................ 2.1 2.2 - MOLAS HELICOIDAIS ....................................................................................... 2.3 2.3 - BARRAS DE TORÇÃO....................................................................................... 2.4

3 - AMORTECEDORES ..........................................................................................3.1 3.1 - AMORTECEDORES HIDRÁULICOS................................................................. 3.2 3.2 - AMORTECEDORES DE GÁS ............................................................................ 3.6 3.3 - AMORTECEDORES DE COMPENSAÇÃO DE CARGA ................................... 3.9 3.4 - TIPOS DE ENCAIXE DE AMORTECEDORES................................................ 3.11

4 - BARRAS ESTALIZADORAS.............................................................................4.1


Índice

5 - SUSPENSÕES MECÂNICAS ............................................................................5.1 5.1 SUSPENÇÃO DO EIXO DIANTEIRO ......................................................5.1 5.1.1 - SUSPENSÃO DE BRAÇOS ARTICULADOS SOBREPOSTOS (TRAPÉZIO ARTICULADO) ................................................... 5.3 5.1.2 - SUSPENSÃO MC PHERSON ............................................................... 5.10 5.1.3 - SUSPENSÃO POR BARRAS DE TORÇÃO ......................................... 5.13

5.2 - SUSPENSÃO DO EIXO TRASEIRO....................................................5.15 5.2.1 - SUSPENSÃO DE EIXO RÍGIDO ........................................................... 5.15 5.2.2

-

SUSPENSÃO

COM

BRAÇOS

ARTICULADOS

E

MOLAS

HELICOIDAIS ................................................................................ 5.15 5.2.3 - EIXO RÍGIDO COM BARRAS DE ANCORAGEM................................. 5.16 5.2.4 - EIXO TRASEIRO SEMI-RÍGIDO DE BRAÇOS ARTICULADOS .......... 5.16 5.2.5 - SUSPENSÃO TRASEIRA DE RODAS INDEPENDENTES COM BRAÇOS OSCILANTES ..................................................... 5.18 5.2.6 - EIXOS (OU PONTE) DE DION.............................................................. 5.19 5.2.7 - SUSPENSÃO MULTILINK ..................................................................... 5.20 5.2.8 - SUSPENSÃO COMPOUND .................................................................. 5.22

6 - SUSPENSÕES PNEUMÁTICAS .......................................................................6.1 7 - SUSPENSÕES HIDROPNEUMÁTICAS ............................................................7.1 7.1 - SUSPENSÃO HIDROPNEUMÁTICA ................................................................. 7.1 7.2 - SUSPENSÃO “HIDROLASTIC” OU HIDRAGÁS ............................................... 7.3

8 - SUSPENSÕES GERIDAS ELECTRONICAMENTE ..........................................8.1 8.1 - SUSPENÇÃO INTELIGENTE............................................................................. 8.1 8.1.1 - SUSPENSÃO HIDROACTIVA ................................................................. 8.2 8.1.2 - SUSPENSÃO ACTIVA............................................................................. 8.5 8.1.3 - SUSPENSÃO PNEUMÁTICA ................................................................ 8.11

BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................C.1


Índice

DOCUMENTOS DE SAÍDA AVALIAÇÃO PÓS-TESTE....................................................................................................S.1 CORRIGENDA E TABELA DE COTAÇÃO DO PÓS-TESTE .............................................S.6


Objectivos Gerais e Específicos

OBJECTIVOS GERAIS E ESPECÍFICOS No final deste módulo, o formando deverá ser capaz de:

OBJECTIVO GERAL Identificar as funções da suspensão e distinguir os principais órgãos dos sistemas de suspensão e seu funcionamento.

OBJECTIVOS ESPECÍFICOS 1. Identificar as funções da suspensão.

2. Distinguir os principais componentes da suspensão.

3. Distinguir amplitude e frequência, no movimento oscilatório.

4. Distinguir as massas suspensas das não suspensas.

5. Identificar os principais tipos de molas e as suas características.

6. Identificar a função dos amortecedores.

7. Distinguir os principais tipos de amortecedores.

8. Referir os diferentes tipos dos amortecedores monotubo e bitubo.

9. Identificar os princípios de funcionamento dos amortecedores telescópicos hidráulicos e “a gás”. 10. Referir os tipos de encaixe e a forma de fixação dos amortecedores na suspensão.


E.1


11. Identificar a função da barra estabilizadora.

12. Distinguir as características da suspensão por eixo rígido e por rodas independentes.

13. Identificar e distinguir o funcionamento dos seguintes tipos de suspensões mecânicas:

13.1 Suspensão de braços articulados sobrepostos. 13.2 Mc Pherson. 13.3 Por barras de torção. 13.4 Eixo rígido com barras de ancoragem. 13.5 Eixo semi-rígido com braços articulados. 13.6 Rodas independentes com braços oscilantes. 13.7 Eixo ou Ponte de Dion. 13.8 Multilink. 13.9 Compound. 14. Identificar e distinguir os seguintes tipos de suspensão: 14.1 Suspensão pneumática. 14.2 Suspensão hidropneumática convencional. 14.3 Suspensão “hidrolastic”.

E.2



15. Identificar e distinguir as suspensões geridas electronicamente: 15.1 Suspensão inteligente. 15.2 Suspensão hidroactiva. 15.3 Suspensão activa. 15.4 Suspensão pneumática.


E.3

Pré-Requisitos

PRÉ-REQUISITOS COLECÇÃO FORM AÇÃO M ODULAR AUTOM ÓVEL C o nst r ução d a I nst al ação E l éct r i ca

C o mp o nent es d o Si st ema E l éct r i co e sua Si mb o l o g i a

E l ect r i ci d ad e B ási ca

M ag net i smo e El ect r o mag net i sm o - M o t o r es e G er ad o r es

T i p o s d e B at er i as e sua M anut enção

T ecno l o g i a d o s Semi - C o nd ut o r es C o mp o nent es

C i r c. I nt eg r ad o s, M i cr o co nt r o l ad o r es e M i cr o p r o cessad o r es

Lei t ur a e I nt er p r et ação d e Esq uemas El éct r i co s A ut o

C ar act er í st i cas e F unci o nament o d o s M o t o r es

D i st r i b ui ção

C ál cul o s e C ur vas C ar act er í st i cas do M otor

Si st emas d e A d mi ssão e d e E scap e

S i st emas d e A r r ef eci ment o

Lub r i f i cação d e M o t o r es e T r ansmi ssão

A l i ment ação D i esel

Si st emas d e A l i ment ação p o r C ar b ur ad o r

Si st emas d e I g ni ção

Si st emas d e C ar g a e A r r anq ue

So b r eal i ment ação

Si st emas d e I nf o r mação

Lâmp ad as, F ar ó i s e F ar o l i ns

F o cag em d e F ar ó i s

Si st emas d e A vi so A cúst i co s e Lumi no so s

Si st emas d e C o muni cação

S i st emas d e S eg ur ança Passi va

Si st emas d e C o nf o r t o e S eg ur ança

Emb r ai ag em e C ai xas d e V el o ci d ad es

Si st emas d e T r ansmi ssão

Si st emas d e T r avag em Hi d r ául i co s

Si st emas d e T r avag em A nt i b l o q uei o

S i st emas d e D i r ecção M ecâni ca e A ssi st i d a

G eo met r i a d e D i r ecção

Ó r g ão s d a S usp ensão e seu F unci o nament o

D i ag nó st i co e R ep . d e A var i as no S i st ema d e S usp ensão

V ent i l ação F o r çad a e A r C o nd i ci o nad o

Si st emas d e S eg ur ança A ct i va

S i st emas E l ect r ó ni co s D i esel

D i ag nó st i co e R ep ar ação em S i st emas M ecâni co s

U ni d ad es El ect r ó ni cas d e C o mand o , S enso r es e A ct uad o r es

Si st emas d e I nj ecção M ecâni ca

Si st emas d e I nj ecção E l ect r ó ni ca

E mi ssõ es P o l uent es e D i sp o si t i vo s d e C o nt r o l o d e E mi ssõ es

A nál i se d e G ases d e Escap e e O p aci d ad e

D i ag nó st i co e R ep ar ação em Si st emas co m G est ão El ect r ó ni ca

D i ag nó si co e R ep ar ação em S i st emas El éct r i co s C o nvenci o nai s

R o d as e P neus

M anut enção Pr o g r amad a

T er mo d i nâmi ca

G ases C ar b ur ant es e C o mb ust ão

N o çõ es d e M ecâni ca A ut o mó vel p ar a GPL

C o nst i t ui ção e F unci o nament o d o E q ui p ament o C o nver so r p ar a G PL

Leg i sl ação E sp ecí f i ca so b r e GPL

P r o cesso s d e T r açag em e P unci o nament o

P r o cesso s d e C o r t e e D esb ast e

Pr o cesso s d e F ur ação , M and r i l ag em e R o scag em

N o çõ es B ási cas d e S o l d ad ur a

M et r o l o g i a

R ed e E l éct r i ca e M anut enção d e F er r ament as El éct r i cas

R ed e d e A r C o mp . e M anut enção d e F er r ament as Pneumát i cas

F er r ament as M anuai s

OUTROS M ÓDULOS A ESTUDAR I nt r o d ução ao A ut o mó vel

D esenho T écni co

M at emát i ca ( cál cul o )

F í si ca, Q uí mi ca e M at er i ai s

O r g ani z ação O f i ci nal

LE G E N D A

Módulo em estudo

Pré-Requisito


E.3

Introdução

0 – INTRODUÇÃO Para se poder circular em qualquer tipo de piso com conforto e segurança e para se dispor de um bom comportamento em estrada é indispensável que o automóvel esteja equipado com um sistema de órgãos que corrija os movimentos oscilatórios do veículo. Procura-se, portanto evitar, que as oscilações bruscas sejam transmitidas ao veículo e logo aos seus ocupantes, e acima de tudo que proporcionem boas condições dinâmicas de funcionamento. Em suma, pode-se reduzir a duas palavras a finalidade das suspensões – segurança e conforto. Neste módulo vamos estudar os elementos que compõem a maior parte dos sistemas de suspensão. Os órgãos de suspensão dos veículos automóveis serão todos aqueles que efectuam a ligação da carroçaria/chassis às rodas, contribuindo para atenuar as oscilações provenientes de irregularidades do piso e dos movimentos do veículo.


0.1

Generalidades sobre Suspensão

1 - GENERALIDADES SOBRE SUSPENSÃO 1.1 - FUNÇÕES DA SUSPENSÃO Entre um quadro de um automóvel e o pavimento, existe um conjunto de órgãos flexíveis e resistentes que lhe servem de apoio, a que se dá a designação de “suspensão”. A suspensão de um veículo tem como função efectuar a ligação entre a carroçaria e as rodas do veículo, atenuando as trepidações resultantes do contacto destas últimas com as irregularidades do pavimento, mantendo a estabilidade do veículo. Deverá ter duas qualidades de comportamento: Elasticidade - para evitar que os ressaltos das rodas se transmitam ao veículo Amortecimento - Para impedir um balanceamento excessivo da carroçaria.

Estas

características

permitem

à

suspensão manter permanentemente o contacto das rodas com o pavimento, minimizando o impacto dos ressaltos sobre o chassis/carroçaria do veículo. Podemos citar como elementos principais de um sistema de suspensão as molas, os amortecedores, os braços oscilantes e as barras estabilizadoras. Iremos de seguida ver qual a finalidade destes elementos. A suspensão tem de manter a sua eficácia independentemente pavimento,

do

velocidade

e

estado

do

direcção

do

veículo. Uma suspensão será tanto mais eficaz quanto maior for a sua capacidade de atenuar ou mesmo impedir qualquer movimento da carroçaria em relação ao solo, mantendo o veículo na posição mais horizontal possível. Fig. 1.1 – Comportamento de uma roda contra um obstáculo


1.1


Pode-se considerar que os movimentos da carroçaria se iniciam a partir do centro de gravidade do veículo propagando-se em vários sentidos.

a - Movimentos verticais b - Movimento horizontais c - Movimentos laterais

Fig. 1.2 - Oscilação do veículo

A figura 1.2 mostra os três tipos de movimentos que podem ser considerados a partir dos três eixos de simetria: Movimentos verticais (de vai e vem) que se produzem quando o veículo percorre um terreno ondulado;

Movimentos horizontais (de “mergulho” ou “levantamento”) resultantes de travagens ou acelerações;

Movimentos laterais (de balanço) que acontecem, por exemplo, quando o .

veículo descreve uma curva.

A estabilidade do veículo dependerá da suspensão, ou seja, a sua propriedade de se conservar em todas as circunstâncias numa posição longitudinal e transversal paralela ao plano sobre o qual se desloca.

1.2



1.2 - COMPONENTES DO SISTEMA DE SUSPENSÃO Compõem o sistema de suspensão:

Os pneus As molas Os amortecedores Os braços da suspensão

Os pneus absorvem as irregularidades mais pequenas dos pavimentos, evitando que se transmitam à carroçaria. As molas (pelo menos uma em cada roda) absorvem as maiores irregularidades dos pavimentos, complementando a acção dos pneus e controlando, também, os movimentos provocados pelo próprio peso do veículo. Os amortecedores impedem que os movimentos de compensação e distensão das rodas se repitam levando-os mais rapidamente à posição de repouso. Os braços da suspensão permitem uma ligação articulada entre a roda e o chassis ou monobloco. A disposição e desenho destes braços têm uma grande influência no comportamento do veículo.

1.3 - OSCILAÇÕES Quando um corpo é suspenso numa mola helicoidal, a força da mola na sua posição de repouso é igual ao peso do corpo. Quando se eleva o corpo para depois o largar, ele é acelerado verticalmente de cima para baixo, por acção da sua massa. O corpo passa pela posição de repouso, sendo depois o movimento progressivamente amortecido pela força crescente da mola até ao ponto de inversão de movimento. A energia da mola provoca o movimento inverso para cima, que ultrapassa a posição intermédia inicial até ao ponto superior de inversão. Ao trajecto entre o ponto inferior e superior de inversão chama-se ″amplitude de oscilação″.Esta sucessão de movimentos repete-se ao mesmo ritmo até que a energia cinética seja transformada em calor. A este fenómeno chama-se ″amortecimento de oscilação″. O fenómeno de ressonância acontece quando há duas frequências que se sobrepõem e pode produzir-se, por exemplo, quando um veículo passa por irregularidades da estrada, que se sucedam a intervalos regulares. Pode atingir o ponto de ruptura da mola, se os valores da amplitude forem muito elevados. Uma oscilação completa compreende uma compressão e uma distensão.


1.3

Generalidades sobre Suspensão A frequência é o número de oscilações efectuadas por segundo e depende da massa do corpo oscilante e das características da mola. A figura 1.3, demonstra uma oscilação decrescente.

Amplitude (m)

x

Frequência

Fig. 1.3 - Oscilação decrescente

Ponto A – mola no estado de repouso; posição intermédia. Ponto B – mola comprimida; ponto de inversão de movimento. Ponto C – mola distendida; ponto de inversão de movimento. Ponto D – mola novamente distendida; ponto de inversão de movimento. (A - B) A mola acumula energia. (B - C) A mola transmite a energia acumulada. A distância entre os dois pontos representa a amplitude de oscilação, eixo (y). (C - D) A mola volta a acumular energia. (B - D) Uma oscilação completa, eixo (x).

As frequências das oscilações da carroçaria traduzem a qualidade da suspensão. Os amortecedores não diminuem a frequência, mas opõem uma grande resistência aos movimentos de compressão e distensão reduzindo assim o deslocamento.

1.4



RELAÇÃO MASSA, FREQUÊNCIA E AMPLITUDE A massa tem também um papel importante, dado que se for elevada e com uma mola suave, resultam numa frequência baixa, e numa amplitude elevada, enquanto que uma massa pequena e com uma mola dura produzem uma frequência alta e numa amplitude baixa. Uma suspensão demasiado mole (60 oscilações ou menos por minuto) pode provocar uma sensação de desconforto ou mesmo enjoos. As suspensões duras, com uma frequência aproximadamente de 90 oscilações por minuto, são perigosas para a coluna vertebral. Para evitar relações desfavoráveis entre o peso próprio do veículo e a carga máxima, os veículos pequenos devem estar equipados com molas resistentes ao ″esmagamento″ e portanto duras, o que se traduz num conforto reduzido. FLEXIBILIDADE DA MOLA As características da mola (mole ou dura) são dadas com precisão pela flexibilidade da mola, dada em função da força da mola e da amplitude, medida em N/m. Para medir ou comparar molas colocam-se-lhes pesos e medem-se os movimentos. A relação entre a carga F e a amplitude do movimento, constitui a flexibilidade da mola (c) que é expressa em N/m. Se a flexibilidade se mantém constante em todos os movimentos, como acontece em molas helicoidais normais, o gráfico da mola é linear (Gráf. 1.1).

Gráf. 1.1 - Curvas características lineares

Se a flexibilidade diminui com o movimento, como no caso das molas de lâminas em várias camadas, ou de molas helicoidais com diâmetro variável, o gráfico da mola é curvilíneo (Gráf. 1.2).


1.5


Gráf. 1.2 - Curva característica progressiva

A flexibilidade e a massa do veículo exercem uma grande influência sobre o comportamento da suspensão, no conforto dos passageiros, e no próprio veículo, já que determinam a frequência das oscilações da carroçaria. Uma suspensão demasiado dura ou demasiado mole pode ser melhorada por um bom amortecimento. INFLUÊNCIA DAS PROPRIEDADES DA MOLA NA SUSPENSÃO

As molas contraem-se por acção do peso do veículo. Quando se passa sobre uma irregularidade do solo, a carroçaria do veículo não reage imediatamente devido à inércia da sua massa. Nos casos das suspensões com rodas independentes, apenas a roda é imediatamente acelerada, dado que a sua massa é muito inferior à massa da carroçaria do veículo. A mola é comprimida em função da altura do obstáculo. A carroçaria apenas se desloca numa distância correspondente à deslocação não absorvida pela elasticidade da mola, deslocando-se portanto muito pouco. Depois de passar uma irregularidade ou um buraco, a roda é acelerada para baixo por acção da mola que está contraída pelo peso do veículo. Mais uma vez, a carroçaria não se desloca mais do que a distância não absorvida pela elasticidade da mola. A carroçaria mantém-se bastante estável e a roda conserva o contacto com o solo. A situação anterior só é válida se a energia produzida pela roda for inferior à energia de contracção da mola. Se é maior, a roda é projectada em altura. A reacção sobre o veículo é muito maior neste caso, e a roda pode perder o contacto com o solo. Um fenómeno análogo tem lugar quando a roda é precipitada para baixo quando encontra um buraco. Se a força necessária à aceleração da roda é maior do que a contracção da mola, a roda não é precipitada com a velocidade necessária para baixo e perde contacto momentâneo com o solo.

1.6



MASSAS SUSPENSAS E MASSAS NÃO SUSPENSAS Designam-se por massas suspensas as que estão rigidamente fixas ao chassis do veículo (carroçaria com carga), e massas não suspensas às que não estão rigidamente fixas ao chassis (braços de suspensão, semi-eixos, rodas com travões de tambor ou discos, elementos da suspensão das rodas), como é demonstrado na figura 1.4. Para optimizar o funcionamento das suspensões, e pelas razões anteriormente referidas, o peso das massas não suspensas deve ser reduzido ao mínimo.

1. Carroçaria (massa suspensa). 2. Molas da suspensão. 3. Componentes da suspensão (massa não suspensa). 4. Superfície da estrada. 5. Amortecimento dos pneus

Fig. 1.4 - Massas suspensas e não suspensas

Em quase todos os veículos pretende-se uma suspensão mole. Mas as molas muito moles provocam enormes oscilações, mesmo que só aconteça uma pequena alteração de peso no veículo (veículo carregado por exemplo). A oscilação é particularmente desagradável nos veículos em que podem existir grandes variações de carga como por exemplo os reboques. Quando se utilizam molas de características lineares, a oscilação é proporcional ao peso adicionado. No caso de molas de curva progressiva, a oscilação produz-se mais lentamente à medida que o peso aumenta. Em qualquer dos casos só é possível manter uma altura constante com a introdução de um corrector de altura.


1.7

Molas: Tipos e Utilização

2 - MOLAS: TIPOS E UTILIZAÇÕES Como vimos, as molas da suspensão destinam-se a absorver as grandes irregularidades do pavimento, ou seja, permitem que as rodas se coloquem em planos diferentes, sem que o quadro seja forçado a torcer. São constituídas na maioria dos casos por barras de aço temperado e com elasticidade necessária para o fim em vista. Os três tipos de molas mais utilizados são:

Molas de Lâminas Molas Helicoidais Molas (ou Barras) de Torção

Em certos casos também se utilizam molas de borracha e no caso das suspensões pneumáticas e hidro-pneumáticas existem componentes específicos com esta função.

2.1 - MOLAS DE LÂMINAS Uma mola típica de lâminas (Fig. 2.1) é constituída por uma lâmina mestra, à qual se fixam, por meio de um estribo e um parafuso central uma série de lâminas cada vez menores. A lâmina mestra forma em cada uma das suas extremidades um anel (olhal), para permitir a sua ligação ao quadro da viatura (chassis) através de um casquilho e de uma cavilha. A parte central é fixa ao eixo das rodas, ou, se a mola for montada transversalmente em relação à carroçaria, a parte central fica fixa ao chassis, e a extremidade ao eixo das rodas. Ao vergarem as lâminas produzem-se as oscilações. Em funcionamento, verifica-se um certo atrito entre as lâminas, que assegura um amortecimento próprio e que exige uma manutenção cuidada (limpeza e lubrificação).

Para evitar que este atrito conduza ao desgaste das lâminas e produza ruído, verifica-se em certos casos a presença entre as lâminas activas de lâminas de material sintético anti-atrito.

Orgãos da Suspensão e seu Funcionamento

2.1


Fig. 2.1 - Mola típica de lâminas

A curva progressiva de amortecimento é obtida por uma sobreposição estudada das lâminas e da espessura apropriada. As molas de lâminas são utilizadas sobretudo em veículos pesados, já que as lâminas podem transmitir directamente à carroçaria as forças longitudinais de aceleração. As molas de lâminas (Fig. 2.2) são fixas por abraçadeiras. A articulação da mola sobre o veículo é assegurada pela mola mestra cujos olhais são fixos ao ponto de apoio da mola ou aos brincos, que permitem o alongamento da lâmina aquando das flexões. Por vezes utilizam-se molas secundárias acopladas à mola principal, como se pode verificar na figura 2.3. A partir do momento em que o peso atinge um certo valor, esta mola encosta aos respectivos apoios e reforça a mola principal.

Abraçadeira

Fig. 2.2 - Mola de lâminas, com mola secundária

2.2

Abraçadeira

Fig. 2.3 - Mola principal, com mola secundária



2.2 - MOLAS HELICOIDAIS As molas helicoidais (fig. 2.4) são utilizadas sobretudo em veículos ligeiros, são feitas a partir de varão de aço, de secção circular enrolada em hélice. Funcionam por compressão e descompressão das suas espiras, e ao serem torcidas seccionalmente armazenam de modo mais eficaz a energia resultante do movimento ascendente e descendente. As características mais importantes da mola são:

D – Diâmetro médio H – Comprimento da mola d – Diâmetro da espira β - Ângulo de inclinação das espiras n – Número de espiras

Fig. 2.4 - Características da mola helicoidal

As suas extremidades são geralmente horizontais para assentarem melhor sobre as superfícies através das quais se transmite o esforço. A sua curva característica é linear e praticamente não possuem amortecimento próprio. A flexibilidade destas molas, ou seja a sua variação de comprimento em função da carga, depende principalmente do diâmetro do aço, do número de espiras e do comprimento. As molas em hélice (Fig. 2.5) são económicas, pouco volumosas e leves.

Fig. 2. 5 - Mola helicoidal


2.3


Por vezes utilizam-se molas de enrolamento cónico ou bicónico (fig. 2.6), pois nestes casos as espiras das molas não se tocam, quando a mola é comprimida, podendo encaixar-se no próprio espiral reduzindo a altura da mola quando está comprimida, conservando a amplitude de movimento e uma capacidade de carga elevada. A curva deste tipo de molas é progressiva.

Fig. 2.6 - Mola bicónica

2.3 - BARRAS DE TORÇÃO Nos

automóveis

são

também

utilizadas

barras de torção (fig. 2.7), que produzem o efeito de mola. Trata-se de uma barra de comprimento considerável que pode ser circular ou quadrada, e que é obrigada a torcer

quando

as

rodas

passam

por

irregularidades. Uma das extremidades desta barra está fixa à carroçaria, a outra está fixa à articulação do braço da suspensão. As oscilações deste braço traduzem-se na barra

Fig. 2.7 - Barra de torção

por uma torção elástica. As barras de torção caracterizam-se por quase não ocuparem espaço no sentido vertical, podendo ser dispostas longitudinalmente (fig. 2.9) ou transversalmente (fig. 2.8), em relação ao eixo do veículo. Como no sentido longitudinal as barras de torção podem ser mais compridas, permitem ângulos de torção maiores.

2.4



Fig. 2.8 - Barra de torção transversal

Fig. 2.9 - Barra de torção longitudinal 1 - Barra 2 - Fixação à carroçaria

1 - Barra

As cabeças de fixação são normalmente estriadas para permitir regular mais facilmente a torção. As barras de torção podem torcer, mas não flectir pelo que são muitas vezes alojadas numa tubagem protectora, como se ilustra na figura 2.10.

Fig. 2.10 - Suspensão com barra de torção e tubo de protecção.


2.5

Amortecedores

3 - AMORTECEDORES Como já vimos, os amortecedores têm como principal função controlar e amortecer os movimentos de acção e reacção das rodas. De facto, quando a roda encontra uma saliência no pavimento, a mola comprime-se (fig. 3.1), e distende-se após a passagem pelo obstáculo. O problema é que não volta à sua posição inicial, mas passa pela sua posição de equilíbrio estendendo-se demasiado. O movimento de oscilação irá continuar até que se extinga a oscilação, mas durante os períodos em que a mola se encontra nas posições

extremas,

os

pneus

perdem

momentaneamente o contacto com a estrada produzindo-se uma condução perigosa em que não existe controlo do veículo. O dispositivo que vai controlar a acção da mola é o amortecedor. O amortecedor permite que a roda se eleve livremente quando há um ressalto, mas evita que esta suba de forma exagerada.

Fig. 3.1 - Compressão e distensão da mola

Por outro lado tem de garantir que o pneu é mantido firmemente contra a estrada quando a roda desce e tem de contrariar a tendência para saltar de novo quando volta atingir o nível do piso. Por outras palavras o amortecedor absorve a energia armazenada pela mola, e ao fazê-lo limita a tendência que esta teria de continuar a oscilar. As principais funções dos amortecedores são:

Reduzir a oscilação

Controlar o movimento vertical do veículo

Assegurar uma boa aderência das rodas ao solo


3.1

Amortecedores

Minimizar o desgaste das rodas e dos componentes do chassis

Garantir a estabilidade do veículo, principalmente nas curvas

Evitar a trepidação da direcção

Embora em tempos se tenham utilizado amortecedores mecânicos que funcionam por fricção e amortecedores de alavanca de funcionamento hidráulico, hoje caíram em desuso, sendo substituídos pelos designados Amortecedores Telescópicos. Os tipos de amortecedores telescópicos mais utilizados hoje em dia são: Amortecedores hidráulicos Amortecedores de gás Amortecedores de compensação de carga

Para cada um destes podemos ainda distinguir os amortecedores monotubo (ou de tubo único) e os amortecedores bitubo (ou de duplo tubo). A principal diferença entre estes dois tipos é que no segundo caso, o espaço entre os dois tubos funciona como câmara de compensação.

3.1 - AMORTECEDORES HIDRÁULICOS AMORTECEDOR HIDRÁULICO MONOTUBO O amortecedor hidráulico monotubo (Fig. 3.2) é conforme o nome indica, constituído por um tubo único. Este tubo é fechado numa das extremidades na qual é fixado um olhal que serve de suporte à parte não suspensa da viatura, sendo a outra extremidade fixado a parte suspensa. O amortecimento das oscilações é feito pela circulação forçada de óleo hidráulico através de uma série de orifícios situados no êmbolo do amortecedor. Essa passagem de óleo pela válvula

3.2


Amortecedores

provoca uma resistência devido ao atrito, que desenvolve uma certa energia calorífica que é dissipada para a atmosfera com a deslocação do veículo. Na compressão, dentro do cilindro desloca-se um êmbolo munido de uma válvula bi-direccional que comprime o óleo na câmara inferior, obrigando esta a passar para a câmara superior através dos orifícios, sendo que na descompressão sucede-se o inverso. O grande inconveniente deste tipo de amortecedor prende-se com o fenómeno de cavitação (formação de bolhas de ar no cilindro).

1 – Guarda-pó 2 – Óleo hidráulico 3 – Válvula bi-direccional 4 – Orifício 5 – Fixação superior 6 – Êmbolo 7 – Haste do êmbolo 8 – Vedante 9 – Fixação inferior

Fig. 3.2 – Amortecedor hidráulico monotubo

AMORTECEDOR HIDRÁULICO BITUBO Os amortecedores hidráulicos bitubos, funcionam de forma similar à dos monotubos, mas neste caso o óleo pode ser enviado para a câmara de compensação. Neste tipo de amortecedores (fig. 3.3), as forças de compressão são controladas principalmente por uma válvula de compressão existente na base do amortecedor, através da qual o óleo passa da câmara de compressão para a câmara de compensação (ou equalização). Este movimento é provocado por um êmbolo que desliza no interior do tubo cheio de óleo. O corpo do êmbolo tem orifícios calibrados que permitem a passagem do óleo entre as duas partes do cilindro (superior e inferior).


3.3

Amortecedores

Fig. 3.3 - Amortecedor hidráulico bitubo

Quando o êmbolo se movimenta para baixo e para cima, a haste do êmbolo entra e sai do tubo interior, obrigando o óleo a penetrar nas válvulas, dado que há alteração do volume disponível para o óleo. Quando o volume diminui, ou seja na compressão, o óleo é impelido de novo para o câmara de equalização, através da válvula de compressão.

Quando a haste se movimenta para fora, ou seja no ressalto, o volume aumenta, sendo este aumento equivalente ao volume anteriormente ocupado pela haste do êmbolo, criando-se uma depressão que obriga o óleo a passar pelas válvulas do êmbolo e ao mesmo tempo através de um orifício na válvula de compressão.

3.4


Amortecedores

O vedante

A haste do êmbolo

O vedante através do qual a haste desliza para cima ou para baixo no interior do amortecedor é, por si só, muito importante; ele tem que reter o óleo no interior do amortecedor e impedir a penetração de agentes externos (água, sais, pó).

A haste está ligada ao êmbolo e desempenha um importante papel. Não só tem que ser muito resistente para aguentar todos os esforços mecânicos, como também o estado da sua superfície é de extrema importância. A haste é feita de aço temperado por indução que, depois, é cromado. A superfície tem que ser tão lisa e uniforme quanto possível para evitar que qualquer rugosidade possa desgastar o vedante do óleo (Ra = 0,8 µ ). A cromagem endurecida torna a haste altamente resistente à corrosão, assegurar uma longa vida útil. A rosca não é trabalhada à máquina mas sim laminada o que elimina qualquer risco de fractura.

O corpo do amortecedor O corpo consiste de dois tubos de aço concêntricos, sendo o tubo principal ou de trabalho perfeitamente cilíndrico e dimensionado com precisão. Os dois tubos comunicam entre si através da sua parte inferior (válvula da base).

As placas das válvulas O êmbolo e a válvula da base do amortecedor têm placas de válvula que abrem ou fecham os orifícios precisamente dimensionados através dos quais o óleo passa sob pressão. Feitos de aço inoxidável, eles mantêm as suas características ao longo de mais de 10 milhões de ciclos.

O êmbolo O óleo Este é o elemento essencial do amortecedor, sem o qual ele seria inútil. O índice de viscosidade dá ao amortecedor uma eficiência constante a temperaturas entre os -40ºC e os + 120ºC. O óleo tem também que lubrificar os componentes o melhor possível a fim de assegurar uma vida útil prolongada. Utilizam-se óleos minerais enriquecidos com aditivos que potenciam as suas propriedades.

O êmbolo que desliza no interior do cilindro de trabalho é feito de metal tratado (o tratamento consiste em fabricar peças a partir de um pó metálico altamente prensado num molde e depois aquecido). A porosidade deste material assegura uma suavidade óptima quando o êmbolo desliza no óleo. O êmbolo tem um anel de retenção em metal, Teflon ou Nylon.

Fig. 3.4 – Características do amortecedor hidráulico bitubo


3.5

Amortecedores

3.2 - AMORTECEDORES DE GÁS Os amortecedores de gás (fig. 3.5), operam segundo o mesmo princípio dos hidráulicos mas neste caso existe uma câmara cheia de gás (normalmente azoto) a alta pressão (25 bar). Ao contrário do que o seu nome sugere, o amortecedor não contem apenas gás. O fluído de trabalho do amortecedor é o óleo. O gás é apenas utilizado para permitir uma resposta mais rápida do amortecedor às solicitações do pavimento. Existe um êmbolo (pistão flutuante) que separa o gás do óleo, impedindo-os de se misturarem.

AMORTECEDORES DE GÁS MONOTUBO

Fig. 3.5 - Amortecedor de gás monotubo

Quando a haste do êmbolo passa para dentro do corpo, desloca uma pequena quantidade de óleo, que comprime o azoto. Desta forma o gás sofre alterações de volume. A pressão exercida pelo gás garante uma resposta instantânea, bem como um funcionamento muito silencioso das válvulas do êmbolo.

3.6


Amortecedores

Um dos principais inconvenientes dos amortecedores hidráulicos é a formação de espuma de óleo e ar (fig. 3.6),

quando

velocidades,

o

amortecedor

limitando

assim

funciona o

a

rendimento

altas das

válvulas. Os amortecedores a gás evitam este problema, pois a pressão exercida pelo gás, evita a formação de bolhas de ar (ou cavitação) que provoca a espuma.

Fig. 3.6 - Fenómeno da cavitação

AMORTECEDORES DE GÁS BITUBO (OU DE TUBO DUPLO)

1 - Encaixe superior (vareta) 2 - Sistema de vedação de baixa fricção 3 - Guia das hastes do pistão com casquilho revestido a Teflon 4 - Haste do pistão 5 - Gás de baixa pressão 6 - Vedante de mola 7 - Pistão 8 - Sistema da válvula multi-fásico no pistão 9 - Óleo hidráulico 10 - Encaixe inferior (suporte) 11 - Válvula multi-fásica da base

Fig. 3.7 - Amortecedor de gás bitubo


3.7

Amortecedores

O princípio de funcionamento deste amortecedor (fig. 3.7), é muito semelhante ao do amortecedor bitubo hidráulico, mas há que se adicionar mais dois elementos:

Na parte superior do tubo de reserva, o ar à pressão atmosférica é substituído por azoto a uma pressão de 2,5 a 5 bar.

O vedante do óleo que rodeia a haste do êmbolo tem uma saliência para evitar a entrada de poeiras, e dois vedantes que impedem a fuga de óleo, como ilustra a figura 3.8. A base do vedante tem a forma de uma tira circular flexível que funciona com o vedante de retenção. A flexibilidade da tira permite ao óleo voltar para o tubo de reserva, mantendo a pressão do gás apenas sobre o óleo que se encontra no reservatório.

Fig. 3.8 - Amortecedor de gás bitubo de baixa pressão

3.8


Amortecedores O amortecedor bitubo, embora com uma pressão de gás relativamente baixa (inferior a 5 bar) permite uma melhor passagem do óleo através das válvulas de recuperação, mas, como não existe separação efectiva entre o óleo e o gás, quando o amortecedor é muito solicitado a variação brusca de pressão pode provocar a mistura do óleo e do gás, envolvendo-os. Esta situação pode levar a instabilidade no desempenho do amortecedor e a sua mais rápida degradação.

3.3 - AMORTECEDORES DE COMPENSAÇÃO DE CARGA Os amortecedores de compensação de carga destinam-se a evitar o “descair” da traseira em condições de carga máxima, como se verifica na figura 3.9. No fundo não são mais que amortecedores hidráulicos, aos quais foi acrescentada uma mola auxiliar pneumática.

Veículo sem amortecedores compensação de carga

de

Veículo com amortecedores de compensação de carga Fig. 3.9

A mola pneumática adquire rigidez quando é necessário assegurar o nivelamento do veículo carregado, podendo ser carregada a partir de uma rede de ar comprimido ou a partir de um minicompressor montado no veículo (Fig. 3.10). Quando se reduz a pressão de ar do sistema, a suspensão volta ao “normal”.

Fig. 3.10 - Diagrama ilustrando a instalação de um conjunto de compensação de carga.


3.9

Amortecedores

AMORTECEDOR HIDROPNEUMÁTICO Este tipo de amortecedor (Fig. 3.11) usualmente designado por esfera, é um amortecedor que dispensa qualquer tipo de mola. Dentro da esfera (2) existem, separadamente por uma membrana (13), um gás (A) que ocupa a parte superior da esfera, e um líquido (B) que ocupa a parte inferior. É ao líquido que está ligado o êmbolo (5) de amortecimento que se encontra inserido no cilindro (1). A utilização destas esferas permite que a distância ao solo seja constante, independentemente da carga a que a suspensão esteja submetida. O funcionamento deste tipo de suspensão será referido mais adiante.

A Azoto B - Óleo 1 - Cilindro 2 - Esfera 3 - Válvulas 4 - Entrada e saída de óleo 5 - Êmbolo 6 - Fole 7 - Rótula 8 - Eixo do braço de suspensão 9 - Braço de suspensão 10 - Suporte do cilindro 11 - Biela 12 - Haste 13 - Membrana ou diafragma 14 - Limitador Fig. 3.11 - Amortecedor hidropneumático

3.10


Amortecedores

3.4 - TIPOS DE ENCAIXE DE AMORTECEDORES Os métodos mais usuais de encaixe dos amortecedores (fig. 3.12), são por espiral, haste longitudinal ou haste com calha transversal.

3.12.a) Tipo espiral/espiral

3.12.b) Tipo espiral/haste

3.12.c) Tipo haste/haste

3.12.d) Tipo haste/cavilha transversal


3.11

Amortecedores Poderão ser encaixados na suspensão de várias formas (fig. 3.13):

Suporte Mc Pherson

Amortecedor de apoio em mola

Amortecedor convencional

Fig. 3.13 - Tipos de encaixe de amortecedores

3.12


Barras Estabilizadoras

4 - BARRAS ESTABILIZADORAS Para contrariar a tendência para adornar em curva (o veículo, por acção da força centrífuga (fig. 4.1) tende a inclinar-se para o exterior), ou o efeito dos ventos laterais, alguns construtores utilizam a barra estabilizadora.

Fig. 4.1 – Efeito da força centrífuga

A barra estabilizadora liga entre si os conjuntos de órgãos que constituem as suspensões. É normalmente constituída por uma barra de aço, recurvada em cada ponta, de modo a formar dois braços paralelos. A barra é fixa nas longarinas do quadro por dois casquilhos equipados geralmente por silent blocks, e a extremidade de cada braço da barra é ligada ao eixo ou ao triângulo da suspensão.

Fig. 4.2 - Princípio de funcionamento de uma barra estabilizadora. As setas indicam a reacção da barra contra os efeitos de deformação


4.1


A barra estabilizadora funciona por torção (fig. 4.2), pois os movimentos verticais da suspensão são transmitidos à barra transversal, que gira nos seus casquilhos solidários ao chassis ou à carroçaria. Quando uma das rodas se aproxima da parte suspensa, a barra estabilizadora imprime um movimento igual à outra roda, ou seja tende a obter um movimento equivalente nas duas rodas, opondo-se à inclinação da massa suspensa durante as viragens, e de uma maneira geral, endurecendo a suspensão quando se inicia a adornagem.

De facto, se o chassis se mantém paralelo ao solo, (ou porque a suspensão não foi actuada, ou porque os componentes de suspensão das duas rodas são comprimidos simultaneamente), o estabilizador não tem qualquer efeito sobre a suspensão. Mas, em curva, a força centrífuga provoca uma forte inclinação do veículo para o exterior provocando, também um deslocamento da barra estabilizadora, de um lado para cima (pelo exterior) e do outro para baixo. Isto resulta num esforço de torção a que a barra estabilizadora irá resistir. Esta resistência repercute-se no quadro, e opõe-se à inclinação do veículo.

A barra estabilizadora tanto pode ser montada no eixo traseiro (fig. 4.3), como no dianteiro (fig. 4.4).

4.2



Exemplos de estabilizadores

Fig. 4.3 - Barra estabilizadora traseira

Fig. 4.4 - Barra estabilizadora dianteira


4.3

Suspensões Mecânicas

5 - SUSPENSÕES MECÂNICAS 5.1 - SUSPENSÃO DO EIXO DIANTEIRO

Na suspensão do eixo dianteiro podem utilizar-se molas de lâminas, barras de torção, ou molas helicoidais indistintamente, sendo os sistemas utilizados muito variados, embora se utilizem na maioria dos casos amortecedores telescópicos. Os sistemas de suspensão das rodas dianteiras devem permitir o movimento vertical das mesmas, em relação ao chassis, qualquer que seja a orientação das rodas. As suspensões do eixo dianteiro podem ser classificados como:

Sistemas independentes braços articulados sobrepostos Mc Pherson barras de torção

Sistema de eixo rígido A maioria dos veículos ligeiros utilizam sistemas de suspensão independentes nas rodas dianteiras. Este sistema apresenta como vantagem o facto de os movimentos e as vibrações de uma das rodas em nada afectarem a outra, permanecendo em contacto permanente com o solo, conforme se pode verificar na figura 5.1. Neste sistema, o movimento das rodas não se transmite ao chassis com tanta violência, uma vez que se diminui a massa não suspensa, dado que o peso dos braços oscilantes deste sistema é inferior ao peso de um eixo rígido. Isto proporciona uma maior comodidade na condução do veículo e uma maior estabilidade.

Fig. 5.1 – Sistema independente


5.1


No sistema de suspensão dianteira com eixo rígido tem como inconveniente, o facto de os movimentos de uma das rodas se transmitirem parcialmente à outra, como se verifica na fig. 5.2.

Fig. 5.2 – Sistema de eixo rígido

Mas ao compararmos os dois tipos de suspensão em terrenos muito irregulares, podemos verificar (Fig. 5.3), algumas das vantagens do sistema de eixo rígido em relação ao sistema de suspensão independente. Um eixo rígido bem desenhado pode permitir uma boa altura do solo, sem perder a tracção e a estabilidade direccional do veículo.

1 – Sistema de eixo rígido 2 – Sistema independente

Fig. 5.3 – Comparação de dois sistemas de suspensão num terreno muito irregular

5.2



5.1.1 - SUSPENSÃO DE BRAÇOS ARTICULADOS SOBREPOSTOS (TRAPÉZIO ARTICULADO) Um dos modelos mais utilizados na suspensão independente das rodas dianteiras é o sistema de braços articulados sobrepostos, representado na figura 5.4. É constituído pelos braços (A) e (B), articulados num dos extremos através dos eixos (C) e (D), sendo o outro extremo fixo à manga de eixo (E), através das rótulas (F) e (G), sobre as quais a manga de eixo pode girar para orientar a roda nela acoplada.

A - Braço oscilante superior; B - Braço oscilante inferior C - Eixo do braço oscilante superior; D - Eixo do braço oscilante inferior E - Manga de eixo; F - Rótula G – Rótula; H - Mola helicoidal I - Amortecedor telescópico; K - Suporte do amortecedor Fig. 5.4 - Braços articulados sobrepostos

Entre o braço oscilante inferior (B) e o chassis interpõe-se a mola (H) que absorve as irregularidades da estrada. No seu interior encontra-se o amortecedor telescópico (I), que faz a ligação entre o braço (B) ao chassis através do suporte (K). Quando a roda sobe devido às irregularidades do terreno, eleva a manga de eixo (E), que por sua vez, eleva os braços (A) e (B) a partir dos extremos que lhe estão unidos pelas rótulas (F) e (G). O movimento do braço oscilante (B), comprime a mola (H), que se opõe ao movimento vertical e o amortecedor (I) atenua as oscilações da mola quando a roda passa pelo obstáculo.


5.3


A forma e a dimensão dos braços, bem como a sua união à manga de eixo e ao chassis, têm que ser as mais apropriadas, para que a roda se apoie sobre o piso da maneira mais adequada. Estas propriedades têm grande influência sobre a estabilidade e o sistema de direcção do veículo. A figura 5.5 mostra o mesmo sistema de suspensão aplicado ao veículo. Pode ver-se o apoio da mola (M) sobre o braço inferior (G), enquanto o extremo oposto se apoia no suporte (B) da carroçaria, à qual também se une o braço superior (N) através do eixo (D). No suporte (B) coloca-se a borracha (A) que limita a compressão da mola para não ultrapassar o seu limite de carga, que poderá resultar na ruptura da mola.

A - Borracha limitadora da compressão da mola; B - Suporte da carroçaria C - Amortecedor telescópico; D - Eixo do braço oscilante superior E - Fixação à carroçaria; F - Tirante de reacção G - Braço oscilante inferior; H - Protecção do disco I - Disco de travão; J - Biela da suspensão K - Barra estabilizadora; L - Fixação da barra estabilizadora M - Mola helicoidal; N - Braço oscilante superior Fig. 5.5 - Sistema de suspensão com braços articulados sobrepostos

O amortecedor telescópico une-se ao suporte da carroçaria pela sua extremidade superior, e ao braço oscilante (G) pela sua extremidade inferior, que por sua vez dispõe de um tirante de reacção (F)(que regula o ângulo de avanço), unido a carroçaria (E), impede os movimentos transversais do conjunto.

5.4



É também no braço inferior que se articula a barra estabilizadora (K) por intermédio da biela (J). Entre os extremos de ambos os braços situa-se a manga de eixo, articulada em duas rótulas na qual é fixo o cubo da roda. Estas rótulas (fig. 5.6) são formadas por um perno com cabeça esférica (1), revestida de fibra de Teflon (2), que tem um coeficiente de fricção muito baixo. Esta característica permite-lhe um desgaste mínimo, é silenciosa e não necessita de lubrificação.

1 - Perno 2 - Fibra de Teflon 3 - Envólucro metálico 4 - Protecção do pó 5 - Cone

Fig. 5.6 - Rótula

O conjunto é encerrado no envólucro metálico (3) protegido pelo guarda pó (4). A ligação do perno à manga de eixo é feita através de uma porca. Sendo o conjunto da rótula unido ao braço por meio de parafusos. Cada um dos braços oscilantes é fixado ao chassis por meio de um cavilhão (1) (fig. 5.7) com interposição dos casquilhos elásticos (silent bloks) que permitem os movimentos oscilantes do braço sem que se produzam fricções e desgastes.

1 - Cavilhão 2 - Cilindro de borracha Fig. 5.7 - Ligação dos braços oscilantes


5.5


Estes casquilhos elásticos são formados por um cilindro de borracha (2) inserido entre dois casquilhos cilíndricos de aço, um exterior que é acoplado sobre pressão ao alojamento do braço, e outro interior através do qual passa o eixo de fixação. A figura 5.8 mostra a posição dos “silent blocks” sobre um braço oscilante.

Fig. 5.8 - Localização dos Silent Blocks

Uma variante do sistema de suspensão descrito é o representada na figura 5.9, no qual a mola se situa entre o braço oscilante superior e a carroçaria, sendo o amortecedor colocado no interior da mola.

Fig. 5.9 - Sistema de suspensão

5.6



A figura 5.10 mostra em detalhe esta disposição podendo ver-se as articulações (A) e (B) dos braços oscilantes, a sua fixação ao chassis e a união da manga de eixo (F) através das rótulas (C) e (D).

A - Articulação do braço oscilante superior; B - Articulação do braço oscilante inferior; C – Rótula; D – Rótula; E - Manga de eixo; F - Fixação ao chassis; G – Amortecedor; H - Articulação elástica; I - Suporte da mola I Fig. 5.10 – Detalhe do sistema de suspensões

O amortecedor (G) fixa-se ao braço superior por meio da articulação elástica (H), estando o seu extremo superior fixo à carroçaria no ponto (F) através de anéis de borracha. A mola de suspensão é também apoiada à carroçaria no seu extremo superior, enquanto que o outro extremo é apoiado no suporte (I), constituindo o corpo do amortecedor. Influência da inclinação do braço oscilante nas travagens Os braços oscilantes com inclinações adequadas nas ligações ao chassis, consegue-se reduzir o “afundamento” da parte dianteira do veículo durante as travagens e o “levantamento” nas acelerações. Para se obter estes efeitos faz-se a fixação do braço inferior ao chassis com uma certa inclinação para a frente (fig. 5.11).


5.7


Fig. 5.11 - Esquema dos esforços da suspensão na travagem

Assim, a rótula inferior avança quando a carroçaria “afunda” sob o efeito de uma travagem brusca. Ao mesmo tempo, sob a acção da travagem, o suporte da manga de eixo (A) (fig. 5.12), à qual se une a pinça (B), tende a ser arrastada pelo disco (C), puxando a rótula inferior para trás, contrariando o efeito anterior.

A - Suporte da manga de eixo B - Pinça de travão C - Disco de travão

Fig. 5.12 - Acção da rótula

Desta maneira os esforços compensam-se (fig. 5.13) diminuindo de forma significativa o efeito de “afundamento” nas travagens bruscas.

Fig. 5.13 - Resultante da acção da travagem

5.8



Influência da inclinação do braço oscilante nas acelerações Em acelerações bruscas, o trem dianteiro sofre uma deslocação de peso para a traseira e a carroçaria “levanta“ (fig. 5.14), arrastando com ela ambos os braços de suspensão, e consequentemente a rótula inferior da ligação à manga de eixo que se desloca para trás.

Fig. 5.14 - Esquema dos esforços nas acelerações

Este efeito é, no entanto, contrariado pela força sobre o ponto (A) (fig. 5.15) que é exercida pela roda sobre o suporte da manga de eixo nas acelerações, o que limita o efeito de “levantamento“ da carroçaria.

Fig. 5.15 - Acção da roda nas acelerações

Desta maneira os movimentos ascendentes e descendentes da roda são absorvidos pela mola, cujas oscilações são atenuadas pelo amortecedor correspondente. Este sistema tem como principal vantagem a pequena variação do ângulo formado pelas rodas com o solo.


5.9


Este tipo de suspensão exige uma grande resistência da carroçaria, por baixo dos guarda lamas dianteiros, local onde se apoia a mola e consequentemente onde se transmitem os esforços da suspensão.

5.1.2 - SUSPENSÃO MC PHERSON O sistema de suspensão independente “Mc Pherson” (fig. 5.16) é o mais utilizado actualmente para o eixo dianteiro. Apresenta algumas vantagens, tais como, a sua simplicidade de construção, peso e volume reduzido. Mas como todos os sistemas tem as suas desvantagens, nomeadamente, a sua fragilidade e os poucos pontos de fixação. É constituído por um braço inferior (1) que é articulado no extremo com o chassis (ponto A) e no outro extremo à manga de eixo (2) por intermédio de uma rótula.

A parte superior da manga de eixo, em vez de se unir a outro braço como no sistema de braços articulados é unido ao corpo do amortecedor telescópico. Esta dispõe de um prato de suporte (4) onde se apoia a mola (5), que por sua vez é acoplada na sua extremidade superior ao prato (6), ligado ao chassis através da fixação superior do amortecedor. Esta ligação é feita com interposição do suporte elástico (7).

A figura 5.17 mostra a colocação no veículo deste sistema de suspensão, que tem como característica principal o facto do conjunto amortecedor e mola girarem com a orientação da roda, dada a sua ligação directa com a manga de eixo.

5.10

1 - Braço inferior; 2 - Manga de eixo; 3 – Tubo; 4 - Suporte da mola; 5 – Mola; 6 – Prato; 7 Suporte elástico Fig. 5.16 - Vista em corte da suspensão Mc Pherson



A figura 5.17 mostra a colocação no veículo deste sistema de suspensão, que tem como característica principal o facto do conjunto amortecedor e mola girarem com a orientação da roda, dada a sua ligação directa com a manga de eixo.

Fig. 5.17 - Sistema de suspensão Mc Pherson

Por esta razão é necessário dispor de um rolamento axial (3) no topo do amortecedor no acoplamento com a carroçaria. Uma das disposições de montagem deste rolamento está indicada na figura 5.18 na qual a mola (5) é acoplada no seu extremo inferior a um prato suporte formado pelo amortecedor (6), e recebe no seu o prato (4), provido na sua face exterior por uma superfície plana na qual fica acoplado o rolamento axial (3). É sobre este último que se monta a placa (2) que, por sua vez, é acoplada à carroçaria, fazendo-se a fixação por meio do suporte do amortecedor.

1 – Porca de fixação 2 – Prato superior 3 – Rolamento axial 4 – Prato inferior 5 – Mola 6 - Amortecedor

Fig. 5.18 - Amortecedor Mc Pherson


5.11


Noutros casos, como representado na figura 5.19, o rolamento axial (6) monta-se directamente sobre o prato do amortecedor (7), sobre o qual é colocado um outro prato (5). É neste último que se apoia a base da mola (4), ficando o outro extremo apoiado no prato (2) e no suporte (1), que é fixado à carroçaria. Com esta disposição a mola fica aprisionada entre os pratos (2) e (5) enquanto que o amortecedor pode rodar sobre o rolamento axial (6) entre os pratos (5) e (7). O suporte de borracha (3) tem a função de evitar a compressão total da mola, e em consequência a sua ruptura.

1 - Suporte 2 - Prato superior 3 - Suporte de borracha 4 - Mola helicoidal 5 - Prato inferior 6 - Rolamento axial 7 - Amortecedor

Fig. 5.19 - Amortecedor Mc Pherson

5.12



5.1.3 - SUSPENSÃO POR BARRAS DE TORÇÃO Alguns veículos dispõem de suspensão com barras de torção como representado na figura 5.20. As barras (1) são posicionadas longitudinalmente em relação ao chassis, fixando-se a este no seu extremo posterior (2) enquanto que ao anterior se unem o eixo de articulação do braço oscilante inferior (3).

1 - Barras de torção longitudinais 2 - Fixação 3 - Braço oscilante inferior Fig. 5.20 - Suspensão com barras de torção

A figura 5.21 mostra em detalhe esta disposição. A manga de eixo está unida no seu extremo superior ao braço oscilante (F) por meio da rótula (J) para que possa girar neste ponto, permitindo a orientação da roda que está montada no cubo (E). O braço oscilante (F) está unido à travessa (C) do chassis no eixo (H) por interposição da união plástica (G). A manga de eixo está unida ao braço inferior (G). A manga de eixo está unida ao braço inferior (K) na rótula (M). Por sua vez o braço (K) é fixo à travessa (A) do chassis pelo eixo (B), ancorado pelo estriado (L). A este eixo fica unida a barra de torção (D), que no outro extremo se fixa à travessa (P).


5.13


A - Travessa inferior B - Eixo do braço oscilante inferior C - Travessa superior D - Barra de torção E - Cubo da roda F - Braço oscilante superior G - União elástica H - Eixo do braço oscilante superior J - Rótula K - Braço oscilante inferior L - Estria M - Rótula N - Amortecedor Fig. 5.21 – Detalhe da suspensão com barra de torção

Desta forma, quando a roda sobre, também sobe a manga de eixo que faz movimentar, desde o ponto (M), do braço (K). Este último, ao subir, faz girar o eixo (B), que por sua, vez faz torcer a barra de torção (D) que está unida ao eixo (B) e à travessa (P).Esta barra tem função de mola, visto que torce quando a roda encontra um obstáculo. Uma vez ultrapassado o obstáculo, a barra tem tendência a voltar à posição inicial fazendo girar o braço (B) em sentido contrário ao anterior, o que faz baixar de (M) o braço (K) e com ele a manga de eixo e a roda. As oscilações da barra de torção são travadas pelo amortecedor (N) unido na sua parte superior ao chassis, e no inferior ao braço (K). A figura 5.22 mostra a colocação dos componentes de outro tipo de suspensão dianteira por barras de torção. À frente as barras de torção fixam-se ao eixo do braço inferior da suspensão, atrás são fixas ao chassis através de um sistema de acoplamento que permite a regulação em altura da carroçaria.

Fig. 5.22 - Fixação da barra de torção

5.14



5.2 - SUSPENSÃO DO EIXO TRASEIRO 5.2.1 - SUSPENSÃO DE PONTE RÍGIDA Nos veículos com motor dianteiro, é usual empregarem-se eixos rígidos nas rodas traseiras, dispondo geralmente nestes casos de molas de lâminas e/ou molas helicoidais. A figura 5.23 mostra um eixo rígido traseiro para um veículo com tracção dianteira cuja suspensão é feita com molas de lâminas articuladas nos extremos à carroçaria. No centro das molas é colocado o eixo rígido, puxando a parte inferior do amortecedor telescópio. O movimento total da suspensão em sentido vertical, esta limitado por borracha montados na parte superior dos extremos do eixo traseiro.

Fig. 5.23 - Eixo rígido com molas de lâminas

5.2.2

-

SUSPENSÃO

COM

BRAÇOS

ARTICULADOS

E

MOLAS

HELICOIDAIS Neste caso, ilustrado na figura 5.24, utilizam-se braços inferiores que servem de apoio às molas helicoidais e articulam o eixo traseiro à carroçaria. Os braços superiores resistem às forças a que o veículo fica sujeito, sendo o amortecimento feito pelas molas helicoidais. Assim, garante-se que as molas não sejam afectadas pelas forças de aceleração e de travagem.

Fig. 5.24 - Sistema com braços articulados e molas helicoidais


5.15


5.2.3 - EIXO RÍGIDO COM BARRAS DE ANCORAGEM Durante o funcionamento das suspensões traseiras de eixo rígido, não há variação nem de sopé, nem de trajectória; no entanto, sempre que a roda passe por um obstáculo, todo o eixo se inclina, modificando a inclinação das rodas, o que provoca o deslocamento lateral em relação ao eixo vertical do veículo. O eixo rígido pode ser fixado ao piso da viatura por meio de ancoragem de vários tipos, como por exemplo: Barra Panhard (Fig. 5.25) Quadrilátero de Watt (Fig. 5. 26)

Quadrilátero de Watt

Fixação à carroçaria Barra Panhard

Fig. 5.25 - Fixação da barra Panhard

Fig. 5.26 - Fixação do quadrilátero de Watt

As barras de ancoragem são colocadas transversalmente e absorvem os esforços laterais.

5.2.4 - EIXO TRASEIRO SEMI-RÍGIDO DE BRAÇOS ARTICULADOS Com este sistema apresentado na figura 5.27, pretende-se obter ao mesmo tempo a robustez do eixo traseiro mas melhorar a sua rentabilidade, tentando aproximá-la das suspensões dos eixos independentes. Os braços (1) e (2) formam um corpo com a travessa (3) e o conjunto é fixo à carroçaria nos pontos (4) e (5) com interposição de casquilhos elásticos de grande flexibilidade e tamanho. Na parte posterior de ambos os braços são acopladas as molas e os amortecedores telescópicos (6) que realizam a função da suspensão.

5.16



1 - Braço longitudinal 2 - Braço longitudinal 3 - Travessa 4 - Ponto de união à carroçaria 5 - Ponto de união à carroçaria 6 - Conjunto mola / amortecedor

Fig. 5.27 - Eixo traseiro semi-rígido de braços articulados

A travessa (3) que une ambos os braços, trabalha por torção, tendo portanto uma função estabilizadora. A suspensão com braços oscilantes e barras de torção tem uma disposição de montagem que não é muito diferente.

A - Chumaceiras de fricção B - Chumaceiras de fricção C - Tubo exterior D - Tubo interior E - Braço de suspensão F - Braço de suspensão G - Suporte longitudinal H - Suporte longitudinal I - Barra de torção J - Barra de torção Fig. 5.28 - Suspensão traseira de barra de torção


5.17


Neste exemplo (Fig. 5.28), as barras de torção ficam no prolongamento de uma outra colocada no interior do eixo traseiro, o qual é formado pelos tubos (D) e (C) acoplados um ao outro, e apoiados nas chumaceiras de fricção (A) e (B). Cada tubo é unido a um dos braços de suspensão (E) e (F), os quais são articulados nos suportes (H) e (G) por meio de casquilhos elásticos. Estes suportes estão fixos ao chassis e ligados às barras de torção (I) e (J). No interior, as barras de torção são fixas aos respectivos estribos por estrias. Os movimentos dos braços de suspensão são acompanhados pela rotação do tubo. Quando o braço (F) funciona como basculante, faz girar o tubo (C), que por sua vez e através da parte estriada faz girar a barra de torção (J), a qual está fixada na sua extremidade exterior ao suporte (H). É este movimento de torção que exerce o efeito de mola, enquanto o amortecedor impede as oscilações da barra de torção.

5.2.5 - SUSPENSÃO TRASEIRA DE RODAS INDEPENDENTES COM BRAÇOS OSCILANTES Os eixos rígidos estão cada vez a ser menos utilizados nos automóveis, particularmente quando o eixo motriz é o traseiro, empregando-se nestes casos as suspensões de rodas independentes. Neste último caso, não só se reduz o peso das massas não suspensas (que é muito elevado nos sistemas de eixo rígido) mas, dado que as rodas funcionam independentemente uma da outra, o facto de uma das rodas do eixo encontrar um obstáculo, não vão provocar o ressaltar de todo o eixo, fazendo perder a aderência com a estrada da outra roda.

5.29 – Suspensão traseira de braços oscilantes

5.18



São muito utilizadas as suspensões de rodas independentes de braços articulados, podendo estes últimos serem longitudinais, transversais (Fig. 5.29) ou oblíquas (Fig. 5.30).

No caso dos eixos oblíquos, os braços traseiros em triângulo articulam a sua base no chassis, num eixo oblíquo em relação ao eixo traseiro. O seu extremo é articulado nos cubos das rodas. As molas helicoidais estão colocadas entre os triângulos e o chassis.

Fig. 5.30 - Triângulo traseiro oblíquo com molas helicoidais

Esta disposição da suspensão permite a oscilação das rodas, mantendo-se o alinhamento.

5.2.6 - EIXO (OU PONTE) DE DION Com este tipo de suspensão (Fig. 5.31) procurou-se reduzir ao mínimo o peso das massas não suspensas, conferindo-lhe a simplicidade de um eixo rígido. Com efeito, o grupo diferencial que incorpora também os travões, é fixo à carroçaria. Um exemplo deste tipo de suspensão é a do eixo constituído por uma simples travessa de secção tubular ligada à carroçaria por pontes, para poder reagir às cargas longitudinais e por um sistema de hastes rígidas para as cargas transversais.


5.19


1 - Braços longitudinais amortecedores. 2 - Mola helicoidal. 3 - Amortecedor telescópico. 4 - Barra transversal. 5 - Sistema de hastes rígidas para a fixação transversal da ponte Fig. 5.31 - Suspensão com Ponte de Dion

5.2.7 - SUSPENSÃO MULTILINK Este tipo de suspensão, inicialmente utilizada em suspensões traseiras está também a ser aplicado em suspensões dianteiras e em veículos de tracção as quatro rodas. A designação de Multilink deve-se ao facto desta suspensão estar apoiada em vários pontos de fixação. Este tipo de suspensão dependendo da sua fixação permite controlar as alterações de convergência das rodas traseiras (Fig. 5.32).

1 – Travessa 2 – Parafusos excêntricos 3 – Braço lateral traseiro 4 – Guias excêntricas 5 – Porca 6 – Anilha excêntrica

Fig. 5.32 – Regulação da convergência na suspensão Quadralink

5.20



A regulação da convergência é feita através de parafusos excêntricos que fixam os braços transversais à travessa. Procede-se da seguinte forma: Alivia-se a porca do parafuso excêntrico. Roda-se o parafuso, que por sua vez, faz com que o braço transversal mova para dentro ou para fora, de acordo com o sentido de rotação do parafuso. Este movimento do braço faz com que a manga de eixo rode ligeiramente, alterando desta forma a convergência. A suspensão Multilink é constituída por um ou mais braços superiores e, pelo menos, dois braços inferiores com comprimentos diferentes, um amortecedor, uma mola concêntrica e um braço que segura o conjunto à carroçaria através de um suporte e uma rótula de ligação dos braços superiores e inferiores (Fig. 3.33).

1 - Braço superior 2 - Braço inferior 3 - Braço inferior

4 - Conjunto mola/amortecedor 5 - Braço da retaguarda 6 - Conjunto do rolamento do cubo

Fig. 5.33 - Eixo traseiro com suspensão Multilink

O desenho desta suspensão é muito importante, dado que a disposição dos braços oscilantes irá influenciar de forma significativa os movimentos da carroçaria nas acelerações e travagens, que traduz-se num maior conforto dos passageiros.


5.21


5.2.8 - SUSPENSÃO COMPOUND

Na suspensão compound, as molas helicoidais são instaladas horizontalmente duas a duas em cilindros (também designados por panelas de suspensão), ligando assim as rodas da frente e de trás do mesmo lado, como se pode verificar na figura 5.33. Cada cilindro é móvel no sentido longitudinal provocando cada um dos braços a compressão da sua própria mola. Contudo, como as duas molas geminadas se apoiam uma sobre a outra por meio da panela de suspensão, o impulso de uma das compressões é neutralizado pelo impulso da outra. Isto permite manter a igualdade das cargas sobre as rodas dianteira e traseira do mesmo lado. Para além disso, se uma das rodas sofrer um deslocamento vertical na passagem por uma irregularidade do terreno, o seu movimento será transmitido à roda “geminada” cuja reacção irá evitar o aparecimento de oscilações.

1 - Chassis 2 - Panela de suspensão 3 - Batentes elásticos 4 - Suportes fixos

5 - Barras de tracção 6 - Braço de suspensão 7 - Cubos de roda

Fig. 5.34 - Suspensão “compound” (ligação mecânica)

5.22


Suspensões Pneumáticas

6 - SUSPENSÕES PNEUMÁTICAS O sistema de suspensão pneumática é caracterizado com uma suspensão progressiva, que permite a regulação do nível, assegurando uma distância mínima em relação ao solo, e como seria de esperar é um sistema cuja construção é dispendiosa. Este sistema encontra-se normalmente em veículos pesados de mercadorias, autocarros, reboques e em alguns automóveis de passageiros. O amortecimento é feito pela compressão e descompressão do ar bombeado para os foles (Fig. 6.1).

Fole

Fig. 6.1 - Suspensão pneumática num veículo pesado de passageiros

Ao contrário dos líquidos que não sofrem variação de volume quando são comprimidos, as substâncias gasosas podem sê-lo, tendo ainda a capacidade de restituírem em grande parte a energia despendida na sua compressão. Uma massa de gás fechada no interior de um cilindro, dotado de uma base móvel, pode comportar-se como uma mola, diminuindo ou aumentando de volume consoante a pressão que é exercida sobre ele. Esta “mola gasosa” torna-se progressivamente mais rígida à medida que aumenta a carga que sobre ela actua, já que a pressão no interior de uma dada massa gasosa varia na razão inversa do volume que ocupa. As suspensões pneumáticas (Fig.6.2) são sobretudo utilizadas em veículos pesados. Para cada roda, o peso do veículo repousa sobre um colchão de ar, fixo ao braço da suspensão, geralmente um eixo rígido.


6.1


1 - Cilindro de compressão. 2 - Pistão operador. 3 - Membrana elástica de vedação. 4 - Haste do pistão.

Fig. 6.2 - Suspensão pneumática

Esta câmara é circular e tem paredes em borracha sintética armada, em forma de fole, fechada nas duas extremidades por placas rígidas, sendo uma delas solidária ao chassis e a outra ao eixo. Do lado do chassis, a câmara está ligada a um circuito de ar comprimido alimentado por um compressor. De facto, a câmara faz comunicação com um reservatório auxiliar que forma um vaso de expansão. Do volume deste reservatório depende a amplitude de oscilação do eixo, isto é, da suspensão. No chassis, perto do reservatório auxiliar, encontra-se uma válvula de suspensão dupla, pois pode permitir a admissão do ar comprimido ou o seu escape para a atmosfera. Esta válvula é ligada ao eixo por um sistema de alavancas. Quando a suspensão tende a ceder sob o efeito de uma forte carga, o deslocamento das alavancas provoca a abertura da válvula de admissão e o ar comprimido proveniente do reservatório principal entra no reservatório auxiliar. A câmara dilata-se, elevando o veículo à altura normal. Uma vez que a altura ideal é atingida, o jogo de alavancas fecha a válvula de admissão, ficando o veículo na posição correcta. Quando o veículo é descarregado, a suspensão tende a levantar o chassis. O deslocamento das alavancas, no sentido inverso do caso precedente, provoca a abertura do escape. O esvaziamento do ar faz com que o veículo retorne à altura inicial. Na sua posição normal as duas válvulas estão fechadas. As válvulas do nível do veículo, accionada mecânica ou electronicamente, fazem entrar ou sair o ar dos foles das molas, consoante a carga do veículo. Assim, a altura do veículo e a distância mínima em relação ao solo permanecem constantes.

6.2



São montadas uma ou duas válvulas por eixo, mas um máximo de três por veículo. Fica assim assegurado que o veículo, em condições desfavoráveis, não é suportado apenas por dois foles diagonalmente opostos. Na figura 6.3 demonstra-se um esquema de uma suspensão pneumática, neste caso de um veículo pesado.

1 – Entrada de ar do desumidificador; 7a – Manómetro; 14 – Reservatório do condensador 15 – Válvula anti-retorno; 21 – Válvula de segurança (pressão de abertura 9 a 9,5 bar); 21a – Válvula de segurança do reservatório de condensação (pressão de abertura 12,6 a 13 bar); Válvula de segurança dos foles (pressão de abertura 9 a 10 bar); 24 – Válvula quadrupla; 26 – Torneira de esvaziamento; 29a – Corrector de travões; 50 – Reservatório de ar; 51 – Limitador da pressão do circuito de travões (7,5 a 7,7 bar); 52 – Válvula de derivação de retorno (10 a 10,4 bar); 54 – Sensor indutivo, limitador de altura; 56 – Fole; 60 – Silenciador; 62 – Filtro de ar; 63 – Válvula niveladora; 64 – Electroválvula; 65 - Bloco de válvulas para regulamento manual

Fig. 6.3 – Esquema de uma suspensão pneumática


6.3


O fornecimento de ar comprimido ao sistema é assegurado pelos seguintes componentes:

Compressor; Filtro; Unidade de desumidificação; Regulador de pressão; Reservatório de ar; Válvula redutora da pressão; Válvula de segurança.

O processo inicia-se quando o compressor é accionado pelo motor e aspira ar através de um filtro e de uma unidade de desumidificação. Este ar limpo e seco é bombeado pelo compressor para o reservatório de ar comprimido do sistema de travões. O regulador de pressão controla a pressão no reservatório, colocando o compressor ao ralenti quando é atingida a pressão máxima, e fazendo-o regressar à função de bombeamento uma vez que a pressão desce ao limite mínimo. O ar passa do reservatório de ar do sistema de travões para o reservatório de ar da suspensão pneumática através da válvula de segurança, da válvula redutora de pressão e da válvula de retenção. Quando há perda de pressão é cortada a ligação ao reservatório de ar da suspensão, de forma a que o compressor funcione apenas para o sistema de travões. A unidade de controlo das válvulas distribui o ar comprimido pelas válvulas da suspensão pneumática. O ar libertado também é conduzido através da unidade de controlo das válvulas, de onde regressa à válvula da mola pneumática, saindo para a atmosfera. A unidade de controlo das válvulas tem uma alavanca de accionamento, com a qual se podem executar quatro regulações: posição de marcha, levantamento, abaixamento e paragem. Assim, a carroçaria de veículo pode ser elevada ou baixada. A mesmo tempo, a unidade de controlo das válvulas impede que a pressão nos foles desça abaixo da pressão mínima, o que danificaria os foles.

6.4



A válvula reguladora de nível é controlada pela suspensão por meio de tirantes de ligação. Se o veículo baixa devido a um aumento da carga, a válvula é posta na posição “abrir” até que a altura do veículo regresse a posição média. À medida que o veículo é descarregado, a ligação é posta na posição de “descarregar” até que o veículo regresse à altura normal.


6.5

Suspensões Hidropneumáticas

7 - SUSPENSÕES HIDROPNEUMÁTICAS 7.1 - SUSPENSÃO HIDROPNEUMÁTICA O sistema de suspensão hidropneumática é caracterizado com uma suspensão progressiva, que permite a regulação do nível, podendo variar a distância mínima em relação ao solo, é necessário o fornecimento especial de óleo pressurizado, e apresenta como inconveniente a impossibilidade de reabastecimento do gás. Nas suspensões hidropneumáticas, os elementos “molejantes” são constituídos por reservatórios metálicos esféricos, no interior dos quais se encontra o gás sob pressão, separado do líquido por uma membrana.

1 – Braço oscilante 2 – Pistão 3 – Cilindro 4 - Membrana Fig. 7.1

Como se verifica na figura 7.1, em cada uma das rodas é montado um braço oscilante (1) que se une ao pistão (2), por forma a que este se possa movimentar no interior do cilindro (3). O cilindro termina na esfera metálica, dividida por uma membrana (4). Esta membrana separa o gás comprimido, geralmente azoto, existente na parte superior da esfera, e um líquido viscoso (geralmente um óleo especial) que enche a parte de baixo da esfera e o cilindro. A esfera e o cilindro estão separados ou por uma parede onde foram feitos furos calibrados, ou por válvulas. Quando a roda sobe por ter encontrado um obstáculo, o pistão também sobe, empurrando o líquido do interior do cilindro e obrigando-o a passar através das válvulas para a câmara inferior da esfera. A pressão que o óleo exerce sobre a membrana aumenta, comprimindo o gás encerrado na parte superior da câmara.


7.1

Suspensões Hidropneumáticas Quando a roda baixa, o pistão também desce cessando a pressão do líquido sobre a membrana que, por acção do gás encerrado na parte superior, volta à sua posição de repouso passando através das válvulas e enchendo o cilindro. Desta maneira, o gás encerrado na parte superior da membrana actua como elemento de suspensão, dado que se opõe à subida do pistão. As válvulas actuam como amortecedor, dado que provocam dificuldade à passagem do líquido em ambos os sentidos. A altura da carroçaria pode ser corrigida a qualquer momento. Por isso, basta provocar a entrada ou a saída de parte do líquido do interior do cilindro através de um regulador ou corrector. Este regulador põe em comunicação o cilindro com o acumulador em que se armazena o líquido a determinada pressão controlada por uma bomba, e cujo limite é controlado por uma válvula de descarga.

1 - Panela de suspensão com membrana e cilindro inferior 2 - Braço de suspensão articulado no chassis 3 - Braço de comando do corrector 4 - Corrector 5 - Válvula móvel do corrector 6 - Canal de retorno 7 - Canal de alimentação por pressão I - Altura normal do veículo. A válvula obstrui os dois canais 6 e 7. II - Veículo carregado e rebaixado. A válvula abre a alimentação 7 e o óleo penetrando sob a membrana recoloca o veículo na posição normal. III - Veículo descarregado e levantado. A válvula abre o canal de retorno e o óleo escorre da panela de suspensão até ao retorno do veículo à sua posição normal.

Fig. 7.2 - Suspensão hidropneumática

As suspensões hidropneumáticas utilizadas hoje em dia apresentam bastantes melhoramentos face ao esquema base. Os grupos hidropneumáticos situados junto às rodas são ligados mecânica ou hidraulicamente. A finalidade dessa ligação é accionar uma das rodas, quando a outra está sujeita a um forte desnivelamento.

7.2


Suspensões Hidropneumáticas

7.2 - SUSPENSÃO “HIDROLASTIC“ OU HIDRAGÁS Neste sistema, que tem por função evitar a oscilação da carroçaria que acontece, por exemplo, quando a suspensão dianteira é comprimida e a traseira distendida simultaneamente, o elemento que serve de mola é um bloco de borracha elástica que funciona por compressão. O braço da suspensão actua sobre este bloco de borracha por meio de um pistão e uma câmara de óleo. Este conjunto é designado por unidade hidragás.

1 – Braço de suspensão; 2 - Pistão cónico ligado à membrana; 3 – Membrana; 4 - Campânula metálica fixa com válvula central de duplo efeito; 5 - Corpo de suspensão solidário ao chassis; 6 - Bloco elástico formando mola; 7 - Canalização ligando a suspensão dianteira com a traseira; 8 - Válvula de enchimento e de colocação sob tensão dos dois blocos de suspensão (altura de equilíbrio do veículo) ; 9- Volumes com líquido e gás pressurizado Fig. 7.3 - Suspensão “hidrolastic”

As unidades hidragás estão ligadas à frente e atrás em cada lado do veículo por meio de tubos com fluido pressurizado. A oscilação vertical da roda dianteira força a saída do fluido da unidade hidragás traseira. Esta acção faz subir a traseira do veículo, mantendo o veículo paralelo ao solo no sentido longitudinal. O sistema hidragás também restringe a inclinação lateral da carroçaria nas curvas, através do endurecimento das duas unidades exteriores quando em carga. Em cada bloco de suspensão existe uma válvula de duplo efeito a partir da qual se obtém o amortecimento, pois restringe o volume de líquido em cada unidade.


7.3

Suspensões geridas Electronicamente

8 - SUSPENSÕES GERIDAS ELECTRONICAMENTE 8.1 - SUSPENSÃO INTELIGENTE Por vezes, à suspensão hidroactiva adiciona-se um sistema “antibalanço” que consiste em adicionar uns cilindros ao elemento de suspensão de cada roda. Estes, por sua vez, são activados por uma esfera adicional comandada por um corrector de posição montado sobre a barra estabilizadora dianteira. Quando a esfera adicional é activada, é enviado líquido sob pressão aos cilindros, que aumentam a rigidez da roda correspondente, mantendo a carroçaria plana. A activação da esfera adicional é feita a partir da unidade electrónica que por sua vez interpreta os sinais recebidos dos sensores de velocidade e de rotação do volante. O corrector de posição, conforme a posição da barra estabilizadora, determina a forma de actuação dos cilindros. Este sistema “antibalanço” combinado com a suspensão hidroactiva, proporciona a taxa de amortecimento adequada, bem como a flexibilidade requerida a um comportamento adequado do veículo para cada condição de condução. É por isso que este sistema é designado comumente por suspensão inteligente. Outro tipo de suspensão inteligente consiste na aplicação de amortecedores controlados electronicamente. Estes amortecedores, de aspecto convencional, estão providos de válvulas solenóides que fazem a regulação do amortecimento em função de diversos dados (tal como a hidroactiva), recebidos através de uma unidade de controlo electrónico. Dentro dos tubos dos amortecedores existem canais de derivação do óleo que podem ser abertos ou fechados pelas válvulas de solenóide. Desta forma, os amortecedores podem alterar as características de amortecimento em milésimos de segundo. Quando a válvula é actuada, o óleo dentro do amortecedor é desviado por um canal de derivação. O amortecimento torna-se “macio”” (posição de conforto).


8.1


Com a válvula fechada, o amortecedor torna-se mais “duro” (posição desportiva, mais firme).

Amortecedor; Válvula de solenóide; Manga de eixo

Fig. 8.1 - Amortecedor com regulação electrónica

8.1.1 - SUSPENSÃO HIDROACTIVA Embora os amortecedores sejam indispensáveis no controlo do comportamento do veículo, não conseguem controlar todos os aspectos dinâmicos. Os amortecedores anulam as oscilações e controlam a inclinação da carroçaria, mas não controlam totalmente o efeito de “balanço” nem a distribuição de pesos durante as viragens. Estes factores são no entanto determinantes quando se requer maior aderência e melhor comportamento do veículo em manobras de emergência ou em condução mais desportiva. Este tipo de controlo, adaptado às condições de movimento do veículo e ao tipo de condução, permitindo a verificação da inclinação da carroçaria à medida que surgem obstáculos, que se muda de velocidade, ou que se acciona a direcção ou os travões, é conseguido a partir de suspensões hidropneumáticas controladas por computador. Este sistema permite também nivelar um ou mais eixos quando se carrega o veículo, reduzir a altura da carroçaria para circulação a alta velocidade ou aumentá-la quando se circula a baixa velocidade em pisos em mau estado. A suspensão hidroactiva representada na fig. 8.2, baseia-se na suspensão hidropneumática convencional,

à

qual

foram

adicionados

novos

elementos

electronicamente.

8.2


hidráulicos

controlados


1 – Unidade electrónica de comando; 2 – Sensor de rotação do volante; 3 – Sensor do pedal do acelerador; 4 – Sensor do pedal do travão; 5 – Sensor da velocidade; 6 – Sensor do deslocamento da carroçaria; 7 – Electroválvula; 8 – Regulador de rigidez; 9 – Esferas adicionais; 10 – Esferas principais dianteira; 11 – Esferas principais traseira Fig. 8.2 – Localização dos componentes da suspensão hidroactiva

São colocadas esferas adicionais (9) providas de um regulador de rigidez (8) e uma electroválvula (7), comandada electronicamente pela unidade (1). As esferas adicionais (9) em conjunto com a (10) e (11) determinam a dureza da suspensão em função das condições de circulação do veículo. Isto é possível dado que a 3ª esfera contém mais gás e dispõe de menor superfície para o deslocamento do líquido. A unidade electrónica de comando recebe sinais do sensor de rotação do volante (2), do pedal do acelerador (3) e do travão (4), bem como da velocidade do veículo (5) e o deslocamento da carroçaria (6). Em função dos sinais recebidos, envia ordens à electroválvula (7) que actua sobre o regulador de rigidez (8) para variar as condições de suspensão. A figura 8.3 mostra em esquema os componentes deste tipo de suspensão e a sua interacção em cada eixo, representados em duas posições: firme e elástica.


8.3


1 – Regulador de rigidez 2 – Esfera adicional 3 – Unidade elástica 4 – Pesos calibrados 5 – Cilindro 6 – Unidade electrónica de comando 7 – Input dos vários sensores

Fig. 8.3 – Esquema dos componentes da suspensão hidroactiva

Em função das informações recebidas na unidade electrónica de comando (6) são enviados sinais ao regulador de rigidez (1), o qual determina as posições de suspensão firme ou elástica. O regulador de rigidez (1) põe em comunicação as unidades elásticas (3) de cada roda com a esfera adicional (2) através dos pesos calibrados (4) que são no fundo amortecedores adicionais. Desta forma, o líquido comprimido em qualquer dos cilindros (5) pelo movimento da roda correspondente, é destinado para a esfera adicional, através do calibre (4). Com isto, consegue-se uma grande flexibilidade e algum poder de amortecimento. Quando os sinais recebidos a partir dos sensores pela unidade electrónica determinam que se passe à posição rígida (fig. 8.4), o regulador de rigidez corta a comunicação das unidades de suspensão com a unidade adicional, e a suspensão funciona de forma convencional. Consegue-se uma suspensão com menor flexibilidade mas com alto poder de amortecimento.

8.4



1 – Electroválvula 2 - Regulador de firmeza 3 - Esferas adicionais 4 - Esferas dianteiras 5 - Esferas traseiras

6 - Amortecedores adicionais 7 - Amortecedores principais 8 – Calculador 9 – Input dos sensores

Fig. 8.4 - Suspensão hidroactiva - Estado firme

8.1.2 - SUSPENSÃO ACTIVA SISTEMA DE CONTROLO ACTIVO DO ADORNAMENTO

O sistema de controlo activo foi concebido para permitir curvar sem adornar, afim de optimizar a segurança e daí também a agradabilidade de condução. Os componentes responsáveis pela estabilidade do veículo em curva, são nomeadamente: Os veios hidráulicos

As barras estabilizadoras

O calculador

O corrector


8.5

Suspensões geridas Electronicamente A electroválvula

Vejamos com estes componentes estão ligados entre si para evitar o adornamento. A aproximação e o início da curva podem decompor-se em três fases, (Fig. 8.5): A – Linha recta B – Início da curva C – Curva pronunciada

Fig. 8.5 – Decomposição da curva em três fases

8.6



Em linha recta (Fig. 8.6), a elasticidade do sistema e a ligação dos veios hidráulicos com a esfera do regulador, permite atingir bons níveis de conforto.

1 – Calculador; 2 – Interruptor; 9 – Cilindro; 12 – Válvula de segurança; 14 – Corrector de altura; 15 – Veio hidráulico dianteiro; 16 – Veio hidráulico traseiro; 20 – Regulador de rigidez; 21 – Electroválvula; A – Circuito de travões dianteiro; B – Circuito de suspensão e travões traseiro; C – Circuito da suspensão dianteiro Fig. 8.6 – Esquema da suspensão em linha recta

Os veios hidráulicos quando solicitados, ou seja, quando o calculador recebe informação que trata-se de uma curva pronunciada, permite inclinar a carroçaria em relação à estrada para equilibrar o veículo. O veio hidráulico faz a ligação entre a barra estabilizadora e o elemento de suspensão da frente esquerdo (Fig. 8.7). Esta ligação, anteriormente era feita por um tirante de comprimento fixo, sendo agora substituído por um elemento de comprimento variável.


8.7


Veio hidráulico

Barra estabilizadora

Fig. 8.7 – Localização do veio hidráulico (eixo dianteiro)

No início da curva a rigidez do adornamento é aumentada ao seu valor máximo pelo isolamento do circuito da esfera do regulador de rigidez (Fig. 8.8). O calculador é informado do início a curva através dos sinais transmitidos pelo sensor no volante e pelo sensor de velocidade do veículo. O calculador envia um sinal eléctrico à electroválvula e a esfera do regulador fica assim isolada. Nesta situação, os veios hidráulicos estão completamente isolados, e comportam-se como tirantes rígidos, sendo as barras estabilizadoras os componentes que opõem-se ao adornamento.

1 – Calculador; 2 – Interruptor; 9 – Cilindro; 14 – Corrector de altura; 15 – Veio hidráulico dianteiro; 16 – Veio hidráulico traseiro; 20 – Regulador de rigidez; 21 Electroválvula Fig. 8.8 – Esquema da suspensão no início da curva

8.8



Na curva pronunciada o adornamento do veículo é contrariado pela ligação à fonte de pressão ou descarga de pressão dos veios hidráulicos, nomeadamente se a curva é a esquerda ou a direita. Se a curva se mantém e a inclinação da carroçaria ultrapassa 0º30’ aproximadamente, os veios hidráulicos entram em acção para restabelecer o equilíbrio do veículo. Um conjunto constituído por tirantes e molas mede a diferença da posição angular dos braços de suspensão da frente. A carroçaria tem a tendência a inclinar-se para a direita sob o efeito da força centrífuga, ao efectuar a curva à esquerda.

1 – Calculador; 2 – Interruptor; 9 – Cilindro; 14 – Corrector de altura; 15 – Veio hidráulico dianteiro; 16 – Veio hidráulico traseiro; 20 – Regulador de rigidez; 21 – Electroválvula Fig. 8.9 – Esquema da suspensão em curva pronunciada à esquerda

Para manter a carroçaria em posição horizontal, os veios hidráulicos, variando de comprimento, vão aplicar um esforço suplementar sobre as barras estabilizadoras e assim opor-se-ão ao início do adornamento (Fig. 8.9). Um diferencial de 0º30’ dos ângulos dos braços da frente, inicia o deslocamento da válvula do corrector. O deslocamento da válvula do corrector provoca um acrescente de líquido nos veios hidráulicos provocando o seu alongamento, e consequentemente exerce um esforço de impulso sobre as barras estabilizadoras, opondo-se assim ao início do adornamento do veículo.


8.9


A carroçaria tem a tendência a inclinar-se para a esquerda sob o efeito da força centrífuga ao efectuar a curva à direita.

1 – Calculador; 2 – Interruptor; 9 – Cilindro; 14 – Corrector de altura; 15 – Veio hidráulico dianteiro; 16 – Veio hidráulico traseiro; 20 – Regulador de rigidez; 21 - Electroválvula Fig. 8.10 – Esquema da suspensão em curva pronunciada à direita

Para manter a carroçaria em posição horizontal, os veios hidráulicos, variando de comprimento, vão aplicar um esforço suplementar sobre as barras estabilizadoras e assim opor-se-ão ao início do adornamento (Fig. 8.10). Um diferencial de 0º30’ dos ângulos dos braços da frente, inicia o deslocamento da válvula do corrector, retirando líquido dos veios hidráulicos. Os dois veios diminuem de comprimento, aplicando um esforço de tracção sobre as barras estabilizadoras, opondo-se assim ao início do adornamento do veículo. Consoante os parâmetros predefinidos no calculador sobre a base das informações do volante (ângulo e velocidade) e da velocidade do veículo, opera-se finalmente o retorno à situação de andamento em linha recta.

8.10



8.1.3 - SUSPENSÃO PNEUMÁTICA As suspensões pneumáticas não são muito aplicadas nos veículos ligeiros, preferindo-se nestes casos a utilização de suspensões hidro-pneumáticas; no entanto, existem veículos ligeiros em que são montadas suspensões pneumáticas controladas electronicamente (Fig. 8.11), proporcionando articulação para diferentes cargas do veículo.

1 - Unidade electrónica de comando 2 - Compressor 3 - Desumidificador do ar 4 - Bloco de válvulas 5 - Reservatório de ar comprimido 6 - Sensores de altura dianteiros

7 - Sensores de altura traseiros 8 - Mola pneumática dianteira 9 - Mola pneumática traseira 10 - Relés e fusíveis 11 - Comandos do condutor

Fig. 8.11 - Suspensão pneumática de um veículo ligeiro


8.11

Suspensões geridas Electronicamente A unidade de controlo electrónico mantém a suspensão à altura seleccionada, regulando o volume de ar em cada mola pneumática. Para garantir o funcionamento seguro do sistema, a UEC incorpora vastas características de auto diagnóstico e segurança. A UEC tem de ser substituída, caso avarie. O compressor de ar fornece

a pressão do sistema. O sistema incorpora um interruptor

térmico, que desliga o compressor a uma temperatura de 120ºC. Existe um filtro de ar na cabeça do compressor que tem que ser substituído (cada 40.000 Km). O desumidificador do ar está ligado ao tubo de ar entre o compressor e o reservatório. Está montado na caixa do filtro de ar do motor. O desumidificador, como o seu nome indica, extrai a humidade do ar pressurizado que entre no sistema. Todo o ar evacuado do sistema também passa, em sentido contrário, através do desumidificador. O desumidificador é regenerativo, na medida em que o ar descarregado através dele absorve a humidade que aí possa existir e expele-a para a atmosfera. O desumidificador do ar não é reparável, mas foi concebido para durar toda a vida útil do veículo. Não obstante, se qualquer quantidade de água for detectada no sistema, o desumidificador terá de ser substituído. O bloco de válvulas controla a direcção do fluxo de ar. O caudal de ar de e para as molas pneumáticas é controlado por sete válvulas electromagnéticas, uma para cada mola, mais uma de entrada, uma de escape e outra de saída. Em resposta aos sinais transmitidos pela UEC, as válvulas permitem que ar a alta pressão entre ou saia das válvulas pneumáticas, conforme seja necessário aumentar ou reduzir a pressão. Uma válvula de diafragma, comandada pela válvula de solenóide de saída, assegura que todo o ar extraído passa de novo através do desumidificador. Um interruptor de pressão, montado no bloco de válvulas, detecta a pressão do ar e envia um sinal à UEC, para que esta active o compressor quando necessário. O compressor actuará quando a pressão cair para entre 7,2 e 8,0 bar. Pára de actuar a uma pressão ascendente entre 9,5 e 10,5 bar. Uma união actua como entrada e saída do ar para o resto do sistema. O reservatório retém o ar comprimido a níveis de pressão pré-estabelecidos. O bujão de drenagem do reservatório tem que ser retirado, para se inspeccionar o sistema quando ha indícios de humidade. Quatro sensores de altura, do tipo potenciómetro, indicam à UEC a altura do veículo. Os potenciómetros estão instalados no chassis e são activados por tirantes ligados aos esticadores dianteiros e traseiros. Se um sensor de altura avariar, terá de ser substituído e o veículo recalibrado.

8.12


Suspensões geridas Electronicamente A figura 8.12 apresenta um esquema de funcionamento do sistema de suspensão pneumática.

1 – Filtro de ar; 2 – Compressor; 3 – Desumidificador; 4 – Reservatório; 5 – Interruptor de pressão; 6 – Válvula inidireccional; 7 – Válvula de entrada; 8 – Válvula de escape; 9 – Válvula de solenóide; 10 – Mola pneumática; 11 – ; 12 - Válvula de diafragma; 13 – Válvula de diafragma electromagnética; 14 - Silenciador

Fig. 8.12 – Esquema de funcionamento da suspensão pneumática


8.13

Suspensões geridas Electronicamente O ar é forçado através do filtro de entrada (1) para o compressor (2). Onde é comprimido a 10 bar. O ar comprimido passa para o desumidificador (3), onde a humidade é removida à medida que o ar passa através do produto desumidificador. O produto desumidificador na parte inferior da unidade fica molhado.

O ar desumidificado passa através de uma válvula unidireccional e segue para o reservatório (4).

As 3 válvulas unidireccionais (6) asseguram o caudal de ar correcto. Também impedem perda de pressão das molas, caso ocorra uma perda total de pressão no reservatório.

O interruptor de pressão (5) mantém a pressão do sistema entre limites pré determinados, ligando e desligando o compressor por meio de um relé controlado pela UEC.

Para o ar ser admitido numa mola pneumática (10), a válvula de entrada (7) tem que ser activada em conjunto com a válvula de solenóide da mola pneumática relevante.

Para o ar ser extraído da mola pneumática, a válvula de escape (8) tem que estar activada juntamente com a válvula de solenóide da mola pneumática relevante.

A válvula de diafragma electromagnética (12) assegura que todo o ar evacuado para a atmosfera passa primeiro pelo desumidificador. O ar evacuado passa verticalmente, de cima para baixo, através do desumidificador. Esta acção purga a humidade retida no produto desumidificador e, portanto, regenera este.

O ar é finalmente expelido através da válvula de diafragma actuada pelo ar do sistema (13) e sai para a atmosfera através de um silenciador (14) montado por baixo do bloco de válvulas.

8.14


Bibliografia

BIBLIOGRAFIA

ALONSO, J. M. – Técnicas del Automovil – Chassis, Editorial Paraninfo, 1996.

ALONSO, J. M. – Circuitos de Fluidos, Suspension y Direccion, Editorial Paraninfo, 1996.

LUCCHESI, Domenico – O automóvel, Editorial Presença, 1986.

BODIN, G. – Liaison au Sol, Desta Press, 1997

CHOLLET, H. M. – Curso Prático e Profissional para Mecânicos de automóveis, Hemus Editora Limitada

CHARLATEAUX, M. – Suspencion y Direccion, Macombro Editores, 1979.

CROUSE, W. H. – Mecanica del automovil, Macombro Editores, 1983.


C.1

Pós-Teste

PÓS-TESTE Em relação a cada um dos exercícios seguintes, são apresentadas 4 (quatro) respostas das quais apenas 1 (uma) está correcta. Para cada exercício indique a resposta que considera correcta, colocando uma cruz (X) no quadrado respectivo.

1 – O sistema de suspensão tem como função: a) Evitar somente os movimentos verticais do veículo........................................................... b) Efectuar a ligação entre a carroçaria e as rodas do veículo, diminuindo as oscilações devido as irregularidades do terreno .................................................................................. c) Efectuar a ligação entre a carroçaria e o sistema de embraiagem.................................... d) Manter a instabilidade do veículo, quando este encontra uma irregularidade no terreno .

2 – A suspensão é composta por: a) Braços da suspensão, amortecedores, molas, pneus e travões ....................................... b) Exclusivamente por amortecedores ................................................................................... c) Amortecedores e molas...................................................................................................... d) Braços da suspensão, amortecedores, molas e pneus .....................................................

3 – A figura 1 demonstra um movimento oscilatório. Identifique a sua amplitude e frequência:

Fig. 1


S.1

Pós-Teste

a) A amplitude mede-se no eixo vertical (yy), por exemplo, pelos pontos B – C, e a frequência mede-se no eixo horizontal (xx), pelo número de oscilações ocorridas no espaço de 1 segundo ......................................................................................................... b) A amplitude mede-se no eixo vertical (yy), por exemplo, pelos pontos B – D, e a frequência mede-se no eixo horizontal (xx), pelo número de oscilações ocorridas no espaço de 10 segundos ..................................................................................................... c) A amplitude mede-se no eixo horizontal (xx), por exemplo, pelos pontos B – D, e a frequência mede-se no eixo vertical (yy), pelo número de oscilações ocorridas no espaço de 1 segundo. ........................................................................................................

d) É impossível medir a amplitude e a frequência..................................................................

4 – Em relação a figura anterior, indique se é uma oscilação: a) Crescente do ponto A ao ponto B, e decrescente do ponto B ao ponto C. ....................... b) Crescente. .......................................................................................................................... c) Decrescente........................................................................................................................ d) Constante. ..........................................................................................................................

5 – A mola de lâminas fixa-se ao quadro por: a) Rebites................................................................................................................................ b) Soldadura. .......................................................................................................................... c) Um brinco e uma cavilha. ................................................................................................... d) Encaixe. ..............................................................................................................................

S.2


Pós-Teste 6 – As barras estabilizadoras e as barras de torção são órgãos:

a) Da direcção......................................................................................................................... b) Da suspensão..................................................................................................................... c) Do sistema de travagem..................................................................................................... d) Do quadro do veículo..........................................................................................................

7 – Qual a finalidade dos amortecedores:

a) Atenuar a oscilação das rodas devido à acção das molas ................................................ b) Reforçar a acção das molas............................................................................................... c) Amortecer os choques entre os pneus e a estrada............................................................ d) Amortecer o choque em caso de embate...........................................................................

8 – Os amortecedores de gás, funcionam de forma idêntica aos hidráulicos. Qual ou quais os fluidos que operam nos amortecedores gás?

a) Óleo e Azoto sob pressão .................................................................................................. b) Azoto sob pressão .............................................................................................................. c) Óleo .................................................................................................................................... d) Hidrogénio ..........................................................................................................................

9 – As suspensões do tipo Mc Pherson utilizam:

a) Molas de lâminas ............................................................................................................. b) Barras de torção............................................................................................................... c) Sistemas hidropneumáticos ............................................................................................. d) Molas helicoidais.............................................................................................................. Órgãos da Suspensão e seu Funcionamento

S.3

Pós-Teste

10 – Qual a finalidade da suspensão de uma viatura:

a) Dar liberdade de movimentos às varias partes da viatura. ................................................

b) Evitar que os choques das rodas sobre o solo se transmitam integralmente ao quadro..

c) Tornar a viatura mais leve e portanto mais veloz...............................................................

d) Dar maior suavidade de funcionamento ao motor da viatura. ...........................................

11 – Qual das seguintes barras, tem como função principal manter a estabilidade do veículo nas curvas:

a) Barra de torção. ..................................................................................................................

b) Barra estabilizadora............................................................................................................

c) Barra Panhard. ...................................................................................................................

d) Nenhuma das barras anteriores. ........................................................................................

e) Todas as barras referidas anteriormente. ..........................................................................

12 – Qual o sistema de suspensão mecânica, mais utilizado no eixo dianteiro:

a) Sistema independente.........................................................................................................

b) Sistema de eixo rígido. ........................................................................................................

c) Sistema pneumático. ...........................................................................................................

d) Sistema de direcção assistida. ............................................................................................

S.4


Pós-Teste

13 – Quais são os movimentos a que o veículo está sujeito ?

a) Movimentos rotativos...........................................................................................................

b) Movimentos verticais e horizontais. ....................................................................................

c) Movimentos verticais, horizontais e laterais. .......................................................................

d) Movimentos rectilíneos........................................................................................................

14 – Os órgãos que compõem a suspensão, por exemplo molas, amortecedores, braços oscilantes, são classificadas como:

a) Massas não suspensas. ......................................................................................................

b) Massas suspensas. .............................................................................................................

c) Ambas as anteriores............................................................................................................

d) Nenhuma das anteriores. ....................................................................................................


S.5

Corrigenda e Tabela de Cotação do Pós-Teste

CORRIGENDA E TABELA DE COTAÇÃO DO PÓS-TESTE

S.6

N.º DA QUESTÃO

RESPOSTA CORRECTA

COTAÇÃO

1

B

1,2

2

D

1,2

3

A

2

4

C

2

5

C

1,2

6

B

1,2

7

A

1,2

8

A

2

9

D

1,2

10

B

1,2

11

B

1,2

12

A

1,2

13

C

2

14

A

1,2

TOTAL

20


48_CEPRA_9396_Orgãos_da_Suspensão_e_seu_Funcionamento

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