EIXO TEMÁTICO SISTEMAS DE SUSPENSÃO Prof. Widomar P. Carpes Jr, Dr. Eng. Prof. Cláudio Roberto Losekann, Dr. Eng.

Florianópolis, abril de 2003

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SUMÁRIO

1. Introdução __________________________________________________ 3

2. Tipos de Suspensão __________________________________________ 4

2.1 Com Eixo Rígido 4

2.2 Trapezoidal 5

2.3 MacPherson 7

2.4 Outros Tipos de Suspensão 9

3. Outros Elementos da Suspensão ______________________________ 14

3.1 Escoras de Suspensão 14

3.2 Barra Estabilizadora 14

3.3 Buchas de Suspensão 19

3.4 Amortecedores 19

3.5 Molas 26

3.5.1 Molas de Lâminas 28

3.5.2 Molas de Torção 28

3.5.3 Molas Helicoidais 29

3.6 Pivô 29

3.7 Bandejas 30

4. Problemas na Suspensão ____________________________________ 31

4.1 Tremor no volante a partir de determinada velocidade 32

4.2 Ruídos por pequenas vibrações 32

2

4.3 Grande folga angular no volante 32

4.4 O veículo não mantém o raio numa curva 33

4.5 Direção pesada mesmo em movimento 33

4.6 Ruído ao passar por pequenas valetas ou na frenagem 33

4.7 Dificuldade de manter o veículo em linha reta na estrada 34

4.8 O veículo puxa para um dos lados mesmo andando em linha reta 34

4.9 Desgaste irregular dos pneus 34

4.10 Verificar a cada 10.000km, mesmo sem apresentar avaria 34

4.11 Problemas com as molas 35

4.12 Problemas nas bandejas 35

5. Rebaixamento de Veículos ___________________________________ 37

6. Referências Bibliográficas ____________________________________ 42

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1. Introdução

As carruagens tracionadas por cavalo foram os predecessores dos

veículos modernos. Tinham uma suspensão que consistia em feixes de lâminas

de metal presas umas as outras formando uma figura semi-elíptica, sendo mais

grossa no meio do que nas extremidades. O eixo era preso no meio da mola e

uma extremidade é fixada ao chassi e a outra possuía uma ligação móvel.

Figura 1 – Carruagem com suspensão.

Os veículos, assim como as carruagens, necessitam de suspensão

porque as superfícies das estradas são irregulares e desiguais. Embora hoje

em dia as estradas são melhores, as velocidades são ainda maiores do que

eram antigamente, fazendo com que pequenas ondulações pareçam maiores

do que realmente são. Um sistema bom da suspensão não pode consistir

apenas de molas, porque neste caso, a energia acumulada pela mola, quando

de uma ondulação, faria o veículo saltar. Entretanto as molas absorvem os

choques que estão sendo transmitidos aos passageiros do veículo pela

superfície de estrada. A fim impedir o veículo que salte acima e para baixo

continuamente as oscilações das molas devem ser controladas. Para fazer isto

os amortecedores são usados. Cada mola e cada amortecedor têm sua própria

freqüência da vibração e é a diferença entre as duas freqüências que reduz a

ressonância do veículo e garante uma melhor dirigibilidade, conforto e

segurança. Além as molas e os amortecedores, os pneus do veículo e os

assentos são também parte da suspensão do veículo, visto que a finalidade

4

principal da suspensão nos veículos é fazer as viagens mais confortáveis para

os ocupantes.

2. Tipos de Suspensão

Existem diversos tipos de suspensão de veículos, entre as quais a

suspensão de eixo rígido, a trapezoidal e a MacPherson.

2.1 Com Eixo Rígido

Foi o primeiro sistema criado. Era composto por um eixo rígido ligado a

dois feixes de molas. Tinha o inconveniente de causar insegurança e

desconforto aos passageiros quando o veículo encontrava um obstáculo, pois o

sistema não conseguia compensar a inclinação do terreno. Esse sistema ainda

é encontrado em veículos antigos e em caminhões.

O sistema de eixo rígido foi utilizado durante anos por ser de construção

simples, embora o conforto e a dirigibilidade sejam questionáveis. Existem,

ainda variações deste tipo de suspensão, que utilizam molas helicoidais no

lugar de feixes de molas. A utilização de molas helicoidais necessita de uma

ligação articulável do eixo com o chassi do veículo, porém essas molas

necessitam de um espaço menor para serem alocadas.

Figura 2 – Eixo rígido com feixe de molas

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Figura 3 – Eixo rígido com molas helicoidais

Outra variação deste sistema de suspensão, utilizada para suspensões

traseiras, utiliza a barra panhard, que consiste numa barra diagonal cuja função

é evitar movimentos laterais do eixo rígido. Este sistema é muito utilizado em

eixos traseiros devido a simplicidade e baixo custo.

Figura 4 – Eixo rígido com molas helicoidais e barra panhard

2.2 Trapezoidal

Este tipo de suspensão consiste em 2 trapézios, também conhecidos

como balanças ou bandejas dentro das quais está situada a mola helicoidal,

dentro da qual está alocado o amortecedor. A extremidade superior do conjunto

amortecedor/mola é conectada à carroceria do veículo e a extremidade inferior

desse conjunto está conectada a balança inferior. A roda move-se, para

permitir a dirigibilidade do veículo, devido a uma união articulável fixada entre

as duas balanças pelo pino mestre. Os comprimentos, as posições e os

ângulos das balanças afetam o trajeto da roda, quando ela se move sobre

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ondulações, que afeta por sua vez a aderência, o desgaste dos pneus e a

dirigibilidade. Na maioria dos carros, a balança superior é mais curta do que a

inferior, de modo que a roda desloca-se para dentro ao carro quando as

ondulações fazem com que ela suba. A vantagem deste tipo de suspensão é

que ela forma um conjunto compacto, favorecendo que não haja perda de

espaço do compartimento do motor ou dos passageiros.

Figura 5 – Exemplo de suspensão trapezoidal.

Existem variações deste tipo de suspensão, que podem ser vistas nas

figuras 6 e 7.

Figura 6 – Exemplo de variação construtiva da suspensão trapezoidal.

7

Figura 7 – Exemplo de variação construtiva da suspensão trapezoidal.

2.3 MacPherson

A suspensão MacPherson é uma evolução da suspensão trapezoidal, na

qual se foram eliminadas várias peças, como bandeja superior, buchas e

braços, tornando-se mais simples, barata e eficiente do que o sistema

trapezoidal. Por não precisar de muito espaço, possibilita a ligação direta da

suspensão ao monobloco. Porém, este tipo de suspensão tornou os pivôs

fundamentais na segurança da suspensão, exigindo muitas vezes o uso de

escoras de suspensão.

Assim como a suspensão trapezoidal, a suspensão MacPherson tem o

amortecedor dentro da mola helicoidal, sendo a extremidade superior do

conjunto mola/amortecedor unida à carroceria do veículo. Entretanto a outra

extremidade é unida a uma ligação transversal que mantém a roda em posição

e a resiste às forças de frenagem aplicadas à roda. O conjunto inteiro

amortecedor/mola gira quando a roda gira angularmente para que o veículo

mude de trajetória. Este sistema é popular em carros modernos porque

mecanicamente é mais simples do que o sistema trapezoidal, resultando num

peso mais baixo que reduz o desgaste nas peças móveis e melhora a

capacidade de carga do veículo. Além disso, quando a roda move para cima ou

para baixo, devido às imperfeições da estrada, a curvatura descrita pela roda

não é tão grande quanto na suspensão trapezoidal, de modo que a banda de

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rodagem do pneu permanece mais tempo em contato a estrada. Porém, a

resistência mecânica da carroceria, no local onde é fixado o conjunto

mola/amortecedor, deve ser elevada para suportar a carga sobre a suspensão.

Figura 8 – Suspensão MacPherson

A figura 9 apresenta a suspensão de um Porsche 911, que é do tipo

MacPherson e contém barra estabilizadora e sistema de direção.

Figura 9 – Suspensão dianteira de um Porsche 911.

A utilização de suspensão traseira independente teve problemas durante

o desenvolvimento: como construir uma suspensão independente se o eixo de

transmissão de potência unia as rodas e era rígido? Este problema demorou a

ser solucionado, porém foi superado usando um eixo de transmissão

articulado, com uma junta homocinética em cada semi-eixo, que acompanha os

movimentos da suspensão e mantém-se unido as rodas e a caixa de

9

velocidades. Os amortecedores e as molas helicoidais também são unidos à

extremidade próxima à roda e à carroceria do veículo. O diferencial teve que

ser mantido para compensar a diferença de velocidades entre a roda interna e

a externa, quando o veículo executa uma trajetória curvilínea. A figura 10

apresenta a suspensão traseira de um Porsche 911, contendo o eixo de

transmissão com as juntas homocinéticas.

Figura 10 – Suspensão traseira de um Porsche 911.

2.4 Outros Tipos de Suspensão

O sistema hidroelástico (hydrolastic) trabalha ligando os sistemas

dianteiros e traseiros da suspensão por dispositivos hidráulicos. No caso da

roda dianteira colidir com uma ondulação da pista, esse sistema faz com que a

roda traseira que estaria abaixada em relação à carroceria do veículo, seja

erguida, mantendo o veículo em nível. Cada roda é conectada a uma unidade

hidroelástica que consiste num cilindro de diafragma flexível que se desloca por

transferência do líquido às rodas dianteiras e traseiras enquanto o carro se

move sobre as ondulações. Nesse sistema, a roda esquerda dianteira é

conectada à esquerda traseira, e a direita da parte dianteira à direita da parte

traseira. Desta maneira, primeiro a roda dianteira de um determinado lado

colidirá com uma ondulação e erguerá a traseira do mesmo lado.

Posteriormente, a roda traseira do mesmo lado colidirá com a mesma

ondulação e erguerá a dianteira. Este sistema foi usado pelos veículos

britânicos Minis, Maxis, 1100s, 1300s e 1800s e também pela Citroen.

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A suspensão hidropneumática (figura 11) foi utilizada comercialmente

pela Citroen. Cada roda possui uma unidade independente da suspensão. A

roda é ligada independentemente ao chassi por um braço de suspensão, que é

unido a um pistão. Quando a roda se levanta, devido a uma ondulação, aciona

o pistão e empurra um líquido que comprime um gás (dentro de uma esfera),

separado do líquido por um diafragma flexível. Quando a roda desce, faz o

pistão recuar, permitindo a redução de pressão no líquido e a expansão do gás,

que age como uma mola. A fim controlar o nível do líquido há uma ligação

entre o braço da suspensão e uma válvula de corrediça. Quando a suspensão

do carro desce ou passa por um buraco na pista, a válvula está aberta

proporcionando mais líquido no cilindro, levantando o chassi do carro que

retorna ao seu nível original. Quando o carro está no nível normal, a válvula

está no ponto morto não permitindo que nenhum líquido entre ou saía do

cilindro, mantendo a altura do veículo constante. Se o carro furar um pneu, o

pneu baixo faz a suspensão descer e abrindo a válvula, permitindo o líquido

entre no cilindro estabelecendo a altura original. Após restabelecer a altura

original a válvula retorna a posição neutra. Poucos fabricantes usam este

sistema porque é mais complexo do que outros tipos de suspensão.

Figura 11 – Suspensão hidropneumática.

O sistema de suspensão hidroativa é uma suspensão hidráulica que

possui sensores eletrônicos para dar mais "inteligência" ao sistema,

possibilitando rodar numa rodovia com asfalto perfeito, ruas cheias de buracos

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ou estradas de terra, com o máximo conforto, com total segurança e

estabilidade. Isso é feito sem nenhuma intervenção do motorista ao sistema.

Por meio de sensores que monitoram o tipo de piso, velocidade do carro

e estilo de dirigir do motorista, a carroceria se autonivela para o melhor

desempenho possível. Numa estrada de piso bom, a partir dos 110 km/h o

sistema faz com que a altura do carro seja reduzida 1,5 centímetro em relação

à altura-padrão, permanecendo assim até que a velocidade seja inferior aos 90

km/h. Se os sensores indicarem que o piso é irregular, a altura poderá ser

elevada em até 1,3 cm. Em casos extremos, por intermédio de um botão no

painel, pode se levantar a carroceria em até 25 cm do solo, altura bem superior

àquela da maioria dos utilitários esportivos com tração nas quatro rodas. Isto

torna o veículo adequado para chegar à chácara ou fazenda com todo o

conforto.

A suspensão hidroativa foi lançada no Citroen XM de 1989, mas deriva

da hidropneumática introduzida em 1955. Nos dois sistemas há uma esfera

próxima a cada roda contendo, em compartimentos separados por uma

barreira elástica, nitrogênio e fluido sob alta pressão. O nitrogênio dá

flexibilidade à suspensão, funcionando como mola, e o fluido atua como

amortecedor. Os impactos transmitidos pelas rodas passam pelo fluido e

pressionam a barreira elástica, que comprime o compartimento de gás. Este

então absorve energia e devolve o impacto restante ao fluido, que se encarrega

de amortecê-lo.

No sistema hidroativo há também as esferas junto a cada roda, mas

acrescenta-se uma esfera central em cada eixo conectada às esferas das

rodas. As esferas centrais (dianteira e traseira) também estão ligadas entre si.

Com a adição dessas esferas e suas conexões, aumenta o volume de

nitrogênio e de fluido e este pode deslocar-se de um lado ao outro do eixo (e

também de um eixo ao outro), o que otimiza o funcionamento do conjunto.

Quando maior rigidez é necessária, as esferas centrais se fecham e isolam as

das rodas, reduzindo o volume de gás e de fluido em circulação. Observa-se

que esta suspensão oferece contínua variação de rigidez, não se limitando às

posições suave e firme, como em geral ocorre com amortecedores ajustáveis.

Outra vantagem é a rapidez de resposta: o sistema analisa a velocidade do

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veículo, a aceleração lateral e a atuação de freios e acelerador para, em

frações de segundo, obter a programação ideal para cada tipo de piso e

condução. Ela é capaz de diferenciar um buraco isolado de uma alteração da

qualidade da estrada, evitando reprogramação desnecessária.

Além dessas vantagens, curvas sem inclinação tornaram-se possíveis

na versão aperfeiçoada da suspensão hidroativa utilizada no Citroen Xantia

Activa, que possui o sistema SC.CAR de controle ativo de rolagem. Seu

princípio é variar a atuação da barra estabilizadora, que controla a inclinação

da carroceria em curvas. Uma esfera de gás foi montada nessa barra, cujo

diâmetro é de 28 mm, de modo a fazê-la trabalhar em situações normais como

se medisse 23 mm. Quando uma curva é tomada rapidamente, atuadores

hidráulicos comandam o fechamento da esfera e eliminam o efeito de

suavização, retomando o diâmetro efetivo de 28 mm, o que torna a barra muito

mais firme. A inclinação da carroceria atinge no máximo meio grau. A sensação

de conforto e estabilidade é maior, mas a aceleração lateral máxima continua

(como em qualquer veículo) condicionada à aderência dos pneus, que sempre

apresenta um limite. O sistema torna possível até mesmo gerar rolagem

negativa, como numa motocicleta.

Figura - 12 Suspensões ativas do Xantia (esquerda) e do XM: esferas

substituem as molas

Outro tipo de suspensão é a suspensão a ar ou pneumática, que é um

meio flexível para controlar a altura da suspensão do veículo, individualmente

para cada roda. Neste caso, as molas convencionais são substituídas por

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recipientes pressurizados flexíveis ou molas pneumáticas. Quando a roda se

move para cima, o volume do cilindro é reduzido, aumentando a pressão do ar,

de modo que a força resultante da pressão é aplicada indiretamente à roda

para fazer o veículo retornar a altura normal. Se a molas pneumáticas forem

infladas, pode-se carregar uma carga maior sem reduzir a altura dos veículos

em relação ao solo. Isto é feito através da conexão da mola pneumática a um

reservatório que contém o ar de alta pressão, sendo a altura regulada através

de uma válvula elétrica. Quando se necessita liberar o ar da mola pneumática,

basta abri-la e deixar algum ar escapar para a atmosfera. A válvula pode ser

controlada por computador, que monitora cada roda independentemente. Este

sistema de suspensão é usado na Range Rover. Por exemplo: pode-se

levantar a altura do veículo quando se estiver viajando em terreno acidentado

ou fora da estrada, de modo que o afastamento do veículo à terra seja

aumentado. Da mesma forma, pode-se reduzir a altura, conferindo um centro

de gravidade mais baixo (dando maior estabilidade) para imprimir velocidades

elevadas. Ou ainda, reduzir a altura em relação ao solo para melhorar o acesso

para os passageiros.

Esta suspensão permite o nivelamento do veículo, sendo mais utilizada

em veículos que estão sujeitos ao transporte de cargas elevadas. O sistema

pode trabalhar automaticamente ajustando as características da mola do carro,

de modo que seja sempre aproximadamente na mesma altura sob qualquer

condição de carga. O benefício principal deste sistema é que o curso total da

suspensão estará sempre disponível para qualquer carga, possibilitando mais

conforto aos passageiros. Este sistema é visto com alguma freqüência nos

veículos que são usados puxar reboques, porque a carga extra na parte

traseira do carro significa que a parte dianteira do carro está inclinada para

cima, prejudicando a dirigibilidade, o conforto e inclinando os faróis para cima,

que prejudica a visibilidade do motorista e daqueles que trafegam no sentido

contrário.

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3. Outros Elementos da Suspensão

3.1 Escoras de Suspensão

As escoras de suspensão consistem em barras metálicas rígidas fixadas

próximas à conexão do conjunto mola/amortecedor com o chassi, cuja função é

proporcionar uma ligação rígida entre duas suspensões independentes,

reforçando a estrutura do veículo. As escoras são utilizadas principalmente

quando se utilizam suspensões do tipo MacPherson, que elevam demais as

solicitações mecânicas sobre os apoios dos amortecedores

Figura 13 – Escoras de suspensão.

3.2 Barra Estabilizadora

As barras estabilizadoras (ou anti-rolante) servem para reduzir a

tendência que o carro possui a girar sobre um eixo longitudinal imaginário,

melhorando com isso a estabilidade. Estas são barras de torsão como usadas

nas molas, sendo fixadas nas extremidades da suspensão através de fixadores

de borracha ou buchas. Na sua parte central, é unida por fixadores e buchas à

carroceria do veículo. As extremidades das barras agem como alavancas na

suspensão, distribuindo as forças entre as suspensões. Quando se faz curvas,

a suspensão de um lado do veículo é contraída e a outra é distendida,

contribuindo para que o carro gire sobre seu eixo longitudinal. Neste caso, a

barra sofre uma torção e comprime o outro lado da suspensão, dando a

impressão ao motorista que a mola tornou-se mais rígida, reduzindo assim a

tendência ao giro do chassi ou mesmo à tendência ao capotamento. Quando

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mais rígida a barra e as ligações com a suspensão mais será diminuída a

tendência ao giro da carroceria, porém mais dura se tornará a suspensão, em

curvas. Por outro lado, quando se passa por ondulações da estrada e as rodas

se movem para cima e para baixo conjuntamente, a barra estabilizadora não

sofre torção (apenas girando livremente dentro das buchas) e se o veículo tem

molas macias, a suspensão mantém-se macia, absorvendo as irregularidades

da estrada. Se por um lado a ausência de uma barra estabilizadora tende a

aumentar a tendência ao giro por outro a utilização de uma barra estabilizadora

extremamente rígida tende a perder ou comprometer a independência entre os

lados da suspensão.

Figura 14 – Foto de uma barra estabilizadora com acessórios

Figura 15 – Detalhe da barra estabilizadora regulável

As barras estabilizadoras modificam sensivelmente o desempenho do

veículo, tanto que nos carros de corridas é alvo de alterações constantes pelos

projetistas. As barras estabilizadoras têm duas funções básicas: reduzir a

tendência ao giro da carroceria sobre o eixo longitudinal (e do veículo ao

capotamento) e proporcionar a redistribuição de cargas no veículo quando

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este executa uma curva em velocidade, inclusive entre as rodas dianteiras e

traseiras, alterando o relacionamento entre elas.

As barras estabilizadoras restringem os movimentos verticais da

suspensão, que ocorre quando o veículo é sujeito a cargas extremas devido a

curvas em velocidade. Por causa das ligações entre as partes da suspensão, é

difícil manter a geometria adequada das rodas, quando estas sobem e descem

acentuadamente. Reduzindo o giro da carroceria, a barra mantém a suspensão

trabalhando dentro de faixas ótimas de geometria. Por exemplo, em alguns

casos, colocar uma barra estabilizadora que endureça a suspensão de um

veículo de passeio, pode melhorar a dirigibilidade em curvas. Pois torna a

adaptação do carro à curva mais rápida, permitindo a direção em alta

velocidade.

A aderência do pneu à superfície da pista e a redução da tendência ao

giro da carroceria estão entre os fatores mais importantes para a dirigibilidade

do veículo, e eles estão relacionados. Sempre que o veículo faz uma curva em

determinada velocidade podem ocorrer 2 coisas: a aderência do pneu à pista é

insuficiente e o mesmo derrapa, saindo da trajetória curvilínea. Se os pneus

aderem à superfície o veículo mantém a trajetória curvilínea, mas a força

centrífuga tende a lançar os objetos e os ocupantes do veículo para fora da

curva e provoca um momento angular sobre a carroceria que a faz girar ou

deslocar angularmente. Este momento é resultante da transferência de peso da

parte interna à curva para a parte externa, causando compressão da

suspensão interna e alongamento da suspensão externa.

O giro angular do veículo não é somente ruim para o veículo, mas

também é desconfortável para o motorista, desconcentrando-o da atividade de

dirigir. A tendência ao giro aumenta a carga sobre os pneus externos à curva,

reduz a carga nos pneus internos reduzindo a capacidade de tração e a

aderência. Isto também reduz a dirigibilidade, devido à inclinação e distribuição

de carga desigual nas 4 rodas. Outro problema é a cambagem do veículo que

altera com a compressão e descompressão da suspensão, podendo ocasionar

redução da área de contato dos pneus com o solo, reduzindo a aderência e a

tração ou transferência de potência. É para evitar este problema que se utiliza

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a barra estabilizadora, que contribuem para evitar a tendência ao giro da

carroceria e provoca um mínimo de desconforto. Outra solução viável é utilizar

molas mais rígidas, que exigem amortecedores mais fortes, cujo conforto

depende da qualidade da pista.

Em geral, as barras estabilizadoras têm forma de “U” e estão fixadas nos

braços de suspensão. Então, para que um braço da suspensão levante e outro

abaixe é necessário torcer a barra. Os dois principais fatores que determinam a

rigidez torsional da barra são o diâmetro e o comprimento do braço de

alavanca da barra. A equação para o cálculo da torção angular do veículo é:

Ângulo de torção = (2 x M x L)/(π x D4 x G) [rad]

Onde: M = momento torçor que é calculado por M = Força x Alavanca

L = Alavanca

D = diâmetro da barra (se a barra for oca, utilizar-se-á “D4 – d4”)

G = módulo de elasticidade à torção

Observando a equação anterior pode-se observar que alterando o

diâmetro da barra, ocorrerá uma alteração acentuada no ângulo de torção. Por

exemplo, um veículo que possui uma barra estabilizadora de 15 mm de

diâmetro substituída por outra de 17,5 mm haverá um aumento de rigidez de

85% (17,54/154 = 1,85).

Como as barras têm forma aproximada de “U”, a distância entre suas

pontas e o eixo de torção da barra dá o braço de alavanca. Neste caso, como

M = Força x Alavanca, se o braço de alavanca for aumentado resultará em

aumento do momento torçor e o giro da carroceria. Por isso, algumas equipes

de corrida para ajustar seus carros, ao invés de terem um conjunto de barras

de diferentes diâmetros, optam por utilizar uma barra com ajuste de

comprimento. Por exemplo, algumas barras reguláveis têm ajuste de

comprimento entre 160 mm e 200 mm. A fixação na posição de 200 mm

aumenta a rigidez em 20%.

Existe um conceito importante: a distribuição da carga lateral transferida

entre pneus ou do inglês TLLTD – Tire Lateral Load Transfer Distribuition. Este

conceito indica o balanceamento de carga entre pneus dianteiros e traseiros,

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quando de uma curva. Está relacionado com o aumento de solicitação de carga

sobre os pneus, provocando saturação e perda de aderência e tração. Se os

pneus dianteiros saturarem, antes dos traseiros, o veículo tende a sair pela

tangente da curva. Mas se caso os pneus traseiros saturam antes dos

dianteiros, o veículo tende a girar sobre o centro de massa, rodando na pista.

Então, conceitualmente o valor ótimo para TLLTD é 50% (menor que 50% os

pneus traseiros saturam e maior do que 50% os dianteiros saturam).

Algumas pessoas acreditam que utilizar uma barra estabilizadora mais

rígida na dianteira ocasiona diminuição da perda de aderência dos pneus e da

tendência a sair na tangente ou ainda se for colocada uma barra rígida na

traseira aumenta a tendência ao giro sobre o centro de massa, ou ainda que

TLLTD de 50% deixará o veículo mais estável. Mas isto não é tão simples

assim. Na prática, veículos com TLLTD de 50% têm tendência ao giro sobre o

centro de massa, sendo que esta é mais perigosa e mais difícil de controlar do

que a tendência a sair pela tangente. Além disso, deve-se considerar

condições que trazem instabilidade à dirigibilidade como pista molhada,

pressão, desgaste e temperatura dos pneus, distribuição de massa no veículo

(passageiros, carga e combustível). Por isso, para veículos originais a TLLTD

está em torno de 63% e o valor de 58% é considerado “agressivo”, mas ainda

possível de utilizar nas ruas. Tem-se observado na prática é que a instalação

de uma barra estabilizadora dianteira rígida não é a melhor opção em muitas

situações, principalmente em corridas. A razão disso é que esta situação

aumenta a tendência ao veículo passar reto em curvas (sair pela tangente),

pois reduz a aderência e a tração nas rodas dianteiras, sendo mais

problemático para veículos com tração dianteira. Por isso, em muitos casos

opta-se por uma barra estabilizadora rígida na suspensão traseira.

Vale lembrar, que tanto a TLLTD quanto a tendência ao giro da

carroceria são afetados não somente pela barra estabilizadora, mas também

pelas molas.

Atualmente, alguns automóveis já são equipados com tecnologia ativa

anti-giro ou de estabilização. Nesta tecnologia, quando um braço da suspensão

é contraído, devido a uma curva, um fluido é bombeado para fora de um

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dispositivo hidráulico, fazendo o outro lado da suspensão baixar. É uma versão

cara da barra estabilizadora.

3.3 Buchas de Suspensão

São elementos de borracha ou de polímeros que separam a maior parte

dos componentes da suspensão. Como estes elementos são na sua maioria

metálicos, o contato direto entre eles geram ruídos devido a atrito e impactos

As buchas de suspensão têm vida útil limitada e precisam ser

substituídas periodicamente, senão, além do ruído desagradável, podem

ocasionar redução da segurança para os ocupantes do veículo. Em geral,

buchas de compostos de poliuretano ou grafitadas têm uma vida útil maior do

que as de borracha.

Figura 16 – Buchas de Suspensão

3.4 Amortecedores

Num veículo em movimento os amortecedores desempenham um papel

de importância vital, contribuindo na aderência à estrada. Os amortecedores,

através de compressão e distensão, controlam os movimentos da suspensão

no sentido descendente e ascendente. O seu desempenho e manutenção são

fundamentais para o bom comportamento do veículo, quer circule numa

estrada normal ou fora de estrada são eles que garantem grande parte da

segurança.

De uma maneira muito simplificada, os amortecedores são constituídos

por seis componentes básicos: um ou dois cilindros concêntricos, fluído

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viscoso, reservatório, pistão, conjunto de válvulas e haste ou biela do pistão.

No funcionamento dos amortecedores define-se em dois momentos distintos:

compressão e expansão. Ao entrar num obstáculo, as oscilações das molas

são transmitidas ao amortecedor que sofre um processo de compressão.

Depois de passado o obstáculo, a mola regressa à sua posição inicial. O

amortecedor sofre expansão, e sua função é impedir que este processo se dê

de uma forma demasiadamente brusca.

A redução da oscilação da mola é produzida pela ação de resistência

exercida pelo fluído sobre o pistão, no seu movimento ascendente e

descendente. O seu funcionamento consiste no movimento que o pistão

descreve ao pressionar o fluído através das válvulas, proporcionando um efeito

de elasticidade progressiva que torna eficaz todo o trabalho da suspensão.

Sempre que o veículo se depara com um obstáculo, toda a sua estrutura sofre

uma oscilação. A amplitude dessa oscilação irá depender da capacidade de

absorção das rodas, molas e amortecedores.

Este movimento ascendente e descendente do pistão, converte energia

mecânica em calor, evitando o aumento dos movimentos excessivos da

suspensão. A eficiência de um amortecedor é determinada pela sua

capacidade de absorver energia sem entrar em superaquecimento.

Quando a capacidade de expansão do amortecedor é lenta, este deixa

de exercer o controle do curso da suspensão. O veículo oscila

demasiadamente e quando alcança velocidades mais elevadas acaba por

perder aderência. Da mesma forma, um amortecedor com uma expansão

demasiadamente rápida, diminui a resposta da suspensão, aumentando o

esforço sobre as molas. Por isso, a utilização de um amortecedor mais duro

limita a oscilação da mola, tornando o veículo mais estável. Este ganho irá

provocar uma diminuição do balanço do veículo, mas limita também a

capacidade de absorver os pequenos obstáculos. Por outro lado, um

amortecedor mais macio permite um maior aproveitamento da distribuição de

forças entre eixos, proporciona também maior conforto, quando o piso é bom.

Em situações de fora estrada, um amortecedor muito macio provocará maior

balanço do veículo, tornando-se desconfortável. Deve-se lembrar, na escolha

21

dos amortecedores, que maior conforto não implica necessariamente maior

segurança.

A capacidade de expansão do amortecedor depende de três variáveis:

da viscosidade do líquido, do tamanho do orifício através do qual este circula e

da diferença de pressões existente entre cada lado do compartimento interno.

Um problema comum nos amortecedores hidráulicos é a formação de

espuma no reservatório. A espuma é o resultado da mistura do óleo com o ar

existente no reservatório, através do movimento ascendente e descendente do

pistão. Como conseqüência há uma redução do curso do amortecedor, além do

ar conferir ao fluído características elásticas, devido a sua compressibilidade.

Figura 17 – Amortecedores em corte longitudinal.

Quando se circula numa estrada de asfalto em boas condições e com

velocidade reduzida, é natural que qualquer amortecedor ofereça um bom

desempenho. Porém, com o aumento da velocidade ou em pistas ruins ou fora

de estrada é que os amortecedores estão sujeitos a um esforço maior. Quando

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o esforço atinge o limite da capacidade de resposta dos amortecedores, estes

deixam de desempenhar as suas funções. As oscilações passam a ser

absorvidas diretamente pelo chassis, através das fixações dos amortecedores.

Esta situação é perigosa para o veículo, pois torna a condução pouco segura e

coloca em perigo o condutor e os ocupantes.

Existem vários tipos de amortecedores disponíveis no mercado, dentre

os quais (Portal Aventura, 2003) :

• DUPLO CILINDRO HIDRÁULICO: Os amortecedores mais econômicos são

os hidráulicos com dois cilindros concêntricos, que utilizam um pistão com

duas válvulas, uma no topo e outra na base, permitindo a passagem do óleo

de um reservatório para outro;

• A GÁS: Tentando minimizar a formação de espuma no reservatório do

amortecedor, os fabricantes aumentaram a pressão a que o fluído está

sujeito. Este processo só é possível através de algo mais denso que a

atmosfera. É este o principio dos amortecedores a gás, que dispõem de

duas câmaras distintas, uma câmara de fluído e uma câmara de gás,

separadas entre si por uma membrana elástica. Os mais simples

amortecedores a gás, contêm apenas gás na parte superior do reservatório

de óleo, conferindo às válvulas de expansão uma melhor capacidade para

trabalhar a regimes elevados;

• CILINDRO CELULAR: Um outro tipo de amortecedor que utiliza gás, é

chamado celular, que como o nome indica possuem uma célula fechada

onde o gás se encontra isolado do fluído. Impossibilitando assim a formação

de espuma. No entanto, estes amortecedores revelam-se ligeiramente mais

duros quando se conduz fora de estrada;

• DUPLO CILINDRO CELULAR: Dentro deste esquema de funcionamento

existem os modelos de dois cilindros a gás. Neles, o ar por nitrogênio, com

pressão mais elevada, variando entre os 80 e 120 Psi. Estes amortecedores

revelam um melhor comportamento quando sujeitos a elevados regimes,

mas não estão livres da formação de espuma, uma vez que o óleo e o gás

se encontram no mesmo reservatório;

23

• CILINDRO CONCÊNTRICO CELULAR: Os amortecedores de cilindros

concêntricos de gás celular funcionam segundo o mesmo princípio, mas

neste caso o gás encontra-se numa célula estanque, não havendo assim

mistura com o óleo. Neste tipo de amortecedores o reenchimento do

compartimento principal é mais lento que nos modelos descritos

anteriormente. Este aspecto pode ser compensado com o fato dos celulares

poderem ser montados ao contrário;

• MONOTUBO: Existem também os amortecedores monotubo ou de um

único cilindro, que apresentam uma construção bastante mais simplificada.

A sua ação tem como base o funcionamento de um pistão numa coluna de

óleo, não existindo qualquer reservatório exterior. Este sistema apenas

necessita de uma válvula na extremidade do pistão, enquanto outros

modelos têm uma válvula na base. Um compartimento com gás de alta

pressão (300-400 Psi) está separado por um pistão flutuante, evitando

assim a formação de espuma ao mesmo tempo que controla a cavitação.

Como o óleo se encontra apenas num reservatório, o movimento do pistão

não provoca um superaquecimento, oferecendo assim uma melhor

resistência e longevidade. Este tipo de amortecedores é menos resistente a

agressões exteriores ou a um eventual desalinhamento do pistão, uma vez

que as suas paredes são extremamente finas.

Existem ainda outros tipos de amortecedores que são recalibrados para

utilizações especiais, que são os seguintes (Suspensões, 2003):

• AMORTECEDORES COM SISTEMA DE TRAÇÃO INVERSA: são

amortecedores especiais para carros turbinados ou aspirados, que

proporcionam o máximo de contato da roda com o solo, fazendo que o carro

não perca tração numa arrancada ou em curvas. Neste tipo de amortecedor

o fluxo de óleo do amortecedor é invertido, fazendo com que o retorno da

haste seja mais demorado do que sua entrada. Como conseqüência, numa

arrancada ou largada, este modelo de amortecedor evita que o carro

levante a frente e em curvas ele mantém o carro estável, evitando que o

carro saia lateralmente, como o amortecedor só é "pesado" no abrir a haste,

o que acontece numa arrancada. Quando se passa sobre em buracos ou

24

lombadas, a haste se fecha, este curso do amortecedor é macio, fazendo

com que o carro não perca o conforto, considerando o estado das ruas e

estradas.

• AMORTECEDORES ENCURTADOS SOB-MEDIDA: são amortecedores

especiais para carros rebaixados, onde se busca devolver o conforto

mantendo a estabilidade. Como toda suspensão possui um curso de

trabalho pré-determinado, onde engenheiros, durante o projeto, buscam o

máximo de desempenho, conforto e segurança Porém, quando se rebaixa

um carro essas medidas são alteradas, dependendo do grau do

rebaixamento e o carro pode perder estabilidade e ficar "duro" ocasionando

um grande desconforto, podendo também gerar um desgaste mais

acentuado dos componentes da suspensão e carroceria. Esses

amortecedores encurtados para carros rebaixados têm o tamanho dos

amortecedores (corpo e haste) proporcionalmente encurtados. Como

resultado os carros rebaixados passam a ter o conforto de um carro original,

evitando os desgastes da carroceria (trincas) e dos componentes de

suspensão.

Figura 18 – Tipos de amortecedores.

Como em movimento, o amortecedor torna-se um importante item de

segurança do carro e contribui para manter o contato constante entre o pneu e

o solo, quando os amortecedores estão gastos podem levar o veículo a perder

contato com o solo, afetando tanto o controle de direção quanto à frenagem.

25

Em situações nas quais as rodas permanecem no ar um tempo maior que o

normal, o veículo não pára quando o motorista quer, desgarra mais nas curvas

e pode se desgovernar numa poça d'água ou buraco. Por exemplo: o veículo a

50 km/h, com apenas 1 amortecedor 50% gasto, pode aumentar a distância de

frenagem em 2 metros a mais que o mesmo com os amortecedores em boas

condições, facilitando a ocorrência de acidentes. Portanto, é recomendável

fazer uma inspeção ou teste nos amortecedores a cada 30.000 km. Para os

testes, já existem equipamentos computadorizados que apontam resultados

precisos das suas condições.

Por isso, para evitar problemas, é fundamental fazer uma checagem

das condições dos amortecedores a cada 30 mil quilômetros, pois quando eles

estão gastos provocam inúmeros problemas como (Jornal Autoline, 2003):

• perda estabilidade em curvas e pistas ruins;

• balanço excessivo após freadas e arrancadas;

• vibração e ruídos na suspensão;

• aumento do desgaste dos outros componentes da suspensão;

• desgaste prematuro dos pneus;

• perda da aderência necessária aos pneus.

O desgaste natural dos amortecedores, causado pelo uso, compromete

a dirigibilidade do veículo e acelera o desgaste de outros componentes da

suspensão. Assim, para que os ocupantes do veículo não corram riscos

desnecessários, o fabricante de amortecedores Cofap (2003) aconselha a troca

dos amortecedores preventivamente, antes de 40.000 quilômetros rodados.

Existe uma forma de avaliar os amortecedores sem necessidade de

retirá-los do carro: o Shocktester, que é um teste dinâmico das forças de

amortecimento, que avalia as reais condições dos amortecedores. Em apenas

3 minutos fica-se sabendo o estado dos amortecedores do veículo. É um

diagnóstico preciso e confiável que indica se os amortecedores devem ser

substituídos. Este teste é realizado em máquinas ou Centros de Inspeção de

Automóveis que testam o amortecedor sem o desmontar. Para um exame mais

exaustivo é necessário retirar os amortecedores, levá-los a uma bancada de

26

teste e verificá-los individualmente. Isto permite colocar os amortecedores em

situações de freqüências distintas, avaliando detalhadamente o seu

funcionamento em compressão e expansão, bem como o seu desempenho

com o aumento da temperatura.

Normalmente, a degradação dos amortecedores é um processo lento,

não existindo uma percepção real por parte do condutor. Quando o veículo

balança ou oscila demasiadamente frontal ou lateralmente pode indicar que o

amortecedor não esta funcionando perfeitamente, logo, serão indicadores do

seu mau estado.

Durante a checagem dos amortecedores, deve-se verificar se há:

vazamento de óleo no tubo do amortecedor, pneus desgastados de forma

irregular, saliências nos amortecedores, buchas gastas, ocorrência de redução

ou dano na compressão dos amortecedores, hastes tortas, riscadas ou

danificadas e também marcas de desgastes nas molas.

Se for constatado algum desses problemas é recomendável fazer o conserto

ou, se não tiver outra alternativa, troca da peça. É a melhor maneira de garantir

a segurança do veículo, dos ocupantes e dos pedestres também.

Os amortecedores têm um tempo de vida útil que pode variar de acordo

com o desgaste e as situações as quais foram utilizados, após a qual deverá se

substituído.

3.5 Molas

As molas de lâmina estiveram em uso por muitos anos (e ainda

continuam hoje em alguns veículos) porque o desempenho dos veículos não

exigia nenhuma suspensão melhor. Entretanto, a partir de 1960 as molas

helicoidais começaram a ser usadas. São produzidas a partir de uma barra

torcida, normalmente de secção circular para possibilitar o armazenamento de

energia enquanto se contrai e expande. As molas helicoidais são usadas na

suspensão dos veículos em diversos formatos diferentes. Quando foram

introduzidas as primeiras molas helicoidais nos veículos eram utilizadas apenas

na suspensão dianteiras dos veículos, enquanto as molas de lâmina foram

mantidas nas rodas traseiras.

27

As molas de um carro são a parte central da suspensão. Há uns projetos

diferentes das molas, tais como barras da torção e molas de lâmina, mas

quase todos os automóveis de hoje usam as molas helicoidais. Às vezes, até

alguns caminhões usam as molas helicoidais, com molas de lâminas para uma

carga mais pesada no eixo traseiro da suspensão.

As molas absorvem e armazenam as oscilações da suspensão

causadas por colisões, rachaduras, buracos e outras imperfeições da estrada.

Ao absorver as oscilações comprimem ou estende-se. Quando a roda de um

carro sobe ou é empurrada para cima, a mola absorve essa carga adicional,

evitando que a carga alcance o chassi e garantindo o contato do pneu com o

pavimento.

As molas são o principal elemento elástico da suspensão e, a partir do

momento da sua instalação, já estão em trabalho, permanecendo acionadas

pelo peso da carroceria do veículo mais as cargas que o veículo ele estiver

carregando. Elas absorvem as irregularidades do terreno, controlam altura do

veículo e atuam sobre o alinhamento e equilíbrio da suspensão. Os efeitos das

molas fadigadas são verificados por impactos constantes na suspensão,

desgaste acentuado dos pneus, amortecedores e batentes.

Com o veículo em movimento todas as oscilações de pista são

absorvidas pela mola. Sendo assim, uma lombada causa o fechamento da

mola enquanto um buraco provoca sua abertura. Tanto na abertura quanto no

fechamento a mola irá absorver energia, que ao ser liberada será controlada

pelo amortecedor, suavizando assim os movimentos de retorno da mola para a

posição original. Portanto a mola é quem absorve grande parte dos

movimentos recebidos pela suspensão. Desta forma, se as molas não

estiverem boas, as condições de conforto, estabilidade e segurança ficam

seriamente comprometidas.

Sua troca é recomendada aos 60.000 Km, pois é quando começa a dar

sinais de fadiga. Normalmente o motorista só percebe o mau estado da

suspensão quando o veículo apresenta muitos barulhos, trancos, perda de

conforto e estabilidade. Quando as molas apresentarem sinais de batidas de

elos, ferrugem, trincas, quebras ou apresentar frente ou traseira baixa em

28

relação ao solo, bem como desnível lateral, deve-se trocar as molas, pois a sua

segurança estará comprometida.

Ao substituir as molas deve-se sempre trocar no mínimo aos pares e

também verificar acessórios como ar condicionado, transmissão automática e

capacidade do motor e número de cilindros, pois podem alterar a altura do

veículo. As molas devem ser trocadas com ferramentas apropriadas devido sua

grande resistência elástica.

3.5.1 Molas de Lâminas

As molas de lâminas estão em uso desde as carruagens do século XVIII.

Os primeiros carros do século XX não eram não mais do que carruagens com

um motor, que compartilharam conseqüentemente da suspensão das

carruagens. As molas de lâminas são basicamente tira ou lâminas de metais

sobrepostas, que são mantidas juntas por grampos do metal. O eixo é

conectado ao meio da mola, sendo que as extremidades são conectadas ao

corpo do veículo. A maioria de caminhões, reboques e ônibus ainda utilizam

este tipo de mola.

Figura 19 – Feixes de molas.

3.5.2 Molas de Torção

A barra da torção usa a flexibilidade uma barra de aço ou tubo, que é

torcida longitudinalmente. Ela consiste uma barra, normalmente cilíndrica, que

torce quando a suspensão sobe ou desce. Além disso, possui um terminal ou

haste que conecta a extremidade à suspensão.

29

3.5.3 Molas Helicoidais

As molas helicoidais ou de compressão podem ser montadas entre o a

balança ou trapézio e o chassi, ou como em alguns sistemas trapezoidais são

montadas entre os trapézios.

Figura 19 – Molas helicoidais.

3.6 Pivô

O sistema de suspensão é composto por braços e bandejas, onde se

acoplam molas, amortecedores, buchas, borrachas, pinos mestres e pivôs.

Todas essas peças são igualmente importantes dentro do sistema. Mas o pivô

é um item crítico, pois sua quebra afeta a dirigibilidade do automóvel, fazendo

que ele siga para o lado onde a roda estiver virada no momento, podendo

ocasionar o capotamento do veículo.

O pivô é o elo de ligação entre o chassi e o conjunto de suspensão. É

uma das peças mais importantes para a segurança dos veículos e seus

passageiros, pois possibilita o movimento das rodas e deve resistir ao impacto

transmitido por elas. Os principais componentes do pivô são os seguintes:

• Capa de proteção: Pode ser fechada (lubrificação permanente) ou aberta

(lubrificação periódica);

30

• Pino: Pode ser esférico ou tipo chapéu chinês, com haste cônica ou

paralela;

• Mancal: Pode ser de aço, delrin (polímero da Dupon com características

intermediárias entre metais e plásticos) ou nylon de grande resistência;

• Carcaça: Tem bocas oblongas ou circulares e pode ser fixada no veículo

por interferência (recartilhado), rosqueada ou com abas e parafusos.

3.7 Bandejas

A bandeja, trapézio ou braço oscilante da suspensão, é um subconjunto

do sistema de suspensão dos veículos. Em condições ideais, ela trabalha em

harmonia com os demais componentes de suspensão, ligando a roda ao chassi

do veículo e participa na estabilidade, conforto e segurança do sistema. Sua

construção é formada por sua estrutura estampada, forjada ou fundida, buchas

e pivô.

Para que a suspensão funcione, as molas controlam e determinam a

altura do carro elasticamente e os amortecedores controlam a energia

armazenada por estas. Desta forma, as bandejas têm como função controlar o

posicionamento destes componentes na suspensão nas mais diversas

situações, como o subir e descer (ex. passagem em lombadas), para frente e

para trás (ex. arranques e frenagens), para dentro e para fora (ex. em curvas).

Quando os componentes estão em conformidade, este controle da bandeja

proporciona o máximo desempenho da suspensão, além de garantir o perfeito

alinhamento de direção. Ela tem as seguintes funções:

• Ligar o roda ao chassi do veículo (pivô liga roda, buchas ligam chassi);

• Determinar o alinhamento das rodas (seu tamanho, formato e

posicionamento);

• Permitir movimentos verticais da suspensão (subir e descer);

• Suportar forças laterais (nas curvas);

• Limitar e controlar movimentos longitudinais das rodas (frenagens e

arranques);

31

• Permitir que a suspensão seja independente (lado direito independe do

esquerdo);

• Atuar como suporte móvel para os componentes a ela fixados.

A bandeja, por ser o componente de suspensão mais próximo do solo, é

o primeiro componente da suspensão a receber o choque de um impacto

sofrido pela suspensão. Das diversas funções que possui no conjunto de

suspensão, a principal é ligar as rodas ao chassi. Isso mostra que a bandeja

está intimamente ligada com a segurança do veículo e de seus ocupantes.

Alguns dos defeitos que ocorrem com a bandeja podem provocar o rompimento

da suspensão, seguido do desligamento do sistema de direção com a

possibilidade de perda do controle do veículo e o conseqüente risco de

acidente. Os defeitos de uma bandeja são: estrutura danificada (empenada,

amassada, trincada ou fora de esquadro), pivô com folga e buchas com folga.

Em razão dos grandes esforços que a peça é submetida, recomenda-se sua

verificação periódica e, mesmo quando for detectado apenas desgaste nas

buchas, por segurança e prevenção, substituir a peça completa.

Figura 20 – Bandejas de Suspensão.

4. Problemas na Suspensão

Os principais problemas que ocorrem no veículo devido a suspensão ou

seus componentes são os seguintes (Automagazine, 2003):

32

4.1 Tremor no volante a partir de determinada velocidade (shimmy)

1- Causas: Balanceamento e alinhamento das rodas. Solução: Balancear,

alinhar ou ajustar caster.

2- Causas: Amortecedor de direção. Solução: Examinar / trocar.

3- Causas: Folgas nos pivôs de suspensão. Solução: Trocar.

4- Causas: Terminais com folgas. Solução: Trocar.

5- Causas: Desgaste na caixa de direção. Solução: Ajustar ou trocar.

Observações: este comportamento observado através de outro veículo ou de

ligeiro tremor na carroceria. Se o defeito persistir, após a correção dos

problemas anteriores, a causa é a estrutura do veículo.

4.2 Ruídos por pequenas vibrações

1- Causas: Pivôs de suspensão. Solução: Avaliar e trocar um deles caso

apresente avaria.

2- Causas: Amortecedores.

3- Causas: Terminais.

4- Causas: Buchas.

Observações: se o problema persistir, verifique a lataria e, principalmente, as

partes plásticas. A maioria dos componentes anteriores deve ser trocados

sempre aos pares.

4.3 Grande Folga angular no volante (observada com o veículo parado)

1- Causas: Caixa de direção. Solução: Ajustar.

2- Causas: Terminais de direção e barras. Solução: Examinar/trocar.

Observações: os terminais e pivôs têm vida útil limitada.

33

4.4 O veículo não mantém o raio numa curva.

1- Causas: Terminais com folgas. Solução: Trocar.

2- Causas: Alinhamento. Solução: Alinhar.

3- Causas: Amortecedores. Solução: Trocar.

4- Causas: Pivôs de suspensão. Solução: Trocar.

Observações: observe se o desgaste dos pneus está irregular.

4.5 Direção pesada mesmo em movimento.

1- Causas: Terminais travados. Solução: Trocar.

2- Causas: Falta de alinhamento. Solução: Alinhar.

3- Causas: Caixa de direção. Solução: Ajustar.

4- Causas: Rolamentos das rodas dianteiras. Solução: Examinar/trocar.

5- Causas: Pressão dos pneus. Solução: Calibrar.

Observações: verificar prováveis danos nos componentes do sistema de

direção do veículo.

4.6 Ruído ao passar por pequenas valetas ou na frenagem.

1- Causas: Folgas nos pivôs de suspensão. Solução: Trocar.

2- Causas: Amortecedores. Solução: Examinar/trocar.

3- Causas: Buchas. Solução: Trocar.

4- Causas: Pastilhas ou lonas de freio vidrados ou com desgaste excessivo.

Solução: Examinar/trocar.

Observações: procure ter certeza de que o ruído é da parte mecânica.

34

4.7 Dificuldade para manter o veículo em linha reta na estrada

("passarinhando")

1- Causas: Falta de alinhamento. Solução: Alinhar.

2- Causas: Amortecedores. Solução: Examinar/trocar.

3- Causas: Buchas com folga. Solução: Trocar.

4.8 O veículo puxa para um dos lados mesmo andando em linha reta.

1- Causas: Falta de alinhamento. Solução: Alinhar.

2- Causas: Pneus. Solução: Examinar, calibrar ou trocar.

Observações: os pneus podem ter defeito de fabricação ou o rodízio dos pneus

pode estar errado.

4.9 Desgaste irregular dos pneus.

1- Causas: Falta de alinhamento. Solução: Alinhar.

2- Causas: Pneus. Solução: Calibrar/ trocar.

3- Causas: Rodízio errado de pneus radiais. Solução: Reposicionar ou trocar.

4- Causas: Amortecedores. Solução: Examinar/trocar.

5- Causas: Pivôs de suspensão. Solução: Examinar/trocar.

Observações: verificar se há vazamento ou perda de ação dos amortecedores

e dos componentes em geral do sistema de suspensão.

4.10 Verificar a cada 10.000 km, mesmo sem apresentar avaria.

1- Terminais. Solução: Avaliar e trocar, dependendo do estado.

2- Pivôs de suspensão.

3- Buchas.

4- Amortecedores.

35

Observações: deve ser feita uma revisão geral de toda a suspensão. Os

componentes que necessitam ser trocados deverão ser substituídos sempre

aos pares.

4.11 Problemas com as molas

A tabela a seguir mostra sinteticamente os problemas mais comuns que

ocorre com as molas dos veículos, suas causas, conseqüências e soluções.

Problema

Causa Conseqüência Solução

Arriada (fraca)

Tempo de uso

Desgaste irregular dos pneus. Veículo raspa em lombadas. Não mantém alinhamento. Desgaste acentuado de buchas, pivôs e amortecedores.

Trocar

Batidas de elos

Molas cansadas (fadigadas)

Perda de estabilidade. Danifica os batentes e coxins. Empena chassi e ponta de eixo.

Trocar

Pintura descascada

Corrosão

Quebra

Trocar

Quebra

Ferrugem ou excesso de carga

Desnível do veículo. Barulhos. Risco de acidentes

Trocar

4.12 Problemas nas bandejas

As bandejas costumam apresentar dois tipos de problemas (Cofap,

2003):

• Tipo 1: Folgadas, ruptura, tubo interno solto e desgaste.

Figura 21 – Bandejas folgadas, com ruptura, com tubo interno solto e

desgastadas.

36

Causas

Impacto ou sobrecarga.

Regulagem inadequada dos ângulos de direção.

Pivôs folgados.

Rodas desbalanceadas.

Desgaste natural.

Aperto dos fixadores da bandeja com veículo suspenso (elevador/cavalete).

Amortecedores e molas inoperantes.

Deformação no chassi, nas travessas ou nos agregados.

Conseqüências

Desgaste irregular dos pneus.

Barulhos na suspensão.

Falta de estabilidade.

Solavancos

Trinca da estrutura (chapa).

Solução

Trocar as bandejas.

• Tipo 2: bucha solta da carcaça da bandeja

Figura 22 – Bandeja com bucha solta

Causas

Impacto ou sobrecarga.

Regulagem inadequada dos ângulos de direção.

Inversão dos lados.

Baixa interferência bucha-bandeja.

37

Conseqüências

Desgaste irregular dos pneus.

Barulhos na suspensão.

Solavancos

Trinca da estrutura (chapa).

Solução

Trocar as bandejas.

Observação: em razão dos grandes esforços que a bandeja é submetida,

recomenda-se sua verificação periódica e, mesmo quando for detectado

apenas desgaste nas buchas, substituir a peça completa.

5. Rebaixamento De Veículos

Existem duas razões básicas para rebaixar um automóvel: uma é estética

e a outra é a melhoria da dirigibilidade. Nos carros originais tem-se uma altura

maior entre o carro e a pista, e por conseqüência, um centro de gravidade mais

elevado. Rebaixando o carro, coloca-se o centro de gravidade mais próximo ao

solo. O centro de gravidade mais baixo e um curso de suspensão menor,

garantem que o pneu terá maior área de contato com o solo, quando a

suspensão for solicitada, pois haverá uma alteração menor nos ângulos de

camber, que devem ser corrigidos para evitar um desgaste prematuro dos

pneus. Quando se modifica a suspensão de um veículo, implica não somente

em alterar a distância entre as rodas e o paralama, mas também em reduzir o

curso das molas e a ação dos amortecedores. Em geral, o rebaixamento de

veículos exige molas mais duras e amortecedores mais resistentes. O simples

corte das molas pode implicar em choque das rodas com o interior do

paralama, quando o veículo passar sobre uma ondulação da estrada. As molas

mais duras, neste caso, aumentam a durabilidade dos pneus e evitam

problemas nos paralamas.

38

Num veículo rebaixado, pode-se ainda melhorar a alteração feita

colocando uma escora de suspensão para aumentar a rigidez do chassi. Ainda,

pode-se aumentar a rigidez da barra estabilizadora para aumentar sua

eficiência, visto que o curso da suspensão diminui, evitando a tendência ao giro

da carroceria e o risco do pneu atritar com a parte interna do paralama.

Existem alguns métodos para rebaixamento de veículos, entre os quais:

• CORTAR OS ELOS: Este é o jeito mais rápido e barato de rebaixar um

carro. É feita a desmontagem da parte da suspensão do veículo, afim da

mola poder ser retirada. Após desmontado, o conjunto é levado para um

equipamento que comprime a mola, que é retirada do amortecedor. A mola

é cortada, (solda, esmeril ou outro tipo de equipamento) e a ponta que foi

cortada é geralmente encapada com uma "mangueira", para evitar

possíveis ruídos. Depois deste processo o conjunto da suspensão é

montado novamente;

• ESQUENTAR OS ELOS: Esse método consiste em aquecer dois ou três

elos, fazendo-os se juntarem até encostar uns aos outros. Depois de

encostados, eles são soldados para não baterem entre si. Essa técnica

deixa o carro até que "macio", se for comparado com o corte das molas. O

serviço tem que ser feito por um bom profissional para não comprometer a

mola. Esse método pode até ser feito sem a desmontagem do conjunto da

suspensão;

• COMPRIMIR AS MOLAS: Tem que se fazer o mesmo processo da

desmontagem da suspensão para as molas poderem ser retiradas. As

molas são contraídas com a ajuda de um equipamento e são levadas

posteriormente para um forno, onde ficam por algum tempo. Depois são

retiradas e resfriadas, assim mantém sua compressão. Geralmente as

molas são resfriadas em um banho de óleo para serem retemperadas. O

processo tem que ser feito por um bom profissional, pois o risco de quebra

da mola é maior após ela ser aquecida;

• TRABALHAR O TELESCÓPIO: O telescópio é base de apoio da mola

(aquela parte onde a mola fica apoiada). Se esta parte for deslocada para

baixo, não será necessário cortar muitos elos para rebaixar o carro. Esse

39

serviço é feito geralmente em carros que tiram mais de 2 elos ao serem

rebaixados. Abaixando o telescópio, obtém-se maior conforto do que

apenas cortar os elos da mola;

• MODIFICAR A HASTE DO AMORTECEDOR: Neste método, o que é

modificado é a rosca superior de fixação. Esta rosca, é aumentada em um

torno mecânico que corta a sua haste, fazendo com que o amortecedor

suba para dentro do carro, juntamente com todo o conjunto (amortecedor /

mola). Não sendo necessário cortar muitos elos para rebaixar o carro. Este

método deixa o carro até que confortável, se comparado com o método

onde só as molas são cortadas;

• ALTERAR TODA A SUSPENSÃO: Esta mudança é radical, todo conjunto

da suspensão é alterado. As molas e os amortecedores são trocados por

outros chamados de esportivos, onde as molas têm menos espirais e os

amortecedores tem um cursor menor. A vantagem deste tipo de serviço, é o

melhor conforto e a melhor estabilidade nas curvas, deixando o carro mais

seguro. O preço em geral é alto, pois esta modificação depende de

componentes especiais, que na maioria dos casos são importados;

• ALTERAÇÃO DO FEIXE DE MOLAS: Uma das opções para quem tem

Pickups, é o retrabalho nos feixes (tratamento térmico das lâminas). Os

feixes de mola têm um valor de rigidez que varia conforme a têmpera

empregada, o número de lâminas e o tipo de trabalho para qual foi

projetado. Uma maneira bastante segura para rebaixar uma PickUp, é a

instalação de um "Block Kit" (importado), que vai alterar o ponto de apoio

dos feixes, reduzindo a altura do baricentro. Ou seja, se as molas estiverem

montadas acima da ponte, sua fixação passará para a parte de baixo,

reduzindo a altura e com baixo comprometimento do molejo;

Cortar elos da mola para rebaixar um carro, mantendo inclusive os

amortecedores originais é a solução mais barata, porém muito perigosa, pois a

mola pode soltar com o carro em movimento, ou dificultar o controle do carro

uma vez que os movimentos da carroceria são mais bruscos do que o normal.

Além disso, o coeficiente de elasticidade de mola da mola cortada é maior que

o normal, aumentando a cada elo cortado, o que torna o carro muito

desconfortável. O curso de trabalho dos amortecedores também é reduzido,

40

reduzindo a absorção das imperfeições do asfalto, o que seria a sua função

básica. Outra prática também muito comum, mas desaconselhável é esquentar

a mola para poder reduzir seu tamanho, o que a torna mais frágil, sujeita a

quebrar com os fortes movimentos do carro.

A instalação de molas progressivas é outra solução para reduzir o centro

de gravidade do carro, porém custa um pouco mais, já que os principais

produtos do mercado são importados. Com molas progressivas o carro não

ficará tão baixo, mas em compensação além de estética, o carro ganhará em

estabilidade, aceleração e frenagem. O que promove estes efeitos é o fato de

que as molas espirais progressivas possuem valores diferentes de coeficientes

de elasticidade na mesma mola. Elas são macias em lombadas menores,

comuns ao rodar no dia a dia, mas tornam-se mais duras quando submetidas a

obstáculos ou velocidades maiores, tornando o carro mais esportivo e seguro.

Os principais fabricantes de molas progressivas são Eibach e H&R, ambos

alemães que seguem rigorosos padrões de fabricação, e contam com

certificações de controle de qualidade de fabricação.

Para se ter um resultado ainda melhor do que o obtido com a instalação

de molas progressivas, pode-se substituir os amortecedores por outros

esportivos. Existem amortecedores no mercado em tamanhos reduzidos

(próprios para trabalhar com molas menores), e com maior pressão, tornando o

carro um pouco mais duro e a dirigibilidade mais esportiva, com ganhos de

arrancada (pois o veículo não levanta demasiadamente a frente) e estabilidade,

o que é apropriado para alto desempenho.

Se o cliente não ficar satisfeito com uma redução da altura de até 50mm,

então a solução é optar por kits de rebaixamento reguláveis, que podem ser

por meio de rosca ou ar. A suspensão de rosca, consiste em permitir o

movimento do prato (base onde se apoia a mola), fazendo com que a mola

suba ou desça em relação ao amortecedor, sem precisar ser reduzida ou

comprimida. Com isso pode-se ter o carro a uma altura realmente baixa, sem

que o conforto seja perdido, uma vez que o curso de trabalho da suspensão

não é alterado. Contudo, o kit de suspensão regulável por meio de rosca, não

evita o risco de ser multado ao passar por uma blitz policial com o carro

rebaixado, pois o seu ajuste leva entre 10 e 20 min, e o carro deve ser elevado

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com um macaco para que se tenha acesso a cada uma das molas. Mesmo que

o policial permitisse que este ajuste fosse feito na hora, bem na blitz, a multa

não poderia ser evitada, já que, segundo o CNT (Código Nacional de Trânsito),

é proibido qualquer tipo de alteração das características originais do veículo.

Uma solução para evitar também as multas é a instalação de um kit de

suspensão a ar, que permite a regulagem da altura do carro através de um

botão dentro do próprio automóvel. Na suspensão a ar, as molas espirais são

substituídas por bolsas de borracha cheias de ar. Por meio de um sistema

pneumático, com uso de compressor, reservatório de ar, válvulas e mangueiras

de alta pressão é possível instalar botões no painel do carro que comandem o

funcionamento destes equipamentos, fazendo com que as bolsas de ar

encham ou esvaziem, ajustando assim a altura do carro. Normalmente

instalam-se também manômetros junto aos botões, para medir a pressão do

sistema, indicando a altura em que o carro se encontra. Em instalações mais

sofisticadas, é possível inclusive a instalação de dispositivos auxiliares ligados

ao sistema de alarme do carro, que possibilitam a regulagem da altura do carro

através do controle remoto do alarme.

Quando a suspensão a ar está completamente elevada, o carro pode

ficar mais alto que o original, mas perde um pouco do conforto, já que as

bolsas de ar cheias (que fazem o papel das molas), tornam-se duras com o ar

comprimido.

As fábricas de automóveis gastam fortunas no projeto e concepção da

suspensão do carro, para poder alcançar o equilíbrio entre segurança e

conforto, levando em conta as condições de uso que o carro provavelmente se

submeterá e o peso que poderá carregar. É um ato irresponsável a pessoa

simplesmente cortar uma peça da suspensão para deixar o carro mais baixo,

sem preocupar-se com as possíveis conseqüências. Hoje já existem

fabricantes que realizam pesquisas intensas e desenvolvem produtos para

rebaixar a suspensão do carro sem comprometer a segurança, e proporcionar

um dirigir mais esportivo e preciso, inclusive buscando o reconhecimento legal

dos órgãos competentes. Por isso, sugere-se que alterações na suspensão não

só devem melhorar a aparência do carro, mas também buscar constantemente

obter ganhos de performance e desempenho, sem comprometer a segurança.

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Um dos problemas mais comuns em carros rebaixados é a tendência da

cambagem ficar "mais" negativa. Pois muitos optam por um alinhamento que

mantém as rodas ficam mais "abertas" ou mais negativas para um melhor

desempenho numa curva, como são vistos em corridas e competições de

veículos. Além disso, como nossas ruas e avenidas são esburacadas, esse

alinhamento pode sofrer desajustes e os pneus sofrerão maior desgaste na

parte interna, mas há casos de desgaste da parte externa também. Então,

deve-se fazer os ajustes de acordo com as especificações do fabricante, caso

seja um carro para uso diário.

Em alguns carros, o rebaixamento da suspensão pode provocar

rachaduras no chassi, podendo, em casos extremos, quebrar no túnel do

câmbio, cair a parte da frente inteira ou literalmente rachar ao meio. Isto é mais

comum em carros rebaixados e que pulam muito. Neste caso, a dica é reforçar

o chassi para evitar a torção, onde as solicitações forem mais intensas. Isto é

válido principalmente para veículos com monobloco.

6. Referências Bibliográficas

Portal Aventura (2003). Amortecedores. Capturado no endereço

http://www.portalaventura.com/tt/equipamento.php?show=11 em 24 de

março de 2003.

Revista Automagazine (2003) A Suspensão. Capturado no endereço

http://www.dcrnet.com.br/automagazine/index.htm em 24 de março de

2003.

Suspensões (2003). Capturado no endereço

http://www.suspensoes.com.br/Produtos/amortecedores.html em 26 de

março de 2003.

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http://Jornal.autoline.com/mulher/m_roda/arquivos/amortecedores.jsp em

24 de março de 2003.

Cofap (2003) Capturado no endereço http:// www.mmcofap.com.br em 24 de

março de 2003.

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Tuning (2003) Capturado no endereço http:// www.tuningcenter.hpg.com.br em

24 de março de 2003.