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quarta-feira, 6 de janeiro de 2016

Acelerando o TREM

Seguindo os posts sobre dinâmica veicular, vou continuar postando aqui como esse negócio funciona (de maneira bem básica).
Sem mais enrolação, vamos ao que interessa:
Quando um carro acelera, freia ou faz curva, o efeito da massa atua alterando momentaneamente as forças que atuam nas rodas, isso foi explicado no post sobre o CG. Como comentei antes, a massa do carro apenas reage à força que os pneus fizeram para acelera-lo (aceleração longitudinal e/ou lateral). Mas a questão nesse post é analisar de que maneira essas forças atuam sobre o chassi.
Como a roda não é presa de maneira rígida ao chassi (então não estamos falando de um kart) a força que as rodas fazem para mover o carro devem percorrer a suspensão para chegar ao chassi e faze-lo ir para onde se quer.
Então para descobrir como o carro vai atuar ao sofrer uma aceleração basta analisar a geometria da suspensão do carro. O grande lance está em analisar o ponto de reação da suspensão, que pode ser tanto um ponto imaginário (caso de suspensões do tipo multilink, ou um four-link) ou um ponto real mesmo (caso dos tipos swing axle ou trailing arm), basta observar o esquema na imagem.
Então para saber o que acontece com o chassi, basta ter em mente que a força do motor será descarregada no chassi através desse ponto. Há também que se levar em conta que a força não age na horizontal, ou seja, ela não “empurra” simplesmente o carro para frente, a força vem das rodas que estão em contato com o chão.
Aqui vale uma nota: quando o torque das rodas é gerado dentro da suspensão (caso dos freios outboard que são a maioria esmagadora, ou do eixo vivo (traseira do opala)) a força que vem das rodas para o chassi, fica no sentido do ponto de contato da roda com o chão, em direção ao ponto de reação da suspensão.
Já no caso onde o torque é gerado fora da suspensão (caso dos freios inboard, e no caso da tração, todos os casos onde o diferencial é preso no chassi), a força vai do centro da roda em direção ao ponto de reação da suspensão.
Quem esta lendo já deve ter percebido que o vetor da força raramente esta na horizontal, o que implica que parte da força esta realmente empurrando o carro para frente (horizontal) e outra, esta atuando na vertical.
Essa resultante vertical afeta a maneira como o chassi vai se comportar durante a aceleração (frenagem também). Dependendo da quantidade de força vertical aplicada, o carro pode tanto comprimir, estender, ou manter imóvel a suspensão de tração.
Vale lembrar que essas considerações só funcionam no eixo de tração. Então, pra um carro de tração traseira, a dianteira vai SEMPRE erguer, e no caso de um tração dianteira, a traseira vai SEMPRE abaixar. Isso por causa da transferência de carga.
Com isso é possível ajustar a suspensão do carro a fim de obter a melhor tração. Isso mostra de novo a importância de se saber a posição do centro de gravidade (centro de massas) do carro, ja que toda reação do chassi se baseia nessa posição e todos os cálculos dependem dessa informação.