Professor: André Olivieri de Albuquerque

Introdução Todos os veículos (automóveis, caminhões, tratores, ônibus, etc.) tem duas partes fundamentais: Parte não suspensa, que está em contato direto com o pavimento em que o veículo se move; Parte suspensa, que está ligada à primeira, através das molas e amortecedores.

Introdução As molas e amortecedores fazem parte da suspensão do veículo, que age como intermediário entre a parte não suspensa e a parte suspensa. A suspensão absorve parte dos impactos da roda com o solo,evitando que eles se transmitam diretamente aos ocupantes do veículo. Além disso, as molas sustentam o veículo, mesmo quando parado. Quando o veículo passa sobre uma lombada, suas rodas sobem e comprimem as molas de suspensão.

Introdução Depois de passado o impacto sofrido pela roda, a mola volta à forma e tamanho inicial. O amortecedor faz com que a mola volte lentamente. As vibrações da mola não são apenas desconfortáveis para os passageiros, mas danificam diversas peças do veículo. Por essa razão, a suspensão deve ser mantida em boas condições de funcionamento.

Introdução

Componentes Básicos da Suspensão Os componentes básicos de uma suspensão são: Mola Articulador (pivô) Bandeja inferior e superior Amortecedor Tensor Ponta de eixo Batentes Barra estabilizadora

Componentes Básicos da Suspensão

1 = Mola 2 = Articulador (pivô) 3 = Bandeja inferior 4 = Bandeja superior 5 = Tensor 6 = Ponta de eixo 7 = Batentes 8=Amortecedor

Articulação esférica Normalmente formado por um eixo cônico, com rosca em um dos extremos e em forma semi-esférica no outro, que se encaixam no alojamento também semi-esférico. Entre os dois componentes sempre há uma película de lubrificante. É uma peça de aço que faz a ligação dos braços da suspensão à ponta de eixo, permitindo o movimento da roda. São diferentes conforme os lados, normalmente são identificados.

Articulação esférica Articulador (pivô) Articuladores

Braços ou bandeja São peças de aço que ligam a roda à carroceria do veículo, articulando-se com os demais componentes para permitir os movimentos da roda. Em uma das extremidades possui articulação esférica e na outra, buchas de borracha. Alguns tipos de suspensão independente possuem duas bandejas, uma superior e outra inferior.

Braços ou bandeja

Tensor É um tirante de aço que liga o braço à carroceria do veículo. Tem a função de ajudar a suportar os esforços que lhe são impostos, quando o veículo “arranca”, freia ou encontra obstáculos no piso. Em um dos lados é fixado no braço e no outro é fixado à carroceria e limitado por buchas de borracha.

Tensor

Ponta de eixo É um eixo de aço que se articula com os braços da suspensão, geralmente chamada de “manga-de- eixo”. Sua extremidade é cônica e se une ao suporte, por meio de articulações esféricas. Em sua extremidade, há uma rosca que permite a instalação e regulagem do cubo, por meio de dois rolamentos cônicos. Atualmente, os veículos têm a ponta de eixo menor, permitindo a instalação de apenas um rolamento, de grande diâmetro com duas pistas de esferas, montado diretamente no suporte das articulações esféricas.

Ponta de eixo

Batente e coifa Existem suspensões com um ou dois batentes. Quando temos um batente,este tem a função de limitar a ação máxima do amortecedor, evitando que o mesmo bata no fundo. Quando temos dois batentes, um deles tem a mesma função já mencionada e o segundo batente tem a função de servir de apoio e elemento de giro da coluna de suspensão em relação à carroceria.

Batente e coifa A coifa é um elemento instalado na haste do amortecedor, que tem a função de evitar que impurezas atinjam esta haste e prejudiquem seu funcionamento ou mesmo inutilizem-na, causando o vazamento do óleo interno. Batente e coifa

Mola Com o passar dos tempos, foram introduzidas as molas entre o eixo e a carroceria, o que trouxe alguns benefícios e, também, alguns problemas, como a força elástica e a freqüência das vibrações que proporcionavam instabilidade ao veículo, principalmente com o aumento da velocidade. Quando a mola é comprimida e solta repentinamente, ela se distende violentamente e começa a vibrar.

Mola-função Quando o veículo se desloca em pisos irregulares, suas rodas sofrem impactos que seriam transmitidos diretamente à carroceria do veículo se não existisse a suspensão. Desse modo, a suspensão é o elemento intermediário entre o eixo da roda e a carroceria. As molas recebem os impactos do piso irregular e têm a função de absorvê-los. Outra função atribuída às molas é que elas têm de sustentar o peso do veículo.

Mola- resiliência Resiliência é um conceito oriundo da física, que se refere à propriedade de que são dotados alguns materiais, de acumular energia quando exigidos ou submetidos a estresse sem ocorrer ruptura. Após a tensão cessar poderá ou não haver uma deformação residual causada pela histerese do material - como um elástico ou uma vara de salto em altura, que verga-se até um certo limite sem se quebrar e depois retorna à forma original dissipando a energia acumulada e lançando o atleta para o alto.

Mola- resiliência É medida em percentual da energia devolvida após a deformação. Onde 0% indica que o material sofre deformações exclusivamente plásticas (plasticidade) e 100% exclusivamente elásticas (elasticidade).

Mola-tipos Provavelmente, a mola mais conhecida é a que tem a forma helicoidal. Entretanto,a mola pode ter diversas outras formas: mola plana, barra de torção, feixe de molas, feixe de torção.

Mola helicoidal Cada trecho de mola helicoidal que corresponde a uma volta chama-se espira ou elo; a distância entre uma espira e a espira seguinte chama-se passo.

Mola helicoidal Na mola helicoidal de tração, as espirais estão juntas uma da outra. Assim, quando a mola é tracionada as espirais se afastam. Já na mola helicoidal de compressão, as espirais precisam ter um certo afastamento para permitir uma deformação elástica e absorver a ação da carga aplicada.

Mola helicoidal Nas molas de compressão utilizadas em veículos os elos não devem se encostar,mesmo quando são comprimidos. Por isso, se apresentarem espirais deformadas, é sinal de que perderam sua capacidade de resistência e devem então, ser substituídas. Além disso, as molas têm uma determinada duração,depois da qual deixam, de atuar. Nesse caso, o carro pode ficar mais baixo ou pender para o lado.

Mola helicoidal Outro problema, devido às molas danificadas,é o veículo não voltar rapidamente à sua posição original ao ser abaixado e solto. Por isso, deve-se fazer uma substituição preventiva das molas, de acordo com a especificação do fabricante do veículo. Todos esses cuidados são válidos,também, para feixes de molas com molas semi-elípticas.

Mola helicoidal Para melhor desempenho, deve-se atender às especificações corretas das molas helicoidais. Estas especificações são: Comprimento da mola (H); Carga máxima que a mola admite (Qm); Diâmetro médio da mola (Dm); Diâmetro do arame (até 12mm) ou vergalhão (acima de 12mm) de que a mola é feita (dm); Deslocamento que cada espiral sofre quando a mola é esforçada (espaço de contração = e ).

Mola helicoidal

Feixe de molas Os feixes de molas são especificados quanto a: Carga máxima; Comprimento total dos feixes; Número de lâminas ; Comprimento, largura e espessura de cada lâmina; Flecha do arco de curvatura. Flecha do arco

Feixe de molas

Questões 1) Qual a função básica da articulação esférica? Qual outro nome este componente recebe? 2) Qual componente liga a roda à carroceria do veículo? Como são fixados? 3) Qual peça nos permite a regulagem do cubo de roda? Através de que elementos esta regulagem é feita? 4) Na suspensão de dois batentes, qual a função de cada um? 5) Quais são as funções básicas das molas de suspensão?

Questões 6) Cite os tipos mais comuns de molas. O que é o passo da mola helicoidal? 7) Por que os elos de uma mola helicoidal não devem se encostar? O que devemos fazer quando isto ocorrer? 8) Qual a aplicação mais comum do feixe de molas? Por que não utilizamos molas helicoidais nesta aplicação?

Gabarito 1) É uma peça de aço que faz a ligação dos braços da suspensão à ponta de eixo, permitindo o movimento da roda. Recebe também o nome de pivô. 2) É o braço ou bandeja de suspensão. Para fixá-los em uma das extremidades possui articulação esférica e na outra, buchas de borracha. 3) É a ponta de eixo, a regulagem é feita através de rolamentos. 4) Um deles tem a função de limitar a ação máxima do amortecedor, evitando que o mesmo bata no fundo e o outro de servir de apoio e elemento de giro da coluna de suspensão em relação à carroceria.

Gabarito 5) As molas recebem os impactos do piso irregular e têm a função de absorvê-los. Outra função atribuída às molas é que elas têm de sustentar o peso do veículo. 6) Mola helicoidal, mola plana, barra de torção, feixe de molas, feixe de torção. A distância entre uma espira e a espira seguinte chama-se passo. 7) Os elos não devem se encostar pois o atrito e o impacto gerado entre eles faz com que a mola perca sua elasticidade e a sua resiliência, portanto sua função. Quando as molas tiverem seus elos encostando devemos substituí-las.

Gabarito 8) A aplicação mais comum é a linha pesada (caminhões, ônibus,...). O motivo de utilizarmos feixe de molas ao invés de molas helicoidais é o fato de que empacotadas elas produzem um efeito elástico maior do que a mola helicoidal, para que o peso de um veículo pesado fosse suportado pela mola helicoidal, esta deveria possuir um tamanho e diâmetro muito elevado.