Sistema de Direcção

Brum! Brum! Brum! ....... Bruuuummmmm!

Isto não é o que pensa!

Estava a pensar que era um motor de um carro a trabalhar, não é verdade ?

Mas não !!!

Isto é um pai a brincar com o filho dentro do carrinho do supermercado. O pai empurra e faz o barulho do motor enquanto o filho finge que guia com o pacote metálico e redondo do sortido de bolinhos de chá.

Uhum! Uhum! Uhumgrrrr !!!

E isto o que é ? Sabe ?

Também não !

Isto é o pai a tentar virar o carrinho ao fundo de um corredor de prateleiras.

Esta frustrante figura, diz-lhe alguma coisa ?

Creio bem que sim - pelo menos se fôr pai ou tio, não é verdade !?

Porque é que isto nos acontece ?

Bom! Das duas uma: ou o carro tem as rodas mal lubrificadas, ou é o caster que provoca isto ?

Como ? O que é o caster ?

OK ! Então vamos lá !

Está a visualizar as rodas de um carrinho de supermercado ? Há-de reparar que o esquadro metálico que liga as rodas ao chassis do carrinho tem um formato tipo "L". A perna pequena do "L" abraça a roda do carrinho e a perna maior do "L" está ligada ao chassis.

O que acontece quando o "L" está muito na vertical, ou seja, quando a perna maior do "L" está mais próximo da posição vertical ?


Quando o "L" tem um formato muito vertical as rodas ficam quase loucas - viram com muita facilidade. Quando assim acontece, o carro obedece com muita facilidade às manobras de viragem. No entanto, pelo contrário, quando circulamos a direito, torna-se mais difícil manter o carrinho estável na direcção - temos de estar sempre a corrigi-lo.

O que acontece quando o "L" está mais na horizontal, ou seja, quando a perna que liga à roda está mais próxima da posição horizontal (mais deitado, para ser mais simples) ?

Quando o "L" tem um formato mais horizontal, as rodas obedecem com mais dificuldade às manobras de viragem. É preciso fazer mais força para virar. No entanto, pelo contrário, o carrinho é muito estável quando conduzido em linha recta. Se o empurrarmos para a frente, largando-o, consegue manter-se muito estável na sua trajectória.

 

Ora bem. Onde é que eu pretendo chegar ?

Os cavilhões de suporte das rodas de um veículo aos braços do sistema de direcção têm um determinado ângulo. Se esse ângulo é muito próximo da vertical, o sistema de direcção fica mais leve para ser manobrado, pelo que fazemos menos esforço. No entanto, o veículo é mais instável em linha recta - temos de estar sempre a corrigir com o volante essa instabilidade.

Se, pelo contrário, o cavilhão está "mais deitado", o sistema de direcção fica mais difícil (pesado) de manobrar. No entanto, o veículo é mais estável em linha recta - não necessitamos de estar sempre a corrigir o volante para manter o veículo em linha recta.

 

Eu costumo chamar ao primeiro caso, o caso Humphrey Bogart. Se já viu ou costuma ver filmes que são considerados grandes clássicos, já viu de certeza o actor Humphrey Bogart a ser filmado de frente ao conduzir um carro. Há-de reparar então que ele nunca está quieto com o volante - até faz nervos ...

Não se ria, que isto é mesmo verdade. Sabe porque é que o Humphrey Bogart fazia isto ? Porque no tempo dele (como aconteceu até há muito pouco tempo) a maioria dos carros não tinham direcção assistida. E, uma das formas de facilitar o esforço do condutor sobre a direcção consistia em deixar um ângulo de caster muito vertical. Adicionalmente, desmultiplicavam-se muito as direcções, isto é, dava-se muitas voltas no volante entre a viragem máxima à esquerda e à direita - tudo com o intuito de tornar os sistemas mais leves.

Hoje em dia, todos estes artifícios são quase desnecessários porque são raros os carros que não têm direcção assistida.

 

Direcção Assistida

Os sistemas de direcção são, normalmente, de dois tipos:

Pinhão e Cremalheira

Nestes casos, no fim da coluna de direcção existe uma roda dentada (denominada por pinhão) que engrena numa régua com dentes direitos (denominada por cremalheira).

Quando rodamos o volante, roda também o pinhão que, por sua vez, faz rodar a cremalheira para a esquerda ou para a direita.

Se quisermos que a direcção fique leve, evitando o esforço demasiado do condutor, basta que associemos ao sistema um macaco hidráulico. Este macaco hidráulico funciona pelo mesmo princípio da seringa.

Quando rodamos o volante para a esquerda ou para a direita, uma bomba hidráulica bombeia o óleo para um lado ou para ou outro do pistão. A força hidráulica substitui o esforço do condutor.

 

Esferas Recirculantes

Neste caso, uma barra de aço cilíndrica tem cravado na sua superfície uma cavidade que percorre o seu comprimento num formato helicoidal. O desenho desta cavidade é muito parecido com as cavidades existentes no corpo de um parafuso.

Dentro desta cavidade são colocadas umas esferas metálicas. Exteriormente, abraçando tudo isto, encaixa (casa) um corpo cilíndrico oco com uma forma idêntica no seu interior e um formato exterior de engrenagem (tipo cremalheira) que engata num pinhão (roda dentada).

O corpo interior está ligado à coluna de direcção e a engrenagem exterior está articulada com osbraços de direcção - que são responsáveis pela deslocação das rodas do veículo.

De cada vez que rodamos o volante, por efeito do tipo "parafuso", o corpo exterior desloca-se para cima e para baixo (conforme se roda o volante para a esquerda ou para a direita). Essa deslocação faz movimentar os braços da direcção e, consequentemente, as rodas.

Enquanto o sistema do tipo Pinhão-Cremalheira é utilizado em quase 100% dos automóveis ligeiros de passageiros, o sistema por Esferas Recirculantes é muito utilizado em veículos sujeitos a duras condições de trabalho - o caso de todo-o-terreno e veículos comerciais ligeiros e pesados.

A razão é muito simples: o sistema de esferas tem menos atrito (devido às esferas) e suporta mais esforços, pelo facto de funcionar como um sistema tipo parafuso - tecnicamente denominado parafuso sem-fim ou simplesmente sem-fim.

As direcções podem ainda ser de assistência eléctrica ou electro-hidráulica. No primeiro caso, um motor eléctrico substitui a função do sistema hidráulico de assistência à direcção. No segundo caso, um motor eléctrico fornece energia/movimento ao sistema hidráulico de assistência à direcção.

Não esqueça que tudo o que precisa de energia cinética (movimento) num automóvel sobrevive à custa do motor, ou seja, tudo o que mexe é accionado indirectamente pelo

motor (alternador, ar condicionado, a energia necessária para as bombashidráulicas das direcções assistidas, etc, etc, etc ...).

Daqui se conclui que, se tivermos sistemas que não dependam do motor para funcionar, podemos obter mais performance (mais cavalos/potência e mais força/binário) porque o motor não é obrigado a "carregar" com tudo, com a vantagem de consumirmose poluirmos menos.

Por esse mesmo motivo, as direcções assistidas electricamente são muito bem vindas porque a energia necessária para o seu trabalho não provém do motor, mas apenas das baterias eléctricas.

 

Há ainda quem classifique as direcções em dois tipos:

As assistidas - aquelas em que o condutor faz menos esforço para manobrar a direcção porque existe um sistema de assistência.

As insistidas - aquelas em que é o condutor que faz de macaco, salvo seja, isto é, os braços do condutor são os macacos de assistência...

uhummm...usheeeeee...ahhaaaa.....hufffff, livra, estava a ver que não conseguia estacionar.