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Evitando a rotação do eixo
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Umas poucas técnicas para evitar a temível rotação do eixo  Short Cuts
by: John Nutter

Uma olhadinha nos dispositivos de prevenção de rotação do eixo

Não deixe que isso aconteça com as suas molas. As molas podem entortar desta forma  sob esforço, quando o pinhão tenha apontado para cima em resposta a reação do torque aplicado aos pneus.

Rotação do eixo é um problema que amaldiçoa os veículos equipados com FEIXES DE MOLA quando as  molas são "macias", principalmente os que tem SOA (Spring Over Axle). Rotação do eixo é algo substancialmente diferente do kicar de roda. O kicar acontece quando o eixo do seu 4x4 sobe e desce rapidamente. A rotação do eixo é um movimento não desejável da suspensão, que permite a mudança do ângulo do pinhão. O kicar de roda é incômoda e pode causar a fratura de componentes da transmissão, mas freqüentemente não é o kicar que quebra componentes e sim a rotação do eixo resultante do kicar, que causa nos componentes da transmissão o encavalamento, quebrando garfos de cruzeta, cardam e as vezes até o pinhão.           É muito difícil reduzir o kikar de rodas sem o enrijecimento da mola ou os amortecedores, o que pode alterar o curso e as características de dirigibilidade  e conforto. A rotação do eixo pode ser quase que completamente eliminada sem afetar o manuseio e conforto.

Alguns conceitos básicos:

Existem alguns conceitos a serem definidos e entendidos antes que comecemos nossa discussão:

Eu vou falar de alguns tipos de produtos disponíveis que se dizem reduzir a rotação do eixo ou o kicar de roda do eixo traseiro e possivelmente mostrar que em alguns não é bem assim. Eu não vou  referir-me a um produto ou distribuidor específico porque existem muitas companhias que fabricam ou os vendem. Nota: Temos essa opinião pois observamos e usamos várias destas suspensões ao longo dos anos . Essas regras aplicam-se geralmente aos tipos individuais de suspensão. Cada tipo individual de suspensão se comporta diferentemente devido às variações no coeficiente de elasticidade da mola, no coeficiente de amortecimento do amortecedor, nos pontos de fixação dos amortecedores, na tração fornecida pelo pneu e na geometria da suspensão, mas as regras básicas se aplicáveis. Molas e amortecedores  mais "duros" reduzem  tanto o kicar de roda como a rotação do eixo, mas em detrimento da articulação(curso) da suspensão.
Esta é a mais comum das montagens anti-kicadoras de roda. Um suporte é montado junto do pacote das molas pelo uso de grampos; numa outra ponta, a extremidade é montada  a um suporte rigidamente preso ao chassis do veículo. geralmente há uma bucha no suporte do chassis.
Outro sistema de montagem parecido ao primeiro, exceto pelo uso de um único vínculo fixado ao topo da carcaça do diferencial.
A reação contra o torque fornecido pela roda que gira puxa a barra e empurra a mola . Aqui combina-se a tendência natural da mola sob torque em se tornar um "S", agravando a oscilação de roda.
Quanto mais longe for o ponto de apoio da barra mais força sobre a mola é exercida.

Montagens com uma barra:

Uma barra é a montagem mais comum que eu já vi, provavelmente porque as pessoas estão preocupadas com o curso e querem evitar as limitações impostas pela instalação de sistemas como as ladder bar ou  4 vínculos que podem trabalhar em trajetórias diferentes que as molas semi-elípticas e causar um encavalamento da suspensão. A maioria dos "rock crawlers" coloca a barra acima do tubo do eixo, da carcaça do diferencial ou do pacote das molas, para evitar a perda de distância livre ao solo.

Sistema de uma barra não articulada sobre o eixo 

Em ambos os sistemas, a metade dianteira da mola será colocada sob compressão conforme se acelera porque o pinhão quer "subir" em resposta ao torque no eixo produzido pelo chão nos pneus. A maioria das pessoas percebe que quando assim carregada a mola vai tomar uma forma de "S". Esse "S" encurta a metade dianteira da mola e o efeito de compressão de uma barra não articulada pode realmente tornar a coisa muito pior  pois força a mola a encurtar ainda mais e tomar uma forma  mais intensa de "S", fazendo o pinhão apontar  ainda mais para cima. Obviamente, uma mola mais "dura" ofereceria mais resistência à formação desse "S" e então você não precisaria de uma barra anti-rotação de eixo se suas molas fossem tão "duras".

Em outras palavras, esse tipo de montagem é dependente da mola para permanecer "rígida" de maneira a chegar à triangulação necessária para manter o pinhão num ângulo estável. Isto não é uma boa idéia porque as molas por natureza foram feitas para entortar. Isso fica ainda pior devido ao efeito de compressão exercido na metade dianteira da mola, entortando ainda mais do que iria se trabalhasse naturalmente. Isto na realidade pode  aumentar a rotação do eixo. O efeito indesejável fica pior ainda conforme o suporte no eixo traseiro fica mais alto. A montagem mais comum do barramento, que se instala diretamente sobre o feixe  não causa muita rotação no eixo, mas também não ajuda muito. Todas essas montagens de barras não articuladas reduzem o curso da suspensão devido a não permitir a alteração do comprimento da mola durante a compressão e a extensão.

Este sistema simplesmente não funciona bem. Ele permite movimentos para todos os lados, inclusive a rotação da carcaça do diferencial.

Sistema de barra simples articulada colocada acima da mola.

Dê uma boa olhada no desenho à esquerda. Eu recentemente procurei este sistema que estava sendo oferecido em uma loja. Eu não posso colocar uma foto deste kit neste artigo, mas, não reduzir o curso de suspensão é a claramente a prioridade neste projeto e em segundo lugar ficaria o controle da rotação do eixo e o kicar da roda. É uma barra simples colocada sobre o topo da carcaça do diferencial. Tem uma junta esférica na parte traseira e um jumelo com pivô que permite a translação na frente. Esta barra pode alterar o comprimento em várias polegadas devido a movimentação do jumelo. O movimento do jumelo evita qualquer encavalamento porque permite a barra mudar o seu comprimento  conforme a mola muda o comprimento devido a compressão ou extensão. Não há tentativa de triangulação com as molas para se evitar a rotação do eixo. A junta esférica conectada ao topo da carcaça do diferencial permite que a carcaça gire como se a barra nem estivesse lá. Este tipo de montagem não fará a rotação do eixo pior mas também não fará diferença. Este tipo de  montagem não faz nada mais que ocupar espaço e esvaziar o seu bolso. A colocação também de uma barra por baixo do eixo com uma junta esférica acoplada à carcaça do diferencial e fixada a outra barra próximo ao ponto de fixação ao chassis  faz deste um sistema bem atraente e também o transforma numa ladder bar.

Este sistema é efetivo porque faz exatamente o oposto o que a barra localizada acima do eixo faz. Este sistema põe a mola sob tensão durante a aceleração, o que tende a endireitar a mola e evitar que a mesma  se transforme no temível "S".

Barra simples colocada por baixo da mola

Uma barra simples colocada abaixo da mola realmente ajuda a resolver alguma  rotação do eixo A maioria dos praticantes  "rock crawlers" evita este tipo de montagem pela perda de distância livre ao solo, mas eles não estão muito familiarizados como os adeptos dos lamaçais. Esta barra trabalha colocando a metade dianteira  da mola sob tração quando o eixo tenta rolar. Esta montagem combate a tendência natural da mola em ficar mais curta e se torna um "S", empurrando o eixo de volta a sua posição e alinhado a mola. Esta montagem ainda não é totalmente eficiente para o controle do eixo porque ainda depende da mola para criar uma triangulação rígida, mas são mais efetivas que as barras montadas sobre o eixo porque tendem a alinhar a mola quando a rotação do eixo ocorre, fazendo que a mola pareça ter enrijecido e geralmente reduzindo a rotação evitando que a mola assuma uma forma de "S".

Essa barra se torna mais efetiva quanto mais abaixo do eixo elas forem montadas, mas em contrapartida reduzem a distância livre ao solo, conforme o suporte abaixa.Esta montagem também limita um pouco do curso da suspensão porque a mola e a barra percorrem diferentes trajetórias e em algum momento haverá o encavalamento. Eu me considero muito feliz em dizer nunca ter visto alguém vender um kit desses com um jumelo na parte da frente da montagem, isto porque  tornaria o kit sem utilidade pois o movimento da barra não permitiria  o tensionamento da mola.

Montagens com duas barras.

Ladder bars e os sistemas de 4 vínculos caem na mesma categoria de barras duplas pois ambas possuem barras por cima e por baixo do eixo. A maioria dos sistemas de 3 barras ou sistemas com uma junta acima das barra inferiores caem na mesma categoria.Geralmente, o sistema de barras duplas funciona muito bem no controle da rotação do eixo.
Uma  ladder bar não permite a mudança do ângulo do pinhão a menos que a barra entorte ou haja alteração na altura do suporte fixo ao chassis. O suporte mantém a altura constante  neste exemplo.

Ladder bars

Uma  Ladder bar é uma estrutura triangular formado por duas barras longas  e um suporte para a montagem. evido a este sistema ser firmemente fixado ao eixo, não depende da mola para a triangulação. A rotação do eixo não pode ocontecer se a outra ponta da barra está fixada em um ponto que não se move, porque isso evita  a rotação e mudança do ângulo do pinhão. A mola não pode tomar uma forma de "S" a menos que haja uma "subida" do pinhão.Provavelmente este é o sistema mais simples de controle da rotação do eixo. 

Eu coloquei um jumelo na parte dianteira da minha barra para permitir o arco formado pelo  movimento das molas, evitando o encavalamento e ainda coloquei uma junta roscada para evitar o encavalamento conforme o eixo sobe e desce. Embora o jumelo se movimente para frente e para traz algumas polegadas, ele mantém praticamente a mesma  posição na parte dianteira do barramento durante todo curso. O jumelo move-se menos de uma polegada para frente e para traz no curso inteiro da suspensão. Eu fiz medições do sistema  subindo e descendo uma rampa e não encontrei diferenças consideráveis. Teoricamente deveria haver algum encavalamento devido a parte dianteira do barramento ficar numa altura constante devido ao jumelo e isto força a mudança no ângulo do pinhão de uma forma controlada conforme o eixo desce. Um teste na rampa com o jumelo desconectado mostrou que a parte dianteira do barramento tende a permanecer dentro de umas  poucas polegadas  de onde  deveria estar por todo o curso da suspensão. Assim, o encavalamento foi tão pouco que não fez diferença.. Os seus resultados irão variar conforme o projeto de seu barramento, dos suportes e do curso da suspensão do seu veículo.

Os 4 vínculos não permitem a mudança do ângulo do pinhão a menos que o barramento entorte. Existem maneiras de evitar o encavalamento conforme a suspensão cicla.

4 vínculos e montagens similiares

Um sistema de 4 vínculos é mais complicado que uma  ladder bar. Os construtores de carros de corrida são capazes de introduzirem muitas características de dirigibildade do carro  com o sistema de 4 vínculos. O sistema de 4 vínculos controla o ângulo do pinhão tão efetivamente quanto com uma ladder bar porque não depende da mola para uma efetiva triangulação be. A barra superior e inferior triangula-se sozinha.  Muitos construtores destes sistemas o fazem com um jogo de barras cônicas, ou mesmo terminarem juntos num suporte articulado. Esta é uma forma efetiva de colocar um eixo numa posição sem induzir encavalamentos 

O problema do sistema de 4 vínculos é que ele pode não seguir o mesmo arco da mola considerado todo o curso da suspensão.É possível chegar perto do desejável sem muito esforço mas também é possível ser difícil  e ainda poder gerar outras complicações indesejáveis na dirigibilidade. Um jumelo em qualquer uma das barras torna o sistema sem ação  porque o sistema depende das barras serem só articuladas nas extremidades e os suportes rígidos para o controle. Uma boa maneira para contornar o problema do encavalamento da mola num sistema de 4 vínculos è a instalação de jumelos nas duas pontas das molas ou usar um sistema de flutuante para as molas  similar a dos Dragsters. O sistema flutuante de mola fixa a mola ao eixo mas permite bo mvimento para frente e para traz para evitar o encavalamento

Conclusões:

Seja cauteloso na compra de sistemas de um barramento para o controle do eixo . Todos os sistemas de um barramento dependem da mola para serem eficientes e isto vai contra as metas da maioria dos projetistas de suspensão. Uma ladder bar é sempre uma opção segura por ser simples e rígida. Um sistema de 4 Vínculos pode oferecer maiores vantagens que uma  ladder bar, mas você terá que exigir mais criatividade no seu sistema para poder obter todas as vantagens.