Suspensão por fora do Chassi

[leopoldo]

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eu também.
Mas não é minha não, peguei na internet.
tem muita coisa sobre capotamento de jeep por aí.
Coloquei porque achei bem feita.

[leopoldo]

Caro Mauro,

Eu pensei um pouco numa forma de visualizar o que está em jogo com os nossos vetores e rabisquei as seguintes fórmulas simplificadas:

veja a figura abaixo

Ra = {(P.y)-M}/(x+y)
Rb= {(P.x)+M}/(x+y)

Onde

Ra, Rb é a reação no solo devido ao momento M

em linha reta, M=0 e Ra=Rb=1/2 P

Na figura, Ra<Rb devido ao momento de capotagem.

x+y é a bitola e pode ser considerado um fator constante, para simplificar.

P é o peso

M= (m.v²)/ r

M é o momento que causa o giro e depende da aceleração na curva
m é a massa do CJ
v é a velocidade na curva
r é o raio da curva

Assim, analisando as equações acima, o equilíbrio do CJ estaria basicamente em função da bitola e da altura em relação ao solo da força Fc que gera o momento de capotagem, que é função da massa , quadrado da velocidade e inversamente proporcional ao raio de cuva.

Até onde posso ver, a parcela devio ao passeio de CG devido à mudança da posição da mola é infimo, comparado com outros fatores com grandezas muito superiores.

Isto só seria realmente importante se existisse apenas uma mola na linha do CG e se essa deixasse a carroceria correr de um lado para o outro.

[Mauro B.]

Olá pessoal !!!!

Leopoldo, antes de mais nada, gostaria de dizer que acho prazeroso convervar sobre esses assuntos "semi-tecnicos" com vc, pois a gente sempre aprende alguma coisa!

Peço desculpas ao pessoal pela extrema demora em minha resposta, pois faculdade entrou em recesso, eu viajei, e nem queria saber de pensar mais em física!!! hehehe!!! Durante esse tempo dei uma olhada por aqui, para ver se não havia aluma novidade, mas para eu responder eu precisava de um pouco mais de tempo....e agora consegui! :P

Este tópico tá ficando meio complicado, acho que poderia ir lá pro Off-Topic, né não ???

Oi Eduardo! Apesar de mais tecnico, acho que esse assunto é sim importante! No meu jipe eu joguei os feixes mais para fora, e tbm já ví alguns jipes assim. Acho que eles fizeram essa modificação com o intuito de ganhar estabilidade, e não conforto, e se realmente isso eles não ganham, gostaria de alertá-los! E inclusive já estou pensando em voltar como era o meu jipe!

Acontece que nem sempre a capotagem se inicia após a resultante passar para o lado de fora da roda.
O que é certo, é que após a resultante passar para o lado de fora, mais exatamente ainda o meio da linha de toque do Pneu, o sistema começa a entrar em uma zona morta chamada de instável, porém ainda não é a hora da virada.
O tamanho desta zona depende de vários fatores como elasticidade do chassis, características da suspensão dianteira, passeio do cg, etc...
É dentro desta zona que é possível fazer algumas manobras radicais como andar em 2 rodas com o CJ, ou outro carro.
A extremidade desta zona é o ponto de não retorno, ou seja o capotamento é contínuo e inevitável.

Independentemente de qualquer fator, se a resultante permanecer do lado de fora da roda, o jipe vai virar. Isso é física. São as leis da física, e não há veículo no mundo que as revogue. Os fatores como elasticidade do chassis, características da suspensão dianteira e etc, podem ajudar a manter a resultante por dentro, mas se ela, depois dos limites de compensações do chassis e suspensão, apontar para o lado de fora, as rodas do lado de dentro da curva vão levantar!!!

Andar em duas rodas com qualquer carro, é a mesma coisa que andar em duas rodas em uma moto. O veículo só consegue ficar em duas rodas quando em movimento. É só parar e....tombo! Se vcs olharem quando um veículo anda em epenas duas rodas, ele está continuamente mexendo a direção de um lado para o outro. E pra que??? Para fazer com que a resultante fique transitando sempre de um lado para o outro da linha que une as duas rodas!!! Se o cara que estiver dirigindo este veículo for inexperiente e não fizer isso, e acabar deixando a resultante ficar as apenas de um lado desta linha, o carro ou vai tombar ou vai voltar a posição normal. Numa a trilha, a 0km/h, essa de andar em duas rodas não existe, ou vira ou não vira! :P
O que vai determinar se o jipe vai tombar ou não, é o comportamento da resultante. Se ela ficar, permanecer, continuar....enfim, não sair do lado de fora da linha que une as duas rodas do lado de fora da curva, o jipe vai tombar! Isso vale tbm para inclinações laterais! :P

M= (m.v²)/ r
M é o momento que causa o giro e depende da aceleração na curva

Leopoldo, acho que vc se enganou quanto a definição do momento M , pois (m.v²)/ r é a força centrífuga (Fc). O correto seria

M=((m.v²)/ r).h ,
onde h é a altura do CG.

Bom, para aqueles que não entenderam essas formulas e desenho, elas são um somatório de momentos, onde para um veículo não capotar, a soma deles num ponto tem que ser igual a zero.
X, Y e agora o h, variam, devido ao pesseio do CG. De acordo com o desenho, os momentos M e P.y diminuem seu valor absoluto, e logicamente, sua subtração não altera muito o seu valor. É isso que o Leopoldo estava dizendo quanto a um quase que compensar o outro.
Porém, caso a distância entre o centro de rolagem e o CG for grande, tendo o CG alto, a bitola pequena e um bom curso de suspensão, o paseio do CG torna-se significativo, e a compensação pequena. Esses fatores, para mim, combinam com o cj.

A distância entre o centro de rolagem e o CG em um cj original é de 36cm. Porém, o acento dos bancos dianteiros do cj estão acima do CG, ou seja, quando duas pessoas de 80Kg estão sentadas (piloto e co-piloto) o CG eleva sua altura. No meu jipe os acentos dos bancos dianteiros estão a uns 30cm acima do CG. elevando-se o CG, aumenta-se a sua distância ao centro de rolagem, e seu deslocamento torna-se mais significativo. O que tbm eleva o CG é colocar calços de carroceria altos. Olhem a foto em anexo para ver como a carroceria se desloca para o lado!

Bom, Leopoldo, vc diz que a diferença é infima. Eu já acho que não é tão pouca assim, mas tbm acho que não é muita. Ou a gente tem consegue mais dados por aí, ou a gente pega um cj e testa, o que acho mais fácil. Só pra ter uma idéia, a distância entre a linha central dos feixes dista em 70cm no original, e 96cm depois de afastados (isso no meu jipe). É um aumento de 36% em sua distância! Isso se reflete em um curso de suspensão menor, e provavelmente num ganho de estabilidade não muito significativo (pois acredito bem mais no que vc escreve do que em mim)!

Olha só como é engraçado: essa semana eu montei uns pneus 33" nas rodas do meu jipe e fui instalar. Sabe o que aconteceu? Não deu!!! Os pneus não entram por causa do feixe traseiro que está para fora!!! Que saco!!!!!!!!!!! Sabe o que eu estou pensando em fazer??? Testar a inclinação lateral com os feixes pra fora, e daí passá-los para dentro, como no original, para caber os pneus, e daí testar a inclinação lateral de novo! O que vc acha??? Será a que agente consegue tirar boas conclusões disso???

[]'s

[Ian Moreira]

Galera isso aqui tá parecendo "DUELO DE TITÃS", só dá fera 8) e eu que antigamente pensava(bem antes de comprar Jeep) que era só comprar um Jeep , arquiar as molas, comprar Roda de F-1000, Pneu Careca de caminhonete bem grandão, meter um gás e sair pra roça subindo morro e entrando em rio , É hoje eu vejo a diversidade de adaptações que se pode fazer em um Jeep e que isso é muito bom, poder reviver esse verdadeiro herói me lembro que meu primeiro contato com um Jeep foi o que eu comprei, é sério e aos 27 anos(um ano atrás) o primeiro Jeep em que eu andei(como passageiro/motorista) foi o meu, vejo muitas pessoas comentando que aprenderam a dirigir em cima de Jeeps, que o transporte para escola era de Jeep, que quando iam para as fazendas de seus parentes andavam de Jeep, que no exercito dirigiam Jeeps, e praticamente todos que tiveram esse contato na infãncia ou na juventude, são apaixonados por Jeeps , lembro que quando o meu chegou eu senti que era amor a primeira vista aquele bichão feio pra Carái com uma cor esquisita, caído dum lado com os Pneuzim rececado e careca, , o tanque era uma garrafa de desifetante, num funcionava nada nem parte elétrica, nem redução, nem tração, nem farol, nem velocímetro enfim nada , sai com o bichão engasgando, faiano a roda dianteira parecia que ia sair para fora, a marcha escapando, quando eu cheguei em casa, e que a minha esposa viu a Rapaz o meu ouvido tá doendo até hoje.

É...., é a vida

[]' Histórias...

[Mauro B.]

isso aqui tá parecendo "DUELO DE TITÃS"

Oi Ian!

Quê isso cara! O que eu mais estou fazendo aqui nessa discussão é aprendendo com o Leopoldo! :P E sobre o ganho de estabilidade, é que a impressão que eu tive foi muito grande! Só espero que não seja só impressão....

...e eu que antigamente pensava(bem antes de comprar Jeep) que era só comprar um Jeep , arquiar as molas, comprar Roda de F-1000, Pneu Careca de caminhonete bem grandão, meter um gás e sair pra roça subindo morro e entrando em rio ,

Pois é Ian... hoje não basta mais apenas ter jeep
Hoje ter jeep não se limita a apenas andar mais...

Ué! Pq não? Mas vamu falar a real gurizada:...é que a tentação é muito grande!!!!!! :P

[]'s

[leopoldo]

Caro Mauro é verdade, esqueci de colocar o H.

Estou um pouco quieto mas não desistí da idéia não. Estou esperando um material de consulta de um colega que trabalha na NEIVA, mas não é de aeroelasticidade não, é de suspensão mesmo. O cara é mestrado em aeroelasticidade mas já mexeu com isso e me prometeu um farto material que ele tem da GM.
Bàsicamente ele concordou comigo, mas quero ver se a minha intuição tem embasamento mais experimental ou analítico. Estamos num ponto onde seria mais fácil intrumentar 2 CJ's com acelerômetros e testar.
Só espero que esse material não seja recheado de equações lagrangeanas, pois fazem 20 anos que não vejo isso.
Por enquanto fica no método intuitivo e o que lembro de estabilidade de construções mecanicas.

Abraços......

Leopoldo

[Luis Assis]

Eu, que não me pronunciei até o momento, por não ter um conhecimento de Fisica, tão profundo quanto os senhores, informo, que estou agurando anciosamenteo final deste papo.
Meu mecanico fez uma suspensão baseada nas molas da Pickupt Palio, e ele insisti que ao coloca-las para fora, aumenta a estabilidade, eu, até antes deste tópico, imaginava, o memso que o Leopoldo, que só torcia menos a carroceria, mas o limite para o capotamento, nao alteraria... Isso só aumentando a bitola do carro mesmo, com eixo de rural por exemplo. Mas agora ja estou em dúvidas...
Mas eu tenho mais uma dúvida, suponhamos que colocar as molas para fora do eixo, resulte positivamente no quisitio estabilidade, isso deveria ser feito nos dois eixos correto? Qual seria o resultado de se fazer isso somente na traseira? Pois isso é que foi feito no meu.... Foto em anexo!!
[]'s com duvidas
Gustavo

[Scacca]

Tenho um CJ e ja andei em duas rodas muitas vezes, até que sofri um acidente por conta disso.

Na Materia que saiu na 4x4 do Dragão Federal ele usava uma peça que joga as molas mais próximas das rodas, tornando o jeep mais estavel e mantendo ele o mais paralelo possivel do solo.

Perguntas:

Será que existe isso pra vender?
Se existe, onde eu acho?
Quanto custa?

Quero colocar esse sistema em conjunto com barras estabilizadoras desconectáveis, assim posso usar meu jeep tanto Off Road como On.

[regis]

Leopoldo e Mauro,

Estou sem tempo agora para discutir a fundo sobre isso, mas esta faltando um elemento no calculo de vcs....

A suspensao mesmo.....

Lembre-se que as reacoes que o Leopoldo calculou estao considerando uma massa aplicada no centro de gravidade aplicada diretamente nos pneus, sem levar em consideracao que existem mais dois pontos de apoio no eixo antes de chegar nos pneus (onde as molas se fixam)

Calcule denovo as reacoes pensando no CG somente da carroceria, e ache as reacoes dele no eixo atraves da suspensao. Vc vai ter duas forcas atuando em certos pontos do eixo.

Faca isso para o sistema original, com um CG de 762mm de altura (verifica se esse CG nao esta considerando o peso dos eixos e metade da suspensao) e a distancia entre as molas de 700mm

Depois Use as reacoes que vc achou nos pontos de fixacao das molas para poder calcular a reacao nos pneus (isso eh o que interessa a reacao no pneu)

Agora repita o procedimento com as molas mais afastadas (960mm entre elas)

Agora ache as diferencas vcs vao ver quem tem mais estabilidade....

Quando eu tiver mais tempo vou tentar voltar com mais calculos.

Desculpe se estou parecendo "dono da verdade" ou fazendo alguma coisa que venha a atingir alguem, essa NAO eh minha intencao.

Eu escrevi essa mensagem muito rapido e nao pensei em ficar "arrumando" coisas, entao me desculpe pela mensagem "grossa"

Continuem vindo com a excelente tecnica nas mensagens que esta ajudando a todos nos....

Acho que algo interessante seria pensar em termos de inclinacao lateral ao invez de aceleracao em curvas, pois se trabalharmos com a inclinacao estaremos pensando em algo que seria mais proximo das nossas situacoes de trilha

[leopoldo]

Regis,

Voce está calculando as reações da carroceria sobre o eixo.
Assim, você está num referencial como que sentado sobre o eixo.
Nós estamos preocupados com o conjunto carroceria +eixos.
Assim, nós estamos vendo o CJ como um todo, como que sentados no chão, mas tudo bem, está ficando muito bom esse papo.
E não se preocupe não, forum de discussões é para isso mesmo, afinal não é monólogo nem bate papo particular.

Mauro,

Sobre as fotos desses CJ's, essa condição realmente afeta a estabilidade pois é uma condição pra lá de limite. Agora, ainda considero que colocar as molas 10cm para fora não dá maior estabilidade ao CJ como um todo.

Caramba, será que não tem um projetista de suspensões por aquí para se juntar ao bate papo?

Um comentário a respeito de sensação e uma curiosidade para vocês:

O corpo humano não tem capacidade de notar este tipo de mudança de atitude do veículo (a aceleração lateral), então os projetistas de veículos procuram não fazer uma suspensão ficar muito neutra ou o piloto corre o risco de capotar sem saber que está no limite. Assim ela tem que inclinar um pouco, pois o piloto experimentado sabe que a partir de um certo ângulo a coisa fica feia. E esse ângulo, o piloto toma com a referencial do plano da pista.

A prova disso é a necessidade de se ter nos aviões o horizonte artificial pois se numa nuvem o avião rolar, o piloto não percebe até que bata com a cabeça no teto. Interessante né??? e as vezes ele não bate pois está preso ao cinto, e quando sai da nuvem surpresa, está de dorso e toma um susto.
É uma norma de pilotagem, não enxerga o horizonte? grude o olho no horizonte artificial, ou você cai com o avião.

Pode ser que a sensação de maior estabilidade não seja o comportamento do CJ em sí, mas sim os sentidos sendo enganados, pois com as molas para fora, o que realmente ocorre é que a carroceria deita menos.

Para mim, se o CJ capota a 40 km/h numa curva, será com ou sem as molas pelo lado de fora.

So muda se:

coloca-se pneus mais largos, ou
coloca-se uma bitola maior, ou
baixa-se o CG.

Mas vamos lá.....ainda tem muito para chegar a conclusão deste capítulo.

Mauro,

Sobre os pneus.....sinto muito que voce não consegue colocar.
Já tentou com rodas com maoir off-set?

Eu uso 35x12.5x15 e as rodas não pegavam nem quando tinham mola helicoidal, nem quando tava esterçada a traseira.
E olha que a mola helicoidal come um belo espaço entre o chassis e o pneu.

A única conclusão que você vai tirar poderia ser a seguinte:

Quanto mais a mola está para dentro, mais a carroceria inclina en torno do eixo longitudinal.
Ou
Para uma dada inclinação transversal de uma carroceria, tanto maior tem de ser a carga (ou momento no eixo transversal), tanto mais para fora fica o apoio, nesta caso a mola, lógicamente supondo a mesma mola.

[leopoldo]

Mauro !

Agora que eu percebí uma coisa....
Aparentemente estávamos falando de coisas diferentes.
Você está considerando o cg do CJ com ele parado!
Eu estou considerando o CJ com êle .....Rodando.
As dinâmicas mudam de uma situação para outra devido aos efeitos giroscópicos dos pneus e da transmissão.
Será que é só isso que falta para concluir alguma coisa???????
Vou pensar mais um pouco.

[Mauro B.]

Olá pesssoal !!!

O cara é mestrado em aeroelasticidade mas já mexeu com isso e me prometeu um farto material que ele tem da GM.

Oi Leopoldo! Pô, legal, espero que esse material venha com respostas para nossas dúvidas! 8)

Estamos num ponto onde seria mais fácil intrumentar 2 CJ's com acelerômetros e testar.

Pois é...e o que vc acha de testarmos a inclinação lateral de um cj com e sem as molas pra fora??? Talvez eu faça isso no meu depois...será que os resultados serão consistentes???

Mas eu tenho mais uma dúvida, suponhamos que colocar as molas para fora do eixo, resulte positivamente no quisitio estabilidade, isso deveria ser feito nos dois eixos correto? Qual seria o resultado de se fazer isso somente na traseira?

Oi Gustavo! Não dá pra fazer no eixo dianteiro porque as rodas precisam girar para fazermos as curvas! Porém, se fosse possível fazer na dianteira tbm, com certeza o resultado seria mais significativo! :P

Na Materia que saiu na 4x4 do Dragão Federal ele usava uma peça que joga as molas mais próximas das rodas, tornando o jeep mais estavel e mantendo ele o mais paralelo possivel do solo. Será que existe isso pra vender?

Oi Scacca! É disso mesmo que nós estamos falando! Só que essa "estabilidade" que vc e a 4x4&cia escreveram, nós aqui estamos discutindo para saber se ela somente é significativa somente na caroceria ou no jipe como um todo! A peça usada pelo dração federal é da toyota bandeirante

Quero colocar esse sistema em conjunto com barras estabilizadoras desconectáveis, assim posso usar meu jeep tanto Off Road como On.

Barras estabilizadoras trarão o mesmo efeito do feixe para fora, porém com a grande vantagem de desconectá-las na hora da trilha, não perdendo curso de suspensão!

Lembre-se que as reacoes que o Leopoldo calculou estao considerando uma massa aplicada no centro de gravidade aplicada diretamente nos pneus, sem levar em consideracao que existem mais dois pontos de apoio no eixo antes de chegar nos pneus (onde as molas se fixam)

Oi Regis! Eu acho que com seus cálculos, vc vai provar que a carroceria fica mais estável, e não o jipe inteiro! Para verificarmos se o jipe inteiro fica mais estável, temos que entrar com o CG do jipe, e não somente da carroceria, pois aquele considera tbm o peso dos eixos, feixes, rodas e pneus, que tbm vão ser girados quando o jipe capotar. Mas é isso aí, vamos contribuir! e contrariando mesmo, assim como eu fiz com o Leopoldo (mas estou me dando mal!!!! )!

Sobre os pneus.....sinto muito que voce não consegue colocar.
Já tentou com rodas com maoir off-set?

É o que eu estou pensando em fazer tbm, em levar a um torneiro para ele alterar.

Mauro !

Agora que eu percebí uma coisa....
Aparentemente estávamos falando de coisas diferentes.
Você está considerando o cg do CJ com ele parado!
Eu estou considerando o CJ com êle .....Rodando.
As dinâmicas mudam de uma situação para outra devido aos efeitos giroscópicos dos pneus e da transmissão.
Será que é só isso que falta para concluir alguma coisa???????

Leopoldo, eu estava considerando dois casos: uma inclinação lateral numa trilha, a 0km/h; e uma curva feita velozmente. Esse efeito giróscópio penso que não alteraria nosso resultado, pois ele existiria tanto com ou sem as molas para fora....ou seria diferente???

O negócio é o seguinte: vamos nos apegar apenas numa situação, e a situação mais importante para quem faz trilha é a inclinação lateral. Se em nada melhoraria a inclinação lateral, colocar as molas para fora seria bobagem. E se é bobagem, esse tópico vai dizer.
É isso aí, vamos discutir sobre inclinação lateral, até porque é mais fácil! :P

Leopoldo, fazendo um teste de inclinação lateral em um jipe parado, com e sem molas para fora, o resultado poderia servir como base para dizer se essa alteração dá ou não mais estbilidade na trilha???

[]'s