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Home Mundo Ae Tecnologia

DETALHES QUE FAZEM A DIFERENÇA

identicon por Carlos Meccia
27/08/2015
em Tecnologia
fusion1
 Ford Fusion

O Paulo Roberto, meu colega e designer no estúdio da Ford Willys brincava falando sério que “o desenho de um veículo eu começo pelo tamanho das rodas”. Brincadeiras a parte, o tamanho das  rodas e seu desenho é fundamental para a definição do estilo veicular.  Além das rodas eu incluiria também a distância entre eixos e os balanços dianteiro e traseiro como ponto de partida para um bom projeto. Henry Ford no início do século passado já se preocupava com o tamanho das rodas e com a distribuição correta do volume e da massa do veículo entre eixos, com pouquíssimo balanço dianteiro e traseiro.

 

ford A2

ford A1

ford A
Ford modelo “A”  1930 mostrando suas boas proporções de distância entre eixos, tamanho das rodas e distribuição de massa

Fazendo um parêntese, quando eu escrever roda nesta matéria, entenda-se conjunto roda+pneu

Outra empresa, a Citroën, por exemplo, tem sido ao longo de sua história uma das fábricas de automóveis mais preocupadas nas proporções corretas de seus projetos.

 

citroen

traction avant a

citroen ds

 

Citroen-Metropolis-Concept-3

citroen metropolis 1
Outro bom exemplo de projeto equilibrado, o Citroën Metropolis, desenhado na China e apresentado no pavilhão francês da Expo 2010 em Xangai 

 

Rodas pequenas em relação ao volume do carro tendem a desvalorizar o projeto, deixando-o parecer como um carrinho de rolimã.  Distãncia entre eixos curtas com balanços dianteiro e traseiro grandes deixa o veículo parecer uma gangorra.

E como não é tão bonito um sedã com traseira volumosa e rodas pequenas:

 

FORD FIESTA 2011
 Fiesta Sedã Rocam, as rodas poderiam ser maiores e a distância entre eixos maior e para trás

E como é bonito um veículo com as proporções otimizadas:

 

fusion
Ford Fusion com boas proporções

 

2014-Audi-A6-exterior-beauty-exterior-01
 Audi A6 com boas  proporções

 

carros-fusca-707a7d
 O Fusca inclusive apresenta  boas proporções

 

Vamos falar um pouco a respeito do projeto das rodas

Rodas

Quanta tecnologia além do tamanho e estilo as rodas devem conter em seu projeto para atender a todos os requisitos necessários ao bom desempenho do veículo.

Em primeiro lugar, as rodas devem ser leves e com momento de inércia otimizado a um valor mínimo.

Ser leve para reduzir a massa não suspensa, facilitando o acerto das suspensões em termos de constante de mola e amortecimento, além de reduzir o peso do veículo. Rodas com menor inércia facilitam as acelerações e diminuem a carga nos freios nas desacelerações.

As rodas devem ser resistentes e duráveis, e por isso  testadas com muito rigor, pois uma falha pode resultar em graves acidentes.

Sendo as rodas consideradas itens de segurança elas são “life time”, ou seja, devem manter a função indefinidamente e quando não, devem alertar o motorista quando alguma coisa porventura não for bem. Este alerta pode ser através de barulhos, vibrações sentidas no volante, desalinhamento etc., que obriguem o motorista a levar o veículo a uma oficina para a verificação de um possível problema.

Como referência, cito alguns testes estruturais a que as rodas são submetidas:

– Impacto em buraco de concreto com cantoneiras de aço com os freios travados, transferindo toda a carga para o eixo dianteiro. Velocidades do veículo, carregamento e profundidade do buraco definidos pelos procedimentos de engenharia.

– Impacto em uma guia com inclinação de 20° em relação a linha longitudinal do veículo. Também neste teste a altura da guia e as velocidades do veículo e o carregamento são definidas pelos procedimentos internos de engenharia.

Para ambos os testes, tanto as rodas como os elementos de direção não podem quebrar e devem continuar operacionais. Entortar mas não quebrar. Desalinhamento das rodas, amassamento das rodas e furos nos pneus são condições aceitáveis após os testes.

As rodas devem ter dimensões internas que permitam abrigar os freios sem folgas criticas com os discos e pinças. Devem também ajudar na ventilação dos freios trocando calor com o meio ambiente. Quanto mais fechada for a roda pior a troca de calor.

Outro item importante é o off-set da roda, que  nada mais é do que a distância entre a superfície de apoio da roda e seu plano central vertical. O off-set pode ser positivo, negativo ou zero dependendo das características de cada projeto, tração dianteira ou traseira etc.

A definição correta do off-set da roda garante as boas características direcionais do veículo e evita possíveis vibrações  transmitidas do solo para o volante de direção.

 

off-set jpeg

offset

O diâmetro das rodas  também influencia a performance do veículo. Rodas menores têm o efeito de encurtar as relações da transmissão e rodas maiores, ao contrário, têm o efeito de alongá-las.

Outro ponto importante é o “spring back” da roda que nada mais é que que o efeito elástico de mola quando no aperto dos seus parafusos de fixação, como garantia adicional para que não haja perda de torque. É um efeito similar a uma arruela de pressão. O spring back é conseguido através de um pequeno desnível, da ordem de 2 a 3 décimos de milímetro, entre a superfície de apoio da roda e o plano  interno do circulo dos parafusos.

Nas rodas de liga é mais difícil conseguir este efeito pois o alumínio é mais deformável e menos elástico que o aço. Alguns projetos utilizam uma arruela cônica incorporada aos parafusos de fixação para evitar a deformação plástica durante o torque de aperto.

Outro ponto não menos importante é que a face externa da roda fique sempre para trás do plano do ombro do pneu, como garantia de proteção a raspar as rodas na guia durante as manobras. Vale também para rodas com calotas.

Veja o leitor quantas interações existem no projeto de uma roda além de seu estilo !  Aparência e função é o grande desafio dos designers e engenheiros para a excelência do projeto das rodas.

 

Outros fatores

Na realidade a interação dimensional de um veículo é ainda maior. Somado ao tamanho das rodas e a distância entre eixos e seus balanços dianteiro e traseiro, temos a sua altura em relação ao solo e as distâncias transversais entre rodas (bitolas dianteira e traseira).

Existe uma relação direta entre a altura do veículo, seu centro de gravidade (CG) e a bitola das rodas para minimizar a rolagem da carroceria em manobras transientes. A altura do CG deve ser sempre menor que a metade da bitola média.  Como referência  genérica, a divisão da metade da bitola media pela altura do centro de gravidade tem que ser maior que 1,2.

A massa distribuída entre eixos facilita a solução de conforto do veículo e também o balanceamento dos freios otimizando a  transferência de carga em desacelerações.

Veja o leitor como é difícil compromissar a aparência com a função. Em uma próxima matéria pretendo abordar outros detalhes que certamente fazem a diferença para um bom projeto veicular.

CM

Tags: FordhistóriapassadoTecnologia
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Carlos Meccia

Engenheiro mecânico formado pela FEI (Faculdade de Engenharia Industrial) em 1970, trabalhou 40 anos na Ford brasileira até se aposentar. Trabalhou no campo de provas em Tatuí, SP e por último na fábrica em São Bernardo do Campo. Dono de amplo conhecimento de automóveis, se dispôs a se juntar ao time de editores do AUTOentusiastas após sugestão do editor Roberto Nasser.

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