ARB (BARRA ANTI-ROLAGEM)

Barras Anti-roll também são conhecidas como barras estabilizadoras, estabilizador, barras anti rolagem, etc. Eles resistem a inclinação torcendo-se, agindo como barras de torção.

Barra fabricada em aço, que liga elasticamente as rodas de um mesmo eixo. Chama-se "estabilizadora" porque limita a inclinação lateral do carro nas curvas (rolling).

É fixada em ambos os lados da suspensão e conduz o movimento da suspensão de um lado para o outro. Quando um lado da suspensão muda de posição, ora compressão ora distenção, a anti-roll bar é torcida. A anti-roll bar estando torcida naturalmente tenta se distorcer provocando o outro lado do carro adaptar-se a posição inicial do primeiro e sua eficiência depende da rigidez com que são regulados.
Desta forma algumas das características de suspensão independente é perdida pois as anti-roll bars transfere o movimento de um lado do carro para o outro.
Em termos de aparato, anti-roll bar é um dispositivo extremamente simples, ainda que seu efeito na suspensão seja bastante complexo.

A anti-roll bar é simplesmente uma barra de aço em forma de "U". A sessão central está fixada em 02 mancais montados no chassi. A sessão central gira livremente pelos mancais. Se uma das pontas da barra "U" for movimentada para cima ou para baixo, a sessão central gira sobre os mancais e movimenta a outra ponta. Se porém uma ponta é movimentada enquanto a outra resiste ao movimento, a sessão central da barra torce sob a pressão.

Situações

Ambos lados da suspensão movendo-se ao mesmo tempo.

Quando ambos lados da suspensão são movidos na mesma direção e mesmo grau, quando cada roda encontrar o mesmo bump na pista, então ambas pontas da anti-roll bar são giradas identicamente. Nenhuma torção ocorre na barra e o sistema anti-roll bars aqui não causa nenhum efeito.

Ao percorrer uma curva, o carro é submetido à ação da força centrifuga, que deve ser contrabalançada para manter a estabilidade e conter a inclinação lateral do veículo. A barra estabilizadora auxilia os elementos elásticos principais da suspensão (as molas helicoidais), dando ao corpo do carro resistência suplementar ao rolling. Sem essa barra, só seria possível manter a oscilação dentro dos mesmos limites enrijecendo-se a suspensão, o que reduziria sensivelmente a aderência pretendida.

A ação da barra estabilizadora só se faz sentir quando o corpo do carro se inclina de forma que uma das rodas se eleva em relação à carroçaria, enquanto a outra se abaixa. Os deslocamentos verticais das rodas, simultâneos e num mesmo sentido, fazem girar a barra sem submetê-la a qualquer solicitação de torção.
Portanto, opor-se a deslocamentos verticais divergentes das rodas é a ação principal da barra estabilizadora. Quando um carro percorre uma via acidentada e a roda encontra um obstáculo, a mola da suspensão (ou a barra) opõe-se ao deslocamento. Em conseqüência, a barra cria uma relação de dependência elástica entre as rodas, mesmo em veículos que possuem um sistema de suspensão independente. Esta é uma característica das anti-roll bars. Elas não afetam em nada quando ambos lados da suspensão se movem identicamente. Elas só farão algum efeito quando cada lado roda estiver fazendo algo diferente.

Ambos lados da suspensão movendo-se diferentemente - Com uma teórica anti-roll bar completamente dura.

O lado esquerdo atinge uma elevação de 01inch. Nesta situação o lado esquerdo é ação no processo de suspensão. Com uma mola com resistência de 1000lbs/in , o movimento de 01 inches encontra uma resistência de 1000lbs .

Neste exemplo nós assumimos a anti-roll bar completamente rígida e que não torcerá absolutamente nada. 100% do movimento aplicado no lado esquerdo da anti-roll bar é então repetido no lado direito.

A roda (lado esquerdo) recebe o impacto e transmite ao bell cam (lado esquerdo), que transmite para a mola (lado esquerdo), que movimenta para cima uma ponta da anti-roll bar (lado esquerdo).
A anti-roll bars transmite o movimento ao bell cam (lado direito), para a mola (lado direito), onde é comprimida por 01inch.

Assim a força de resistência global gerada pela roda (lado esquerdo) quando bate numa ondulação 01 polegada é 2000lbs.
1,000 lb pela mola (lado squerdo) e 1,000 lb pela mola (lado direito).
Neste caso o lado direito é o lado reação - o que acontece com o lado direito é reação de um evento do lado esquerdo.
A noção de anti-roll bars trabalhando igualmente para ambos lados do sistema de direção é fácil de entender como funciona.

No exemplo anterior a roda lado direito permaneceu no ar, para ajudar a ilustrar o assunto. É claro que isto não acontece. O lado direito (reação) é comprimido pela anti-roll bar em sincronismo com o lado esquerdo (ação) e o carro abaixa em resposta. O pneu do lado direito permanece em contato com o solo naturalmente.

Na verdade, anti-roll bars não são extremamente rígidas como no exemplo acima. Elas torcem e deformam temporariamente sob a influência de uma força aplicada. Elas são como um tipo de molas, e como todas as molas, a rigidez delas é expressada em força necessária para comprimir uma medida. Gp2, sendo um software inglês, usa pounds per inch para expressar taxas de molas, abreviado como lb/in. Uma mola com uma taxa de molas de 1000lb/in requer uma força de 1000lbs para comprimir 01inch, e 2000lbs para comprimir 02inchs e assim sucessivamente.

Vamos observar uma situação mais realista de suspensão, com taxas de molas em 1000 lb/in e taxas de anti-roll bar em 500lb/in.

O lado esquerdo é comprimido 01 inch, contrai-se pela força de resistência de 1,000lbs da mola  esquerda. Ao mesmo tempo o braço da barra anti-roll esquerda é puxado para cima 01 inch. Neste momento o lado esquerdo recebe 01 inch de movimento de entrada , 500lb/in da barra anti-roll é enviado para compensar contra a 1000lb/in mola direita.

Você deve ter em mente que: 
1. Barras Anti-roll são uma parte da suspensão que ajuda a controlar a inclinação.
2. Elas atuam somente nas curvas endurecendo a suspensão.
3. O ajuste de barra anti-roll é o principal efeito como o carro se comporta no meio da curva: 

As barras estabilizadoras só entram em cena quando o carro tem um "ângulo de rolagem" (por exemplo, ao se inclinar numa curva). Como a expressão diz, a barra anti-roll atua somente em curvas, trabalha contra a inclinação do carro.

Se o sistema de suspensão dos carros fosse absolutamente sólido não haveria necessidade de ARB pois não existiria movimento de rolagem. No outro extremo, se o sistema de suspensão do carro fosse muito macio os carros teriam grande inclinação nas curvas. Isso explica por que um carro sem estabilizador requer molas mais duras para manter a estabilidade. 

Em uma curva as rodas externas recebem uma carga que é função da força centrífuga e da altura do baricentro, com a inclinação da carroceria tendem a comprimir as molas externas e distender as molas internas. 

Se nenhuma barra estabilizadora fosse usada, o chassis giraria ao redor do centro de rolagem sem encontrar a resistência das barras estabilizadoras. A distribuição da carga extra nas rodas externas causada pela transferência de peso, dependeria, então, somente das molas.

Quando uma barra estabilizadora é usada, a carga adicional da suspensão externa se divide em duas:
- carga para baixo na roda externa
- carga para cima na roda interna (através da barra estabilizadora)

A introdução da barra confere uma carga adicional à roda externa - nesse lado exerce-se uma força adicional, que se opõe à inclinação. Essa força adicional é subtraída da carga que pesa sobre a roda interna. A carga da roda externa aumenta e a carga da roda interna diminui e, portanto, há menos tração lateral total. É aqui que entra o estabilizador: ao "amarrar" com certa flexibilidade as rodas interna e externa de cada eixo, ele as mantém mais niveladas, reduzindo a inclinação da carroceria. Uma das vantagens do estabilizador, é permitir o emprego de molas mais macias. 

A quantidade de transferência de carga depende da rigidez da barra estabilizadora, quanto mais rígida, maior será a carga colocada na roda externa e menor a externa.
Se endurecer a barra estabilizadora no eixo dianteiro, você terá mais carga na suspensão da roda dianteira externa. Devido ao fato da soma da transferência de peso permanecer estável, a carga na roda traseira externa diminui. Conseqüentemente, a tração lateral do eixo dianteiro diminui e a do eixo traseiro aumenta. Isso afeta o equilíbrio entre a dianteira e a traseira! O trabalho da ARB é compartilhar, centralizar, a transferência entre pneus direito e esquerdos o mais uniformemente possível e assim ajudar a manejabilidade do carro. 

No entanto, se você colocar mais carga em um pneu, a quantidade da tração lateral aumentará, mas a um ritmo reduzido. Em outras palavras, se toda a transferência de peso nas curvas fosse transmitida para a roda externa (100%) e a roda interna ficasse praticamente sem carga (0%), a tração lateral total gerada por ambos os pneus seria menor que a tração gerada quando a roda externa tivesse 60% da transferência de peso e a roda interna 40%.

Ocorre que, quando maior a resistência à inclinação (graças ao efeito do estabilizador muito rígido ou de molas mais duras), maior a tendência daquele eixo a desgarrar nas curvas. Assim, a aplicação de um estabilizador espesso sem critérios pode até piorar a estabilidade.

As barras anti-roll são os ajustes primários que afetam o equilíbrio do carro. 

Se a barra dianteira é (comparativamente) muito rígida, estará transferido muito peso ao pneu dianteiro externo, fazendo correr a um ângulo de deslize maior, e assim o eixo dianteiro perderá aderência (comparado ao eixo traseiro) e o carro vai understeer no meio da curva. Você provavelmente esterçará mais direção para compensar. Esta é uma coisa ruim, porque quando você sair da curva e acelerar, a direção ainda pode estar lá (muito esterçada) e assim o carro adquirirá power-on oversteer de saída, quando você precisa, neste exato momento, ser neutro.

Se a barra traseira é (comparativamente) muito rígida, estará transferindo muito peso ao pneu traseiro externo, fazendo correr a um ângulo de deslize maior, e assim o eixo traseiro perderá aderência (comparado ao eixo dianteiro) e o carro vai oversteer no meio da curva, causando o retardamento da aceleração desse ponto para adiante. Normalmente, evite este ajuste, pois lhe impede de aplicar o acelerador cedo na curva, Porém, se a freada é feita no momento certo, o carro aponta pra curva.

Então, você tem que jogar com a diferença entre as roll bars dianteiras e traseiras, de forma que durante as curvas longas (Spa) você não esteja em contra-esterço ou desacelerando para corrigir oversteer, nem aplicando muita esterço para corrigir understeer.

A diferença entre a barra dianteira e traseira controlará understeer e oversteer.
O total das duas barras controlará quanto o carro inclinará durante a curva.
Barras mais macias = mais roll de chassi = requer mais –ve camber (negativo) nos pneus carregados, leva mais tempo para o carro entrar em estado inclinado.
Barras mais duras = menos roll de chassi = requer menos -ve camber (negativo) nos pneus carregados, leva menos tempo para o carro entrar em estado inclinado.

Ajuste a roll bar depois que você tiver as taxas de roda e de altura estática certas. Taxas de roda e altura estática afetam o setup mais profundamente que roll bar.

É importante lembrar este princípio: 
uma barra estabilizadora dianteira mais rígida dará mais mais carga no pneu dianteiro externo e no pneu traseiro interno.
uma barra estabilizadora traseira mais rígida dará mais mais carga no pneu traseiro externo e no pneu dianteiro interno.

Um outro efeito importante das barras estabilizadoras é o de tentar manter os pneus paralelos ao chão, porque isso também tem um efeito na quantidade de tração lateral que o pneu pode apresentar. (menos camber)

Para uma suspensão com molas duras, anti-roll bars macias bastarão.
Para uma suspensão com molas macias, requer anti-roll bars muito rígidas.

Na prática:

• Em geral arb's (como as molas) mais suaves significam resposta mais lenta, menor desgaste de pneu e aumento de aderência no eixo, 
  e arb's (como as molas) mais duros significam resposta mais rápida, mais desgaste de pneu e menos aderência no eixo.

• Como molas e amortecedores, quanto maior a rigidez da barra significa melhor resposta ao seu comando, às custas de perda de aderência de tração nas curvas e maior desgaste dos pneus, porém a responsabilidade somada pode o causar a uma reação muito rápida, inesperada. Com mais ARB o carro reagirá com mais resposta em curvas e também estará mais nervoso em zebras, lavadeiras e irregularidades na superfície da pista.

• Considerando que a arb's não têm efeito em outras áreas do carro como as molas, eles são o principal modo para controlar o equilíbrio mecânico do carro.

• Se o carro tem uma tendência a understeer ou oversteer ao redor de uma curva longa, primeiramente modifique a arb's para tentar corrigir.

• Para fixar sua arb's corretamente, você precisa escolher um longa curva de velocidade lenta ou média e raio constante (onde seu efeito é mais pronunciado) para fazer os ajustes. 
  A razão disto é que os DAMPERS também têm uma influência no equilíbrio de curva, sendo que eles só trabalham nas entradas e saídas de curvas ou quando haver transferência de peso. Semelhantemente as molas que tem os principais efeitos são quando acelerando ou freando. Trabalhando em um curva menor ou enquanto acelerando e freando, a influência dos dampers e molas serão dominantes, e mascararão os efeitos do arb's.
  Mantenha uma pressão constante no acelerador.

Se a pista não tem este curvas longas de baixa ou média velocidade (por exemplo Mônaco com exceção da longa curva esquerda antes do cassino) você deveria endurecer as barras para melhorar o manejo.

Efeitos de regulagens

Ajustar o estabilizador envolve alguns critérios, mas a avaliação prática é o melhor meio de verificar se foi uma medida acertada. 

Barras mais flexíveis all round produzirão uma melhora na aderência, na tração nas curvas, reduz o desgaste dos pneus, porém torna o carro com menos resposta.

Se você endurecer na traseira, a resposta será mais rápida, mas causará mais oversteer (especialmente nas saídas de curvas de baixa velocidade).
Se você endurecer na dianteira, a resposta será mais rápida, mas causará mais understeer.
Mais macio na dianteira e/ou mais duro na traseira promove oversteer e torna o carro menos estável.
Mais duro na dianteira e/ou mais macio na traseira promove understeer e torna o carro mais estável.
Ajuste a barra anti-roll traseiro um pouco mais macio que a barra anti-roll dianteira, assim você perde menos velocidade nas curvas. 

Quadro:

Quando eu devo ajustar a ARB?
Normalmente é bem fácil de achar os ajustes ideais. Contanto que o carro não seja understeer na entrada da curva e oversteer durante a curva e finalmente understeer na saída da curva. 
Se você experimenta ambos pode ser que haja algo errado com o setup e/ou sua forma de pilotagem.

ideal over na entrada, neutro no meio e under na saida

As taxas de molas, alturas e ajuste de bloqueio de diferencial são itens mais importantes que as ARB, portanto primeiramente “ajuste” esses itens e depois faça os teste com as barras. 

Para o GPL alguns aconselham utilizar na dianteira um valor entre 170-180 libras, quando a cambagem está com valores entre –0.50 e –0.75. Quanto à traseira, se ultrapassar esses valores, o carro começa a ficar oversteer. 

Um carro oversteer não é o ideal, pelo contrário, fica instável, nervoso e você perde importantes segundos nas saídas de curvas. Resumindo, calibre sua ARB dianteira e com base nesse valor, utilize-o na traseira.

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