O COMPORTAMENTO DAS MOLAS

CARACTERÍSTICAS DA MOLA
Quando uma mola progressiva é comprimida, a primeira parte da compressão é macia e a mola torna-se progressivamente mais rígida. Isso é muito importante para seguir a superfície da pista sem que o pneu perca o contato com a pista.
Ao mudar de direção (entrar na curva), a suspensão tem que enrijecer rapidamente para responder à transferência de peso. Se a mola tiver a mesma rigidez que antes, essa resposta levará muito tempo para ocorrer e retardará a resposta de direção. Uma mola progressiva enrijesse-se e quando o carro, em posição neutra, estiver perto do ponto onde a mola torna-se mais rígida, a resposta da direção será mais rápida.

Dentro do estudo das suspensões, vamos analisar primeiro o comportamento das molas. São elas que devem suportar o peso do veículo. As molas como podemos ver, são comprimidas ou distendidas, conforme as irregularidades encontradas no solo.

Toda mola quando comprimida, acumula energia. Essa energia é proporcional à compressão aplicada. 

 

Imagine, por exemplo, uma mola fortemente comprimida.
Se a soltarmos, a mola distende-se violentamente e ficará oscilando se não houver nenhum sistema de amortecimento.
Isso acontece porque a mola libera a energia acumulada durante a compressão. E... quanto maior for a compressão da mola, maior será a força de expansão quando liberada.

 

E muito importante classificar uma mola sob dois aspectos:
A resistência à compressão ou flexão, e a freqüência de oscilações depois de impulsionada por um movimento.

A resistência à compressão de uma mola, é a força necessária para comprimi-la, alterando seu comprimento  em 1 polegada.

Algumas molas chegam a essa medida colocando-se sobre ela um pouco de peso, 200kg por exemplo, são chamadas de molas com baixa resistência à flexão.
Outras, necessitam de 800 kg ou mais para serem comprimidas em 1 polegada, são chamadas molas de alta resistência à flexão.

A freqüência de oscilações é o número de oscilações que a mola fará depois de comprimida e liberada, numa determinada unidade de tempo. 
Além desses dois fatores, deve também ser considerada, a amplitude das oscilações, isto é: A distância ou altura de cada oscilação, que é variável de acordo com o tipo de mola, sistema de suspensão, etc.

Os veículos modernos tem molas cuja resistência à flexão é menor do que a dos antigos. E como conseqüência, uma menor freqüência de oscilações. Por esse motivo, a suspensão é macia, mas produz maior amplitude de oscilações. 

Os caminhões, por sua vez, são equipados com molas de alta resistência à flexão. Sua amplitude de oscilações é menor, mas com maior freqüência de oscilações, tornando a suspensão dura.

 

Quando se fala em suspensão, pensa-se logo em algo relacionado com molas. Porém, não são elas os únicos componentes do sistema de suspensão. Ele se divide em três partes distintas:

1 - A carroceria e os passageiros, chamado de pesos suportados ou suspensos.

2 - Composta por molas, amortecedores, eixos e suportes, chamado de pesos não suportados.

3 - E finalmente, os pneus. Vemos que os pneus funcionam como molas, porque, na verdade, são molas de ar.

O amortecedor que se vê aqui, deve controlar tanto o peso suportado como o não suportado, e ainda os pneus. 

Essas  forças dinâmicas aplicadas nas molas podem tirar a estabilidade do veículo.

Como vemos nesta figura, quando a roda transpõe um obstáculo, a mola é comprimida. A energia que ela acumula, produz vários movimentos de extensão e compressão que alteram a estabilidade do veículo, fazendo-o saltar para baixo e para cima.

Isso acontece porque a mola, ao ser comprimida rapidamente, empurra o carro para cima. É fácil, então, verificar-se que há uma relação entre tempo e impulso. 
Se a roda passa devagar pelo obstáculo, podemos dizer que a mola se deixa comprimir, sem impulsionar o peso suportado para cima.
Quando a roda passa rapidamente pelo mesmo obstáculo, não há tempo suficiente para a mola comprimir-se. Então o obstáculo impulsiona o peso suportado para cima.

Às vezes, esse impulso é tão forte e a carroceria eleva-se tanto, que os suportes da suspensão abrem-se ao máximo e levantam a roda. Esses impulsos são perigosos, porque tiram o contacto dos pneus com o solo, provocando derrapagens e desvios na trajetória do veículo.
Esses fatores quebram a cabeça dos projetistas, pois se a suspensão possui molas macias, o veículo oferece maior estabilidade em pavimento irregular mas  apresenta pouca resposta. Por outro lado, a suspensão dura oferece mais resposta, mas toma o carro menos aderente a pista.

 

Uma vez estabelecido o comportamento das molas, vejamos qual é a participação do amortecedor nesse sistema.

O  motorista, às vezes, julga que o amortecedor tem por função sustentar o peso do veículo. Como vimos, isso é um encargo exclusivo das molas. Pois só elas têm força elástica. Ao amortecedor cabe o papel de controlar as ações dinâmicas executadas pelas molas.

Ele não deve impedir ou dificultar a compressão e extensão das molas, mas evitar que a estabilidade do veículo seja alterada pela repetição dos movimentos da mola. O amortecedor controla a mola, impedindo sua excessiva movimentação. Aqui vemos como o chassi recupera rapidamente a estabilidade, depois de uma ou duas oscilações da mola.

O controle do amortecedor é exercido tanto na compressão como na distensão da mola. Por isso é chamado de DUPLA-AÇÃO.  

Quando a mola é comprimida, o amortecedor deve fechar-se e não oferecer resistência maior que a oferecida pela mola. Nessa ação temos que considerar que a mola está comprimida pelo peso do carro.

Quando a roda transpõe um obstáculo, a mola deve comprimir-se ainda mais. O amortecedor, por sua vez, deve suavizar esse movimento, sem impedi-lo, para não forçar a carroceria para cima. 

Pode-se dizer que na compressão o amortecedor trabalha junto com a mola, auxiliando na sua força de reação.

Na distensão, porém, é necessário que ele exerça mais força, para atenuar a força de distensão da mola.

E por isso que, na maioria das vezes, quando acionado com as mãos, é muito mais fácil fechar do que abrir um amortecedor.

 

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