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Mecânica Descomplicada MÓDULO 2 2 Sumário Unidade 4 | Sistemas de Alimentação e Escapamento 3 1. Sistema de Alimentação 5 2. Motores Flex 6 3. Tanque de Combustível 7 4. Sistema de Escapamento 8 5. Filtros do Veículo 9 5.1. Filtros de Ar 9 5.3. Filtros de Óleo 10 Glossário 11 Atividades 12 Referências 13 Unidade 5 | Direção, Transmissão e Embreagem 14 1. Sistemas de Direção 16 2. Sistema de Transmissão 17 2.1. Transmissão Automática (ou Câmbio Automático) 19 3. Embreagem 20 Glossário 22 Atividades 23 Referências 24 Unidade 6 | Sistema de Suspensão, Rodas e Pneus 25 1. Sistema de Suspensão 27 2. Molas e Amortecedores 29 3. Rodas e Pneus 30 4. Calibragem de Pneus 33 Glossário 34 Atividades 35 Referências 36 3 UNIDADE 4 | SISTEMAS DE ALIMENTAÇÃO E ESCAPAMENTO 4 Unidade 4 | Sistemas de Alimentação e Escapamento f O que é o sistema de alimentação do veículo? Quais os tipos de combustível disponíveis no Brasil? Onde podem estar localizados os tanques de combustível? Para um perfeito funcionamento do motor e dos sistemas de lubrificação e arrefecimento, é necessário, também, cuidar dos filtros, responsáveis por proteger o veículo e suas peças de impurezas do ar, água e óleo utilizados. Nesta Unidade, vamos conhecer o sistema de alimentação de combustível e os filtros que o veículo deve possuir. Fonte: www.shutterstock.com 5 1. Sistema de Alimentação a O sistema de alimentação do motor a explosão é composto pelo tanque de combustível, carburador e coletor de admissão, além de vários filtros, necessários ao bom funcionamento do conjunto. A carburação é um dos processos essenciais ao deslocamento do veículo, pois ela alimenta o motor e permite que ele arranque facilmente, mantenha a aceleração, seja econômico, funcione com máximo rendimento e não perca a potência e morra durante o deslocamento veicular. O processo completo da carburação tem início quando a gasolina se mistura com o ar e termina quando ocorre a sua combustão nos cilindros. Na alimentação do carburador, interferem os seguintes elementos: um tanque de combustível colocado distante do carburador; uma bomba que puxa a gasolina do tanque ao carburador; e vários filtros que impedem a entrada de impurezas, o que pode prejudicar o carburador e a bomba. e Em geral, o tanque de combustível fica colocado em posição oposta a do motor, sendo um localizado na parte da frente e outro localizado na parte de trás do veículo. Essa distribuição visa a uma melhor distribuição de pesos sobre o veículo, com o objetivo de obter maior estabilidade e reduzir os riscos de incêndio. Você se lembra da mistura gasosa que entra no cilindro do motor e é queimada? Essa mistura é feita pelo carburador. Sua principal função é misturar homogeneamente uma determinada quantidade de gasolina (ou outro combustível) com outra de ar, formando essa mistura gasosa e fornecendo uma proporção adequada da mistura pulverizada ou atomizada a cada cilindro do motor para sua combustão. 6 Para cada situação, existe uma proporção adequada para a mistura de ar e combustível. A mistura para a combustão completa (com menor quantidade de resíduos) tem a proporção de quinze partes de ar para uma parte de gasolina. No entanto, essa mistura não proporciona máxima potência e economia. O arranque do motor pode exigir uma mistura com menor proporção de ar, composta por uma parte de ar para uma parte de gasolina. Já para obter maior economia, a mistura deverá ser menos rica, com dezesseis partes de ar para uma de gasolina. 2. Motores Flex Os produtos resultantes da combustão da mistura gasosa incluem o monóxido de carbono (altamente tóxico), o anidrido de carbono, hidrocarbonetos e óxidos de azoto. A proporção desses produtos nos gases de escapamento depende da mistura utilizada, ou seja, do tipo de combustível empregado. b Assista ao vídeo sobre os cuidados adicionais que devemos tomar com os motores flex: http://tinyurl.com/hcdvkgu. Muitos motores aceitam mais de um tipo de combustível e são chamados motores flex. Os motores flex estão equipados com componentes próprios no sistema de alimentação, em função da corrosão causada pelos diferentes tipos de combustível. A própria gasolina comercializada já vem misturada com o álcool. Além desses, os motores podem aceitar outros tipos de biocombustíveis e etanóis. 7 a Quando o combustível de alimentação é apenas o álcool, as peças do motor são tratadas por processos químicos contra corrosão, recebendo revestimento interno no tanque, bomba e carburador bicromatizado. Esse processo é identificado por cor e brilho diferentes da cor e do aspecto tradicionais das mesmas peças para gasolina. 3. Tanque de Combustível O tanque de combustível é uma peça simples, mas cuidadosamente projetada em função do espaço que o modelo do veículo proporciona. Por esse motivo, o tanque de combustível de um tipo de veículo não se adapta a outro, devido ao seu formato, volume e capacidade, além de apresentar acabamento interno adequado ao tipo de combustível aceito pelo veículo. Os tanques são externamente confeccionados de plástico ultrarresistente e recebem tratamento especial para evitar a evaporação do combustível, bem como um revestimento interno contra a ferrugem resultante da evaporação. Normalmente, o tanque é dividido em câmaras, reduzindo o deslocamento de combustível com o movimento do veículo (freadas bruscas, curvas acentuadas). Sua capacidade varia segundo o modelo do veículo e as características do motor. Na maior parte dos veículos, existe um tanque de combustível de reserva e uma luz de advertência no painel que se acende quando o nível de combustível está baixo. Os tanques apresentam tubos de respiro no tampão que permitem a entrada de ar à medida que o combustível é consumido. Fonte: www.shutterstock.com 8 4. Sistema de Escapamento A principal função do escapamento é oferecer uma via de escape aos gases residuais do motor. Além disso, ele atenua o ruído com a saída dos gases sob alta pressão. Quando bem regulado, o sistema de escapamento pode acelerar a saída dos gases resultantes da combustão no motor. Os gases queimados que saem dos cilindros do motor devem ser imediatamente eliminados. Esse processo é feito por meio de um cano de escapamento ligado ao coletor de escapamento. O cano de escapamento solta os gases residuais geralmente na parte de trás do veículo para não incomodar os passageiros. Por isso, ele normalmente passa por baixo da carroçaria e vai até a parte traseira do veículo. Nos veículos com motor traseiro, o cano de escapamento é mais curto. b Assista ao vídeo sobre as funções e os cuidados que devemos ter com o escapamento: http://tinyurl.com/j4c7njn. Para reduzir os ruídos da combustão e do escapamento dos gases do motor, existe uma peça ao longo do cano de escapamento chamada “silencioso”, que apresenta diversos canos furados dentro de uma câmara. Esse conjunto funciona como um colchão de ar, de amortecimento, que reduz o barulho quando os gases de escapamento passam por ele. Após atravessar o coletor de escape, a tubulação e o silenciador, os gases são expelidos pelo tubo traseiro. 9 e A vida útil do escapamento é de cerca de dois anos, pois, com o tempo de uso, é natural a deterioração. Quando o motorista notar alterações no nível de ruído do veículo, caracterizado por sopros de gases, chocalhos no catalisador, som estridente e ressonâncias ao trocar marchas, é recomendável verificar o sistema de escape em um centro automotivo especializado. 5. Filtros do Veículo Os filtros são elementos imprescindíveis, responsáveis por eliminar sujeiras e impurezas do óleo, dos líquidos e do ar. Filtros eficazes protegem os motores e outras peças, mantendo a segurança de toda a operação e reduzindo os custos com a manutenção veicular a médio e longo prazo. 5.1. Filtros de Ar O filtro dear elimina as partículas nocivas do ar, evitando desgastes do motor. A eficácia e a capacidade de filtragem são obtidas misturando fibras finas e mais grosseiras no agente filtrante. Filtros de ar que contêm agentes filtrantes aumentam a eficácia de filtragem, diminuindo o desgaste natural do motor. Quando a área de filtragem é muito grande, esses agentes adicionados aumentam a capacidade do filtro de reter o pó e evitam sua obstrução prematura, prolongando sua vida útil. Normalmente, os filtros de ar são substituídos a cada 15.000 quilômetros rodados, caso contrário, o motor do veículo pode aumentar o consumo de combustível. 10 Existem vários tipos de filtros de ar, e suas formas e dimensões geralmente dependem do espaço ocupado pelo motor. O filtro com elementos de papel é o mais utilizado por ter uma maior leveza e capacidade. O elemento filtrante é fabricado com papel fibroso tratado com resina e dobrado em sanfona, a fim de oferecer uma melhor superfície de contato com o ar que o atravessa. 5.2. Filtros de Combustível Os filtros de combustível devem ser substituídos de acordo com as indicações do fabricante de cada veículo. Quando essa troca não é feita, o motor passa a não responder quando solicitado acima de determinadas rotações. Além disso, a bomba de combustível pode até queimar devido ao esforço excessivo. O emprego de aditivos no combustível pode ajudar a limpar os injetores e os pistões do motor. Combustíveis aditivados podem prolongar a vida útil do filtro de combustível, protegendo o motor da corrosão com agentes que previnem as emulsões do gasóleo com água e evitam o envelhecimento do combustível. 5.3. Filtros de Óleo Em quase todos os veículos, o óleo passa por um filtro localizado na parte exterior do cárter que retém todas as impurezas antes do óleo entrar no motor. O filtro possui uma válvula de derivação, uma vez que, com o passar do tempo e à medida que retém as impurezas, ele pode ficar obstruído e não permitir a passagem do óleo sob alta pressão ou frio, quando ele fica muito espesso. Alguns filtros de óleo são chamados centrífugos e consistem em um recipiente circular que, ao girar com grande velocidade, é capaz de separar e expelir as partículas sólidas, que são retidas nas suas paredes enquanto o óleo passa através de um condutor central. Fonte: www.shutterstock.com 11 e O ideal é substituir os filtros de óleo sempre que for feita a troca, pois o óleo novo pode perder suas características e se deteriorar rapidamente quando passar por um filtro velho. Quando os filtros de óleo ficam entupidos, obstruindo a circulação do óleo, existe um risco maior de aumento da temperatura do motor. Quando isso ocorre, o óleo deixa de fluir normalmente, causando falha nos componentes do motor. No entanto, muitas vezes, as pessoas optam por substituir o óleo em períodos mais curtos, ou seja, a cada 3 mil ou 5 mil quilômetros. Nesse caso, verifique o manual do proprietário e consulte os prazos indicados para a troca dos filtros. Resumindo A tecnologia relacionada ao sistema de alimentação e escapamento dos veículos vem passando por aperfeiçoamento e grande evolução. Atualmente, muitos motores a explosão são alimentados por mais de um tipo de combustível, como, por exemplo: álcool, gasolina, diesel, biodiesel etc. A preocupação com a redução da poluição ambiental fez com que as empresas desenvolvessem motores e equipamentos que reduzem as emissões de partículas e gases poluentes na atmosfera, auxiliados, ainda, por filtros mais modernos e potentes, capazes de eliminar grande parte desses resíduos. Glossário Eficácia: alcança os resultados planejados, característica do que produz os efeitos esperados. 12 d 1 - O _____________________ com elementos de papel é o mais utilizado e tem uma maior leveza e capacidade. O elemento filtrante é fabricado com papel fibroso tratado com resina e dobrado em sanfona, a fim de oferecer uma melhor superfície de contato com o ar que o atravessa. ( ) filtro de óleo. ( ) filtro de ar. ( ) filtro de combustível. ( ) filtro do radiador. 2 - Os tanques de combustível são externamente confeccionados de plástico ultrarresistente e recebem tratamento especial para evitar a evaporação do combustível, bem como um revestimento interno contra a ferrugem resultante da evaporação. ( ) Certo ( ) Errado 3 - São funções do sistema de escapamento: ( ) Oferecer uma via de escape aos gases residuais do motor. ( ) Acelerar a saída dos gases resultantes da combustão. ( ) Coletar e armazenar os gases residuais do motor. ( ) Atenuar o ruído com a saída dos gases sob alta pressão. 4 - O sistema de escapamento tem o mesmo funcionamento que o sistema de arrefecimento. Eles são dois nomes diferentes para os sistemas que retiram fumaça e calor do motor. ( ) Certo ( ) Errado Atividades 13 Referências AUTOMATIK. Guia para as luzes espia no painel. Portal da internet, 2013. Disponível em: <http://automatik.com.br/2013/04/luzes-espia/>. Acesso em: 5 maio 2016. BELLAGUARDA, G. M. Reparadoras de veículos e oficina mecânica. Porto Alegre: SEBRAE/RS, 2006. COSTA, P. G. A bíblia do carro. 2001 – 2002. Disponível em: <https://www.rastrum. com.br/dir_smb/manuais/automotivos/Mecanica%20Automotiva.PDF>. Acesso em: 3 nov. 2016. HSW. How Stuff Works – Como Tudo Funciona. Portal da internet, 2016. Disponível em: <http://www.hsw.uol.com.br>. Acesso em: 3 nov. 2016. KARDEC, A; NASCIF, J. Manutenção: função estratégica. Rio de Janeiro: Qualitymark, 1998. LIMA, I. M.; REIS, N. G. Gestão de Empresas de Transportes. IDAQ/CNT: Brasília, 1997. MARÇAL, R. F. Gestão da Manutenção. Ponta Grossa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Produção (PPGEP). Ponta grossa, 2004. REVISTA MECÂNICA ONLINE. Curso básico de mecânica gratuito. Portal da internet, 2016. Disponível em: <https://www.iped.com.br/cotidiano/curso/mecanica- automotiva>. Acesso em: 3 nov. 2016. SAE BRASIL – Sociedade de Engenheiros para a Mobilidade. Página oficial. Portal da internet, 2016. Disponível em: <http://www.saebrasil.org.br>. Acesso em: 3 nov. 2016. SINDIREPA – Sindicato da Indústria de Reparação de Veículos e Acessórios do Estado de São Paulo. Página oficial. Portal da internet, 2016. Disponível em: <http:// portaldareparacao.com.br/>. Acesso em: 3 nov. 2016. VALENTE, A. M.; PASSAGLIA, E.; NOVAES, A. G. Gerenciamento de transporte e frotas. São Paulo: Pioneira, 1997. 14 UNIDADE 5 | DIREÇÃO, TRANSMISSÃO E EMBREAGEM 15 Unidade 5 | Direção, Transmissão e Embreagem f Quais as partes do sistema de direção? Qual a função do sistema de transmissão? Como funciona na prática a embreagem? Nesta Unidade, estudaremos os sistemas de direção, considerado por muitos técnicos o sistema mais importante no veículo quando o assunto é segurança. Para que o sistema de direção funcione corretamente, é preciso, também, que o sistema de transmissão e embreagem esteja regulado e em plenas condições. Fonte: www.shutterstock.com 16 1. Sistemas de Direção A função básica do sistema de direção é a de transmitir para as rodas o movimento de rotação que o condutor transfere ao volante e à coluna de direção. Isso é possível graças a duas peças: um parafuso sem-fim e um componente dentado. Quando a coluna de direção gira, o componente dentado transfere essa rotação ao parafuso sem-fim, que também gira. Essas peças ficam no interior de uma carcaça chamada caixa de direção, que possibilita a lubrificação das engrenagens e, ao mesmo tempo, constitui uma proteção contra poeira. e O sistema de direção deve ser capaz de amortecer os choques das rodas, evitando que essa vibração chegue aos braços do motorista. Agora vamos falar da direção hidráulica. Seu princípio de funcionamento é bastante simples. Ela é um sistema com óleo sob pressão que exerce a maior parte do esforço necessário para girar as rodas. A pressão do óleo é aplicada justamenteno instante em que o motorista vira o volante da direção. Nesse sistema, existe uma bomba de funcionamento contínuo que fornece a pressão hidráulica desejada. Uma válvula especial abre ou fecha quando se gira o volante. Ao abrir, ela permite que o óleo sob pressão seja aplicado a um pistão que, por sua vez, aciona a barra de direção. e Por ser um sistema de custo elevado, apenas os veículos mais pesados (caminhões e ônibus) ou os mais caros possuem a direção hidráulica como item de série, permitindo maior conforto. 17 2. Sistema de Transmissão O sistema de transmissão é composto pela embreagem, caixa de velocidades, diferencial, semiárvores, homocinéticas e rodas, todos ligados entre si por sistemas de engrenagens. A função da transmissão é levar às rodas a energia do motor para que o veículo entre em movimento. Em um veículo convencional, a transmissão começa no motor e prolonga-se pela embreagem, caixa de câmbio, eixo de transmissão e diferencial, até chegar às rodas traseiras. Alguns tipos de veículo, como aqueles com motor dianteiro e tração traseira, dispensam o eixo de transmissão. e As engrenagens têm como objetivo efetivar transformações de movimento, que são: direção e velocidade. Elas executam a transmissão com extrema precisão, ora alterando a força, ora alterando a velocidade. Toda engrenagem pode ser entendida como uma alavanca múltipla com um único ponto de centro. Quanto maior o braço da alavanca, maior será o movimento conseguido. A caixa de câmbio permite ao motor fornecer às rodas a força motriz apropriada às condições de deslocamento. Assim, quanto maior for o número de rotações do virabrequim em relação ao número de rotações das rodas, maior será a força motriz transmitida às rodas, verificando-se, ao mesmo tempo, uma proporcional redução da velocidade do automóvel. A caixa de mudança, ou caixa de câmbio, realiza três funções distintas: I. permite um desligamento entre os eixos motor e transmissor, possibilitando ao motor funcionar com o veículo parado; Fonte: www.shutterstock.com 18 II. permite aumentar ou diminuir a potência do motor por meio de engrenagens; III. permite inverter a marcha sem alterar o sentido de rotação do motor. Utilizando a alavanca seletora, o condutor escolhe: • primeira marcha - força; • segunda marcha - força; • terceira marcha - rotações intermediárias; • quarta marcha - velocidade de cruzeiro; • quinta marcha - velocidade de cruzeiro, baixo torque; • marcha a ré - reversão do movimento; • ponto morto - interrupção do movimento. O COMPORTAMENTO DAS ENGRENAGENS PONTO MORTO PRIMEIRA MARCHA Em ponto morto, não há qualquer transmissão de energia mecânica. Todas as engrenagens, exceto as utilizadas para inversão de marcha, estão engrenadas. Permite a maior redução de velocidade, com o objetivo de obter um torque mais elevado. A engrenagem apropriada fica no eixo secundário, transmitindo a energia mecânica. 19 SEGUNDA MARCHA TERCEIRA MARCHA A segunda marcha também permite redução de velocidade e elevação no torque. A terceira marcha utiliza rotação em velocidade intermediária, ligando o eixo primário diretamente ao eixo secundário. A potência é transmitida pela caixa de mudanças sem a intervenção das engrenagens. QUARTA MARCHA MARCHA RÉ Nas quarta e quinta marchas, a perda de atrito direta pelas engrenagens é insignificante, sendo adequadas para velocidades altas (velocidade de cruzeiro). Em marcha a ré, uma terceira engrenagem (engrenagem intermediária) inverte o sentido de rotação normal do eixo secundário. 2.1. Transmissão Automática (ou Câmbio Automático) A função de uma transmissão automática é permitir que o motor trabalhe com o automóvel parado, além de iniciar a transmissão suave e progressiva de energia mecânica necessária ao deslocamento à medida que o motorista acelera o motor, apertando o acelerador. 20 Esse sistema é composto de duas partes rotativas principais: um impulsor, acionado pelo motor, e uma turbina que aciona a caixa de mudanças. Cada uma dessas partes tem a forma de uma calota esférica e contém certa quantidade de divisórias radiais chamadas pás. As duas calotas estão alojadas, voltadas uma para a outra, em um cárter cheio de óleo, e separadas por um pequeno espaço para evitar qualquer contato entre si. Ao selecionar automaticamente a marcha, o sistema avalia os parâmetros de rotação, a programação, o sensor de posição de borboleta, a rotação e a velocidade, a aceleração linear e lateral, e escolhe a melhor relação e o momento adequado para trocar as marchas. Tudo isso é feito com muita segurança, para que não haja excesso de rotação e perigo ao usuário. 3. Embreagem A embreagem é o sistema de ligação entre o motor e o câmbio. Sua função é permitir ao condutor ligar e desligar o motor do sistema de transmissão de forma suave e progressiva. Ela fica localizada no interior da caixa seca e fixada ao volante do motor por meio de parafusos, interligando o movimento do motor ao câmbio por meio do eixo piloto ou primário. Ao acionar a embreagem, separam-se três partes do conjunto da embreagem: o volante do motor, o disco e o platô, ou placa de pressão da embreagem. O volante do motor está fixado por meio de parafusos ao virabrequim e gira solidariamente com este; o disco de embreagem se encaixa por meio de estrias no eixo primário da caixa de cambio e, assim, também gira com o virabrequim; o platô da embreagem fixa o disco de encontro ao volante do motor. b Veja como funciona o sistema de embreagem: http://tinyurl.com/ham392c. 21 As duas faces do disco da embreagem são revestidas com um material de fricção. Quando o pedal da embreagem é pressionado, o virabrequim e o eixo primário da caixa de câmbio passam a ter movimentos independentes. Assim que o condutor retira o pé da embreagem, eles voltam a ser solidários, com giros dependentes. e O disco da embreagem e o platô não estão ligados rigidamente ao volante do motor, podendo ambos aproximar-se ou afastar- se dele. Os tipos de embreagem disponíveis comercialmente são: a) embreagem simples - tipo monodisco a seco; b) embreagem bidisco - dois discos a seco; c) embreagem dupla; d) embreagem multidisco - composta por uma série de discos metálicos colocados lado a lado; e) embreagem cônica; f) embreagem hidráulica. Existe uma embreagem para cada tipo de veículo; e seu projeto deve obedecer às exigências da montadora e do mercado. O conjunto de embreagem normalmente é composto por: a) disco de fricção; b) disco ou placa de pressão - platô; c) rolamento de encosto - colar; d) garfo de acionamento. 22 Resumindo O desempenho do veículo está diretamente ligado às engrenagens do câmbio, à embreagem e à sua capacidade de transmissão de energia. Se as marchas arranharem para engatar e sempre que o pedal da embreagem trepidar ou precisar ser acionado com muita força, será necessário verificar a necessidade de manutenção no veículo, pois algo não está funcionando bem. Lembre-se de que problemas na transmissão podem ser causados por problemas na direção e vice-versa. Glossário Distintas: diferentes. 23 d 1 - Coloque V (verdadeiro) ou F (falso): ( ) A embreagem é o sistema de ligação entre o motor e o câmbio. ( ) A caixa de câmbio permite inverter a marcha sem alterar o sentido de rotação do motor. ( ) O volante do motor gira independente do virabrequim. ( ) A direção hidráulica é um sistema com óleo sob pressão. 2 - A ___________________ permite maior redução de velocidade e oferece torque mais elevado. ( ) primeira marcha. ( ) segunda marcha. ( ) terceira marcha. ( ) quarta marcha. 3 - A embreagem é o sistema de ligação entre o motor e o câmbio. Sua função é permitir ligar e desligar o motor do sistema de transmissão de forma suave e progressiva. Quando o condutor aciona a embreagem, separa-se em três partes o conjunto da embreagem:o volante do motor, o disco e o platô, ou placa de pressão da embreagem. ( ) Certo ( ) Errado 4 - Nesta posição, não há qualquer transmissão de energia mecânica. Todas as engrenagens, exceto as utilizadas para inversão de marcha, estão engrenadas. ( ) Marcha a ré. ( ) Quinta marcha lenta. ( ) Sexta marcha acelerada. ( ) Ponto morto. Atividades 24 Referências AUTOMATIK. Guia para as luzes espia no painel. Portal da internet, 2013. Disponível em: <http://automatik.com.br/2013/04/luzes-espia/>. Acesso em: 5 maio 2016. BELLAGUARDA, G. M. Reparadoras de veículos e oficina mecânica. Porto Alegre: SEBRAE/RS, 2006. COSTA, P. G. A bíblia do carro. 2001 – 2002. Disponível em: <https://www.rastrum. com.br/dir_smb/manuais/automotivos/Mecanica%20Automotiva.PDF>. Acesso em: 3 nov. 2016. HSW. How Stuff Works – Como Tudo Funciona. Portal da internet, 2016. Disponível em: <http://www.hsw.uol.com.br>. Acesso em: 3 nov. 2016. KARDEC, A; NASCIF, J. Manutenção: função estratégica. Rio de Janeiro: Qualitymark, 1998. LIMA, I. M.; REIS, N. G. Gestão de Empresas de Transportes. IDAQ/CNT: Brasília, 1997. MARÇAL, R. F. Gestão da Manutenção. Ponta Grossa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Produção (PPGEP). Ponta grossa, 2004. REVISTA MECÂNICA ONLINE. Curso básico de mecânica gratuito. Portal da internet, 2016. Disponível em: <https://www.iped.com.br/cotidiano/curso/mecanica- automotiva>. Acesso em: 3 nov. 2016. SAE BRASIL – Sociedade de Engenheiros para a Mobilidade. Página oficial. Portal da internet, 2016. Disponível em: <http://www.saebrasil.org.br>. Acesso em: 3 nov. 2016. SINDIREPA – Sindicato da Indústria de Reparação de Veículos e Acessórios do Estado de São Paulo. Página oficial. Portal da internet, 2016. Disponível em: <http:// portaldareparacao.com.br/>. Acesso em: 3 nov. 2016. VALENTE, A. M.; PASSAGLIA, E.; NOVAES, A. G. Gerenciamento de transporte e frotas. São Paulo: Pioneira, 1997. 25 UNIDADE 6 | SISTEMA DE SUSPENSÃO, RODAS E PNEUS 26 Unidade 6 | Sistema de Suspensão, Rodas e Pneus f Como funciona o sistema de suspensão? Saberia dizer a diferença entre o pneu remoldado e o pneu recapado? O que é exatamente a roda? A maior parte dos veículos possui sistemas complexos que atuam de maneira conjunta para proporcionar conforto aos seus ocupantes. Nesta Unidade, vamos estudar o sistema de suspensão, rodas e pneus, que, em conjunto, proporcionam o amortecimento nos veículos. Fonte: www.shutterstock.com 27 1. Sistema de Suspensão O sistema de suspensão é responsável por garantir maior conforto aos passageiros ou às cargas transportadas durante o deslocamento. Juntamente com rodas e pneus, ele suporta esforços consideráveis e atua aliviando as irregularidades do terreno sobre o qual o veículo passa. Vamos entender como é esse processo. O sistema de suspensão é composto principalmente por molas e amortecedores, mas todos os demais componentes que ajudam a reduzir as vibrações no interior do veículo também são considerados componentes da suspensão, como pneus, estofamento, borrachas etc. A função desse sistema é aliviar as irregularidades do pavimento sobre o qual os veículos circulam, permitindo que os ocupantes realizem seus deslocamentos com maior conforto. e Um bom sistema de suspensão deve incluir molejamento e amortecimento. O primeiro consiste na resistência elástica a uma carga, e o segundo, na capacidade de absorver parte da energia de uma mola após ter sido comprimida. O princípio de seu funcionamento é absorver a energia, fazendo com que o impacto da vibração dure o menor tempo possível. Para auxiliar essa absorção, o sistema conta ainda com a ajuda de almofadas nos bancos dos veículos e, para que todo o processo ocorra com o menor nível de ruído possível, as molas são instaladas sobre peças de borracha, que aumentam a suavidade do movimento. 28 Veja os efeitos do sistema de suspensão nas ilustrações a seguir. VEÍCULO SEM SUSPENSÃO VEÍCULO COM SUSPENSÃO EFICIENTE Quando o veículo não possui suspensão, todas as irregularidades da superfície de rolagem são transmitidas aos passageiros e às cargas, que balançam junto com o veículo. Quando o veículo possui um sistema de suspensão eficiente, o veículo balança para cima e para baixo, mas os passageiros e as cargas em seu interior não sentem (ou sentem pouco) essas oscilações. As asperezas menores do terreno são completamente absorvidas por pneus e estofados, e os passageiros nem chegam a sentir essas irregularidades. Quando as irregularidades são maiores, as molas e os amortecedores são requisitados, ajudando a diminuir seus efeitos. Suspensão independente A suspensão independente foi desenvolvida para oferecer ainda mais comodidade aos passageiros e às cargas transportadas. Nesse sistema, cada roda possui molas e amortecedores com movimentos independentes uns dos outros. Normalmente, os veículos apresentam suspensão independente no eixo traseiro, não sendo tão comum para o eixo dianteiro. A vantagem da utilização de suspensão independente é que, durante o deslocamento do veículo em terreno irregular, as vibrações de uma roda não passam para a outra roda do eixo, a carroçaria balança menos e as rodas permanecem mais tempo em contato com o solo. Por esses motivos, o veículo se torna mais confortável e mais seguro. 29 2. Molas e Amortecedores As molas e os amortecedores são montados sobre as rodas, ou seja, recebem a energia proveniente do terreno depois destas. A função principal das molas é transformar as irregularidades do terreno em oscilações. A mola exerce outra função, sendo importante também para manter as rodas alinhadas em relação ao chassi ou a carroçaria. Já os amortecedores têm a função de absorver a energia da oscilação, protegendo a carroceria e seus ocupantes contra os solavancos provocados pelas irregularidades do pavimento e permitindo que a mola volte mais rapidamente à sua forma inicial. As molas são normalmente fabricadas com formato helicoidal (formato de hélice), sendo esse o mais indicado para maior absorção de energia. Apesar de existirem vários tipos de molas, todos eles, entretanto, executam a mesma função. Nas extremidades, a mola possui formato horizontal para que se assentem melhor sobre as superfícies. Essas extremidades planas atuam como uma alavanca que aplica torção à parte restante da mola. As duas extremidades estão normalmente ligadas ao chassi ou à carroceria por pinos com buchas de borracha. a O aço utilizado na fabricação das molas deve ser bastante flexível e resistente, para que elas possam ser flexionadas e resistir aos esforços durante o movimento do veículo. Se o aço das molas não for bom, elas podem se entortar e, consequentemente, as rodas podem perder o alinhamento, prejudicando a estabilidade do veículo. e Os primeiros amortecedores eram constituídos de vários discos e seu funcionamento era baseado no atrito entre eles. Atualmente, os amortecedores são hidráulicos, nos quais o movimento de um pistão pressiona o óleo a passar através de pequenos orifícios que oferecem resistência à sua passagem. 30 O tipo de amortecedor mais utilizado é o telescópico, que tem o formato de um cilindro com um pistão ligado a uma haste. A extremidade fechada do cilindro está ligada à articulação ou ao eixo da roda, enquanto a extremidade oposta está ligada à carroceria. Nesses amortecedores, o movimento da roda é transmitido a uma alavanca que faz mover o eixo do braço do amortecedor. Quando o pistão do amortecedor se desloca para um dos topos do cilindro, o óleo é impelido através de uma válvula e atinge o outro topo, amortecendo assim a oscilação da mola. b Assista ao vídeo e veja quais são os sinais de desgaste dos amortecedores: http://tinyurl.com/hyv2gx8. 3. Rodas e Pneus As dimensões das rodas (largura e raio) interferem no conforto durante o deslocamento. Uma roda grande permite anular a maior partedas irregularidades do terreno. No entanto, adotar rodas muito grandes nem sempre é uma solução viável e adequada. O pneu, elemento que envolve a roda, tem estrutura semitubular de borracha, cheio de ar em seu interior. Ele possui uma carcaça interior resistente, com cabos metálicos (talões) incorporados na zona de contato com a roda, e paredes laterais flexíveis, destinadas a absorver as pressões que lhes são impostas. Para contribuir com o conforto do veículo, os pneus funcionam como uma almofada de ar sobre a qual se apoia, suportando esforços consideráveis quando o automóvel acelera, freia ou faz uma curva. e As ranhuras da banda de rodagem (frisos) facilitam a aderência ao solo em variadas condições de rolamento. 31 O desenho das ranhuras varia de acordo com o tipo de superfície sobre o qual o veículo irá circular a maior parte do tempo. Um pneu com ranhuras profundas é ideal para a lama, mas impróprio para condução em alta velocidade. b Você sabe o que é o TWI? Veja como medir o desgaste dos pneus: http://tinyurl.com/jz23ja4. O comportamento de um pneu não depende apenas da sua concepção e dos materiais utilizados na sua fabricação, mas também da pressão do ar. Utilize sempre a pressão recomendada pelo fabricante do pneu e do veículo presente no manual. A pressão recomendada assegura a aderência necessária, menos aquecimento e atrito e, consequentemente, menor consumo de gasolina e maior durabilidade. Pneus com câmera apresentam uma câmara de ar independente, feita de borracha. Já os pneus sem câmera comportam o ar em seu interior e possuem um revestimento interno de borracha macia aderente, destinada a vedar o ar. Em relação ao pneu com câmera, o modelo sem câmera apresenta algumas vantagens: é mais fácil de montar; quando furado, ele esvazia mais lentamente; permite tapar temporariamente os furos sem remover a roda. Atualmente, os pneus tendem a ser mais largos e mais baixos, apresentando maior aderência ao pavimento e, portanto, maior estabilidade. Dessa maneira, o veículo se comporta melhor em alta velocidade e nas curvas. Os pneus se diferenciam em função do processo de fabricação de sua carcaça. Os mais comuns são os diagonais, com lonas cruzadas (pneu comum), e os radiais, com lonas estabilizadoras. Para que sejam considerados bons, os pneus devem ser extremamente resistentes aos choques, mas suficientemente flexíveis para amortecer os impactos a que são submetidos. 32 PNEU DIAGONAL PNEU RADIAL Carcaça constituída por duas ou mais lonas ou camada de tela, sobrepostas transversal e diagonalmente, umas sobre as outras, formando um entrelaçado. As camadas mantêm sua resistência, mesmo quando solicitadas em várias direções. Além do revestimento interior, o pneu apresenta várias tiras e materiais de enchimento para reforço da carcaça. Carcaça constituída por duas partes: as lonas, ou telas, e um anel de lonas ou telas estabilizadoras. Os fios da lona se estendem em ângulo reto, o que proporciona grande flexibilidade e conforto, mas pouca ou nenhuma estabilidade direcional. O desgaste é menor quando o veículo faz uma curva, e a duração do pneu é maior. Em baixas velocidades, apresenta menor conforto que o pneu diagonal. 33 4. Calibragem de Pneus A pressão de inflação deve seguir as recomendações do manual do proprietário e deve ser medida com os pneus frios pelo menos uma vez por semana. Após conduzir o veículo por algum tempo, os pneus se aquecem e, em consequência do calor, a pressão de inflação se eleva. Não utilize pneus recauchutados nas rodas dianteiras. A utilização de aros ou componentes quebrados, trincados, desgastados ou enferrujados pode resultar em falha do conjunto e criar uma condição de risco. A utilização de aros de roda recuperados não é recomendada em hipótese alguma. a Aros danificados devem ser imediatamente substituídos, pois qualquer tentativa de recuperação pode alterar totalmente suas características originais, afetando seriamente a segurança do veículo e a de seus ocupantes. Fonte: www.shutterstock.com 34 Resumindo A suspensão é um conjunto de peças e cada uma depende da outra para o perfeito funcionamento do sistema. Sua manutenção é de extrema importância para a segurança do automóvel e do motorista. Se todos os itens estiverem em perfeita condição, o sistema de suspensão absorve todas as irregularidades do solo e garante a estabilidade do veículo. Em boas condições de uso, a suspensão assegura a aderência dos pneus, evita derrapagens e diminui a distância de frenagem. Porém, se as peças estiverem desgastadas, a dirigibilidade do automóvel estará comprometida. Glossário Aspereza: irregular, não é agradável ao toque. 35 d 1 - O desenho das ranhuras dos pneus é projetado em função do local por onde o veículo irá circular a maior parte do tempo. Por exemplo: um pneu com ranhuras profundas é ideal para a lama. ( ) Certo ( ) Errado 2 - Em baixas velocidades, é mais confortável trafegar com: ( ) pneus radiais. ( ) pneus diagonais. ( ) indiferente, ambos são confortáveis. ( ) indiferente, ambos são desconfortáveis. 3 - As molas e os amortecedores são montados sobre as rodas, ou seja, recebem a energia proveniente do terreno depois destas. Eles têm a função de: ( ) Planificar o terreno, diminuindo suas irregularidades. ( ) Transformar as irregularidades do terreno em oscilações. ( ) Planificar o terreno, aumentando suas irregularidades. ( ) Transformar as irregularidades do terreno em área plana. 4 - A suspensão independente é aquela em que cada eixo do veículo atua de maneira livre, sendo que suas rodas sobem e descem conjuntas em cada eixo, obedecendo as irregularidades do terreno. A parte frontal do veículo fica independente da parte posterior. ( ) Certo ( ) Errado Atividades 36 Referências AUTOMATIK. Guia para as luzes espia no painel. Portal da internet, 2013. Disponível em: <http://automatik.com.br/2013/04/luzes-espia/>. Acesso em: 5 maio 2016. BELLAGUARDA, G. M. Reparadoras de veículos e oficina mecânica. Porto Alegre: SEBRAE/RS, 2006. COSTA, P. G. A bíblia do carro. 2001 – 2002. Disponível em: <https://www.rastrum. com.br/dir_smb/manuais/automotivos/Mecanica%20Automotiva.PDF>. Acesso em: 3 nov. 2016. HSW. How Stuff Works – Como Tudo Funciona. Portal da internet, 2016. Disponível em: <http://www.hsw.uol.com.br>. Acesso em: 3 nov. 2016. KARDEC, A; NASCIF, J. Manutenção: função estratégica. Rio de Janeiro: Qualitymark, 1998. LIMA, I. M.; REIS, N. G. Gestão de Empresas de Transportes. IDAQ/CNT: Brasília, 1997. MARÇAL, R. F. Gestão da Manutenção. Ponta Grossa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Produção (PPGEP). Ponta grossa, 2004. REVISTA MECÂNICA ONLINE. Curso básico de mecânica gratuito. Portal da internet, 2016. Disponível em: <https://www.iped.com.br/cotidiano/curso/mecanica- automotiva>. Acesso em: 3 nov. 2016. SAE BRASIL – Sociedade de Engenheiros para a Mobilidade. Página oficial. Portal da internet, 2016. Disponível em: <http://www.saebrasil.org.br>. Acesso em: 3 nov. 2016. SINDIREPA – Sindicato da Indústria de Reparação de Veículos e Acessórios do Estado de São Paulo. Página oficial. Portal da internet, 2016. Disponível em: <http:// portaldareparacao.com.br/>. Acesso em: 3 nov. 2016. VALENTE, A. M.; PASSAGLIA, E.; NOVAES, A. G. Gerenciamento de transporte e frotas. São Paulo: Pioneira, 1997. Unidade 4 | Sistemas de Alimentação e Escapamento 1. Sistema de Alimentação 2. Motores Flex 3. Tanque de Combustível 4. Sistema de Escapamento 5. Filtros do Veículo 5.1. Filtros de Ar 5.3. Filtros de Óleo Glossário Atividades Referências Unidade 5 | Direção, Transmissão e Embreagem 1. Sistemas de Direção 2. Sistema de Transmissão 2.1. Transmissão Automática (ou Câmbio Automático) 3. Embreagem Glossário Atividades Referências Unidade 6 | Sistema de Suspensão, Rodas e Pneus 1. Sistema de Suspensão2. Molas e Amortecedores 3. Rodas e Pneus 4. Calibragem de Pneus Glossário Atividades Referências
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