Sistemas De Geometria De Direção

ESCOLA SENAI “CONDE JOSÉ VICENTE DE AZEVEDO”

Sistemas e geometria de direção

CURSO TÉCNICO DE MANUTENÇÃO AUTOMOTIVA

DISCIPLINA: suspensão

PROFESSOR:

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Periodo:

Sistemas de direção

INTRODUÇÃO:

O sistema de direção veicular é o componente que transforma a necessidade direcional que o condutor do veículo identifica em realidade. Esta realidade pode ser atingida de diferentes formas no que tange ao nível de esforço, ângulo do volante, sensibilidade da pista pelo condutor e comportamentos distintos em função da velocidade do veículo. O sistema de direção dos veículos automotores possui grande importância no comportamento estático e dinâmico. A função do sistema de direção é gerar ângulos nas rodas dianteiras e/ou traseiras em resposta às necessidades impostas pelo condutor para que haja o controle do veículo. Contudo, os ângulos de esterçamento efetivos são modificados pela geometria do sistema de suspensão, direção e condições de tracionamento para os veículos de tração dianteira. A importância do sistema de direção no que tange a aceitar as irregularidades verticais impostas pelas pistas das quais perturbações são freqüentes. Do mesmo modo, para as irregularidades das pistas na direção horizontal, o sistema de direção deve absorvê-las sem que haja distúrbios direcionais. No projeto de um sistema de direção, um dos maiores desafios é o compromisso da isolação dos choques gerados pelas pistas, sem que haja o bloqueio da sensibilidade da pista o que prejudicaria a perfeita condução do veículo. Outro importante compromisso é o baixo esforço ao “esterçar” em manobras de estacionamento ou baixa velocidade e manter os esforços suficientes para proporcionar a sensibilidade do condutor nas manobras em médias e altas velocidades

TIPOS DE SISTEMAS DE DIREÇÃO

Comumente os sistemas de direção são divididos em três famílias: Sistema Pinhão & Cremalheira, Sistema Integral de Direção Hidráulica e Sistema de Rolete e Sem-Fim. O volante é conectado ao mecanismo de direção através do sistema de coluna de direção que é composto de eixos, mancais, juntas universais e isoladores de ruído e vibrações em algumas aplicações. Através desta conexão, o mecanismo de direção é acionado e transforma o movimento de rotação do volante em ângulos de esterçamento das rodas. A transformação do ângulo do volante para o ângulo nas rodas é realizada de maneiras diferenciadas a partir das três concepções de sistemas de direção anteriormente mencionadas como descrito a seguir:

SISTEMA DE DIREÇÃO PINHÃO & CREMALHEIRA

O mecanismo de direção normalmente é fixado na carroceria ou na suspensão, podendo estar localizado à frente ou atrás das rodas. Através do engrenamento pinhão e cremalheira, o movimento de rotação do volante que resulta no mesmo movimento de rotação do pinhão é transformado em movimento de translação da cremalheira. Em cada extremidade da cremalheira, existem barras laterais bi articuladas que tem a função de promover a união da cremalheira com as mangas de eixo. Portanto o movimento de translação da cremalheira aciona as mangas de eixo que geram os ângulos de esterçamento das rodas esquerda e direita, onde as mangas de eixo descrevem um arco em torno do eixo de esterçamento da roda ou pino mestre. Esta concepção é largamente empregada em veículos de passeio e comercial leves. Já existem protótipos para comerciais médios, mas ainda estão em desenvolvimento.

SISTEMA DE DIREÇÃO PINHÃO CREMALHEIRA SEM ASSISTÊNCIA

A característica deste sistema é a redução do torque no volante necessário para girar as rodas do veículo apenas pela redução de engrenamento e geometria do sistema. A Figura 1 ilustra um sistema de direção e suspensão dianteiro de um veículo de passeio.

Figura 1. Sistema de suspensão e direção completo.

SISTEMA DE DIREÇÃO PINHÃO CREMALHEIRA COM ASSISTÊNCIA

Os sistemas assistidos podem ser divididos em três categorias:

a) Hidráulico convencional

b) Eletro-Hidráulico

c) Elétrico

Sistema de direção hidraulicamente assistido convencional

O sistema é semelhante ao mecanismo de direção manual a menos da redução do torque imposto ao motorista através da ação da assistência hidráulica. O torque que o motorista tem percepção é da ordem de 5 a 7 Nm em manobra de esterçamento com o veículo estático.

A figura 2 exemplifica um sistema completo de direção hidráulica.

Figura 2. Sistema de direção hidraulicamente assistido

Sistema de Direção Eletro-Hidráulico ou EPHS

O sistema de direção EHPS é assistido eletricamente através de conexão via cabos ao sistema elétrico do veículo. Este conjunto pode ser instalado no veículo no lugar de um mecanismo de direção manual ou do sistema de direção hidráulica tipo pinhão e cremalheira convencional, com idênticas interfaces à coluna de direção e suspensão do veículo. O sistema consiste de uma Bomba Hidráulica convencional movimentada por um motor elétrico, que fornece assistência hidráulica ao mecanismo de direção pinhão cremalheira.

O sistema inicia sua operação após receber na ECU (unidade eletrônica de controle) um sinal da ignição e um sinal do alternador do veículo. O sistema é controlado por velocidade e consumo de corrente elétrica em resposta a aplicação de torque no volante do veículo pelo motorista, e este torque provoca o fechamento do conjunto pinhão e válvula rotativa do mecanismo, causando assim um aumento na pressão hidráulica do sistema de direção e por

conseqüência um aumento no torque do eixo da bomba hidráulica que é movimentada pelo motor elétrico. Dessa forma este aumento