Como os amortecedores melhoram o desempenho do veículo: amortecimento, frenagem e muito mais

A 96 km/h, um sedan familiar com amortecedores gastos pode precisar de cerca de mais seis metros de estrada para parar do que o mesmo carro com amortecedores novos. Os amortecedores melhoram o desempenho do veículo, convertendo a energia da suspensão vertical em calor, em vez de deixá-la saltar para fora da estrada, e essa única função altera a distância de frenagem, a aderência nas curvas, a vida útil do pneu e a confiança do motorista. Este artigo explica a física do amortecimento por trás dessa melhoria, os dados de teste que a quantificam e as opções de especificação que determinam quanto desempenho um veículo realmente recupera.

Como os amortecedores melhoram o desempenho do veículo através do amortecimento

Os amortecedores melhoram o desempenho do veículo aplicando resistência hidráulica controlada ao movimento de compressão e recuperação, o que impede a oscilação livre da mola e mantém o pneu na estrada.

A primavera armazena energia; não pode removê-lo. Quando uma roda bate num solavanco, a mola comprime-se e depois liberta essa energia e, sem amortecedor, continua a saltar na sua frequência natural. O amortecedor dissipa essa energia na forma de calor: o óleo hidráulico é forçado através de conjuntos de válvulas calibradas, e a resistência desse fluxo de óleo é o que interrompe o salto.

Dois grupos de válvulas fazem o trabalho. A válvula de compressão controla o encurtamento do amortecedor à medida que a roda sobe; A válvula de recuperação controla a extensão à medida que a roda se move para baixo. Os amortecedores de rua normalmente geram forças de recuperação 1,5 a 2,5 vezes maiores que as forças de compressão, porque a mola auxilia a compressão enquanto a recuperação deve ser controlada apenas pelo amortecedor.

O efeito de desempenho aparece na área de contato do pneu: cada 25 mm de deslocamento descontrolado da roda é uma seção do pneu que não produz força de frenagem ou de curva.

Como os amortecedores melhoram o desempenho do veículo em frenagens e curvas

Testes independentes da indústria mediram aumentos na distância de frenagem de até 6,4 metros a partir de 96 km/h quando os amortecedores estão desgastados, cerca de 5% da distância total de frenagem de um automóvel de passageiros.

O mecanismo é o salto da roda. Em velocidade de rodovia, uma roda com amortecedor fraco oscila aproximadamente entre 15 e 25 Hz e, toda vez que descarrega, a área de contato diminui e a aderência diminui. A frenagem de emergência torna tudo pior, porque a transferência de peso comprime as molas dianteiras e o curso de recuperação decide se o pneu permanece carregado durante toda a parada.

Esses 6,4 metros extras equivalem a cerca de três passos de pedestres. A 27 metros por segundo, equivale a 0,24 segundos de tempo de reação, tempo que o motorista normalmente já usou antes de o pedal do freio chegar ao chão.

O desgaste dos pneus segue a mesma física: a oscilação descontrolada provoca o desgaste das bordas em concha e as medições da frota associam os amortecedores desgastados a reduções na vida útil dos pneus em cerca de 11 por cento.

Curvas de válvulas e amortecimento: o que define o desempenho

O desempenho de um amortecedor é determinado pela sua curva de amortecimento, pela relação entre a velocidade do pistão e a força que ele gera; dois amortecedores de aparência idêntica podem se comportar de maneira completamente diferente com base na configuração do conjunto de calços e na pressão do gás.

O ajuste da válvula é dividido pela velocidade do pistão. De 0,05 a 0,3 metros por segundo, o amortecedor controla a rotação da carroceria, o mergulho do freio e longas ondulações; acima de 0,5 metros por segundo, portas extras se abrem para que um impacto acentuado não cause força no chassi. Essa divisão é o que permite uma viagem confortável na estrada e uma parada de emergência estável em uma unidade.

A pressão do gás também é importante: um amortecedor de tubo duplo pressurizado com nitrogênio a 10-25 bar suprime a aeração do óleo quando o pistão muda de direção, e a aeração é a primeira causa do desbotamento do amortecimento após uso intenso.

A lição: os pontos de montagem podem ser idênticos enquanto o ajuste interno decide se o veículo anda como um sedã confortável ou como um burro de carga para transporte de carga.

Seis sinais de que amortecedores desgastados estão prejudicando o desempenho

Amortecedores gastos degradam o desempenho gradualmente, de modo que os motoristas se adaptam à perda em vez de percebê-la. As primeiras pistas confiáveis ​​são frenagens mais longas, oscilação traseira nas ondulações da rodovia e desgaste estranho dos pneus sem causa de alinhamento.

• O mergulho do nariz se aprofunda durante a frenagem porque o amortecedor dianteiro não consegue controlar a transferência do peso da compressão.
• O agachamento traseiro na aceleração faz com que o veículo pareça preguiçoso e pode acionar o controle de tração mais cedo.
• O corpo continua oscilando duas ou três vezes após um solavanco, em vez de se estabilizar em um ciclo.
• A direção parece flutuante em velocidade de rodovia e o carro derrapa em estradas irregulares.
• Os pneus desenvolvem desgaste nas bordas em concha, normalmente em um padrão diagonal nas quatro rodas.
• As distâncias de travagem parecem maiores em piso molhado, mesmo quando as pastilhas e os pneus são novos.

A orientação do OEM normalmente coloca a primeira inspeção em 50.000 km e a substituição em 80.000 a 100.000 km para veículos de passageiros; caminhões com peso próximo ao peso bruto do veículo atingem esse limite mais cedo porque o calor decompõe o óleo da válvula mais rapidamente.

Como combinar amortecedores com condições reais de direção

O amortecedor certo é aquele que corresponde à carga dominante do veículo: conforto de condução sem carga para automóveis de passageiros, amortecimento com classificação GVW para caminhões e controle de baixa velocidade de longo curso para trabalhos off-road.

A sintonia de automóveis de passageiros começa na frequência de condução, normalmente de 1,0 a 1,5 Hz em modelos de conforto. A válvula de recuperação deve controlar essa frequência sem provocar uma vibração simpática no assento ou na coluna de direção. Um amortecedor dianteiro, por exemplo, integra o amortecedor com o assento da mola e o suporte do rolamento da roda, de modo que o conjunto completo deve corresponder às dimensões originais.

Amortecedor dianteiro Honda Civic para hatchback e sedã 1972-1983 Este amortecedor dianteiro corresponde às dimensões originais dos primeiros modelos Civic, suportando as necessidades de frequência de condução e válvulas de recuperação descritas para amortecedores de automóveis de passageiros. Ver Produto →

Os caminhões funcionam por longos períodos perto do peso bruto do veículo, portanto seus amortecedores devem liberar calor contínuo sem desbotar. A válvula se move em direção a uma força maior em velocidades moderadas do pistão e o volume de óleo aumenta. O mergulho do freio em um caminhão carregado descarrega o eixo traseiro, aumenta a distância de parada e acelera o desgaste do sistema de transmissão.

Amortecedor dianteiro Hyundai H100/Porter para modelos de 1993 em diante Construída para caminhões que operam pesados e quentes, esta unidade dianteira atende às demandas contínuas de calor e de mergulho dos freios delineadas para amortecedores em veículos comerciais carregados. Ver Produto →

Os amortecedores off-road priorizam o controle de compressão em baixa velocidade para que o veículo possa rastejar sobre pedras e sulcos sem que a suspensão fique presa; o lado do rebote mantém o pneu plantado quando o veículo cai de uma saliência. Um amortecedor de rodovia é a ferramenta errada para esse perfil de curso.

Amortecedor dianteiro Mitsubishi Pajero para Pajero I 1982-1991 Este amortecedor dianteiro se adapta ao perfil de compressão off-road e curso de recuperação discutido para rastejamento e quedas de saliências, adaptando-se à geração Pajero inicial. Ver Produto →

A cobertura específica do modelo é o que separa uma lista de peças de uma solução de engenharia. (gerep-auto.com) fabrica amortecedores para automóveis de passageiros, caminhões pesados ​​e off-road com SKUs mapeados para marca, modelo e posição dianteira ou traseira, e seu página de fábrica documenta o equipamento de produção por trás dessa cobertura. Para um acompanhamento útil, é artigo técnico sobre estabilidade de direção e manuseio explica como os amortecedores de automóveis de passageiros se traduzem no comportamento na estrada.