Como os carros modernos são conduzidos?

A maioria das pessoas que já esteve dentro de um carro está familiarizada com o volante e para que ele é usado. A maioria das pessoas que saiu de um carro está familiarizada com as rodas dianteiras e o fato de que elas podem virar para a esquerda ou para a direita. Poucas pessoas realmente sabem como o volante e as rodas dianteiras estão conectados, e ainda menos pessoas estão cientes da engenharia precisa necessária para fazer um carro moderno manusear de forma tão previsível e consistente. Então, o que faz tudo funcionar?

Careca

Os veículos modernos usam um sistema de direção chamado direção de pinhão e cremalheira.

• O volante fica na frente do banco do motorista e é responsável por fornecer feedback ao motorista sobre o que as rodas estão fazendo, além de permitir que o motorista controle a direção em que as rodas estão apontando girando o volante. Eles vêm em vários formatos e tamanhos, e alguns incluem airbags e controles para outros sistemas do veículo.

• Um eixo, chamado corretamente de eixo de direção, vai do volante até o firewall do carro. Muitos carros novos têm eixos de direção que quebram em caso de acidente, evitando ferimentos graves ao motorista.

• Neste ponto, em um veículo com direção hidráulica, o eixo de direção entra diretamente na válvula rotativa. A válvula rotativa abre e fecha à medida que gira para permitir que o fluido hidráulico pressurizado ajude o eixo de direção a girar a engrenagem do pinhão. Isso facilita muito o manuseio, especialmente em baixas velocidades e quando parado.

  • A direção hidráulica utiliza uma bomba hidráulica acionada por uma correia conectada ao motor do veículo. A bomba pressuriza o fluido hidráulico e as linhas hidráulicas correm da bomba para uma válvula rotativa na base do eixo de direção. Muitos motoristas preferem esse tipo de direção hidráulica, tanto pela praticidade quanto pelo feedback que dá ao motorista. Por esse motivo, a maioria dos carros esportivos usa ou não usa direção hidráulica há décadas. No entanto, os recentes avanços na direção elétrica deram início a uma nova era de carros esportivos com direção elétrica.

• Se o veículo tiver um motor elétrico instalado ao longo do eixo de direção, o veículo estará equipado com direção assistida elétrica. Este sistema oferece grande flexibilidade na escolha de onde instalar o motor elétrico, tornando-o ideal para retrofit de veículos mais antigos. Este sistema também não requer uma bomba hidráulica.

  • A direção assistida elétrica usa um motor elétrico para ajudar a girar diretamente o eixo da direção ou o pinhão. Um sensor ao longo do eixo da direção determina o quanto o motorista está girando o volante e, às vezes, também determina quanta força foi aplicada para girar o volante (conhecido como sensibilidade à velocidade). O computador do carro processa esses dados e aplica a força apropriada ao motor elétrico para ajudar o motorista a dirigir o carro em um piscar de olhos. Embora este sistema seja mais limpo e exija menos manutenção do que um sistema hidráulico, muitos motoristas dizem que a direção elétrica parece muito fora do caminho e pode ajudar muito em muitos casos. No entanto, os sistemas de direção assistida elétrica melhoram a cada ano modelo, então essa reputação está mudando.

• Se não houver nada na extremidade do eixo de direção além da engrenagem de acionamento, o carro não possui direção hidráulica. A engrenagem está localizada acima da cremalheira de direção.

  • A cremalheira da direção é uma longa barra de metal paralela ao eixo dianteiro. Os dentes, dispostos em linha reta ao longo do topo da cremalheira, alinham-se perfeitamente com os dentes da engrenagem motriz. A engrenagem gira e move a cremalheira da direção horizontalmente para a esquerda e para a direita entre as rodas dianteiras. Este conjunto é responsável por converter a energia rotacional do volante em movimento para a esquerda e para a direita, útil para movimentar as duas rodas em paralelo. O tamanho da engrenagem do pinhão em relação à cremalheira da direção determina quantas rotações do volante são necessárias para girar o carro em um determinado valor. Uma marcha menor significa um giro mais leve da roda, mas mais rotações para fazer as rodas girarem totalmente.

• Os tirantes ficam em ambas as extremidades da cremalheira da direção

  • Os laços são peças de conexão longas e finas que só precisam ser muito fortes quando pressionadas ou puxadas. Uma força em um ângulo diferente poderia dobrar facilmente a haste.

• Os tirantes se conectam à junta de direção em ambos os lados, e as juntas de direção controlam as rodas para virar à esquerda e à direita em conjunto.

O que se deve ter em mente sobre o sistema de direção é que ele não é o único sistema do carro que precisa ser acionado com precisão na velocidade. O sistema de suspensão também faz bastante movimento, o que significa que um carro girando em uma superfície acidentada é melhor capaz de mover as rodas dianteiras de um lado para o outro e para cima e para baixo ao mesmo tempo. É aqui que entram as juntas esféricas. Esta junta parece uma junta esférica no esqueleto humano. Este componente fornece movimento livre, permitindo que sistemas de direção e suspensão muito dinâmicos funcionem em conjunto.

Manutenção e outras preocupações

Com tantos movimentos para controlar sob muita força, o sistema de direção pode realmente ser atingido. As peças são projetadas para suportar o peso de um carro que vira bruscamente em velocidade máxima. Quando algo eventualmente falha e dá errado, geralmente é devido ao longo desgaste. Impactos fortes ou colisões também podem quebrar componentes de forma mais perceptível. Um tirante quebrado pode fazer com que uma roda gire e a outra fique reta, o que é um cenário muito ruim. Uma junta esférica desgastada pode ranger e tornar a direção um pouco desajeitada. Sempre que ocorrer um problema, certifique-se de que ele seja verificado imediatamente para garantir a segurança e a dirigibilidade do veículo.