Notícias

Axle Wrap

Axle Wrap, apesar do nome meio estranho, seu jipe pode estar sofrendo deste mal

Calma! Antes que você entorte a língua para pronunciar o tal do axle wrap vamos explicar do que se trata. Até porque, seu jipe pode ter o problema e estar entortando não a língua, mas os feixes de mola. Axle wrap nada mais é que a torção ou rotação do eixo quando submetido ao torque do motor enviado pelo cardã. Ou seja, quando aceleramos, a força do motor empurra as engrenagens do diferencial. Como os pneus estão com atrito no solo e tendem a continuar parados, a potência jogada no eixo o força a girar. A consequência disso é que o eixo gira e entorta os feixes de mola (formando um “S”) e daí podem provocar a quebra das próprias molas, cruzetas, cardã e até mesmo do diferencial.

Essa rotação do eixo é um problema bem mais comum do que se imagina. É quase uma maldição para os veículos com feixe de molas por cima do eixo, o chamado SPOA (spring over axle), e principalmente para aqueles que possuem molas mais macias. Porém, até mesmo jipes originais que não possuem barra de tração podem sofrer, em escala bem menor, do mesmo mal.

Acabar com o axle wrap é relativamente simples com a instalação de barras de tração (wrap bar). Porém, algumas opções utilizadas não resolvem ou não apresentam uma solução satisfatória. É preciso ter cautela na escolha e na instalação de sistemas de apenas uma barra para o controle do eixo. Todos os sistemas que utilizam barra simples dependem da mola para serem eficientes e isto vai contra as metas da maioria dos projetistas de suspensão. Uma ladder bar – sistema triangular de barras – é sempre uma opção segura por ser simples e rígida. Já um sistema ‘four link’ pode oferecer maiores vantagens, mas é preciso usar a criatividade no seu sistema para poder obter todas essas vantagens.

Usando apenas uma barra

Sistema com apenas uma barra é a montagem mais comum. Provavelmente, porque as pessoas estão mais preocupadas com o curso de suspensão e querem evitar as limitações impostas pela instalação de sistemas como as ladder bar ou 4-link. Estes dois modelos podem trabalhar em trajetórias diferentes que as molas semi-elípticas e causar um encavalamento da suspensão. A maioria dos “rock crawlers”, para evitar a perda de distância livre do solo, coloca a barra acima do tubo do eixo, da carcaça do diferencial ou do feixe das molas.

Sistema de uma barra não articulada sobre o eixo

Nestes sistemas, a metade dianteira da mola sofrerá compressão à medida que se acelera porque o focinho do diferencial tende a subir (em reação ao torque no eixo produzido pelo chão através dos pneus). Como sabemos, em uma situação assim, a mola tende a entortar formando um “S” e, neste formato, a metade dianteira da mola tende a encurtar. Com este modelo de barra não articulada, o efeito de compressão na própria barra pode forçar ainda mais a mola a encurtar fazendo a ponta do diferencial ficar mais para cima. Obviamente, uma mola mais “dura” ofereceria mais resistência à formação desse “S”, mas neste caso você nem precisaria de uma barra anti-rotação de eixo.

Em outras palavras, esse tipo de montagem depende da mola para permanecer “rígida” a ponto de chegar à triangulação necessária para manter o diferencial num ângulo estável. Isto não é uma boa ideia porque as molas por natureza foram feitas para entortar. O sistema fica ainda pior devido ao efeito de compressão exercido na metade dianteira da mola, entortando ainda mais do que iria se trabalhasse naturalmente. Ou seja, pode aumentar a rotação do eixo. O efeito indesejável fica pior conforme o suporte no eixo traseiro fica mais alto. A montagem mais comum do barramento, que se instala diretamente sobre o feixe não causa muita rotação no eixo, mas também não ajuda muito. Todas essas montagens de barras não articuladas reduzem o curso da suspensão devido a não permitir a alteração do comprimento da mola durante a compressão e a extensão.

Sistema de barra simples articulada colocada em uma posição acima da mola

Não reduzir o curso de suspensão é claramente a prioridade deste projeto. Em seguida, teríamos o controle da rotação do eixo e da tendência da roda ‘kicar’. É uma barra simples colocada sobre o topo da carcaça do diferencial. Tem uma junta esférica na parte traseira e um jumelo com pivô que permite a translação na frente. Esta barra pode alterar o comprimento em várias polegadas devido a movimentação do jumelo. O movimento do jumelo evita qualquer encavalamento porque permite a barra mudar o seu comprimento conforme a mola muda o comprimento devido a compressão ou extensão. Não há tentativa de triangulação com as molas para se evitar a rotação do eixo. A junta esférica conectada ao topo da carcaça do diferencial permite que a carcaça gire como se a barra nem estivesse lá. Este tipo de montagem não fará a rotação do eixo pior mas também não fará diferença alguma. Ou seja, não faz nada mais que ocupar espaço e esvaziar o seu bolso. A colocação também de uma barra por baixo do eixo com uma junta esférica acoplada à carcaça do diferencial e fixada a outra barra próximo ao ponto de fixação ao chassis faz deste um sistema bem atraente e também o transforma numa ladder bar.

Barra simples colocada em uma posição abaixo da mola

Uma barra simples colocada abaixo da mola realmente ajuda a resolver, pelo menos em parte, a rotação do eixo. A maioria dos off-roaders evita este tipo de montagem pela perda de distância livre ao solo. Esta barra trabalha colocando a metade dianteira da mola sob tração quando o eixo tende a girar. Esta montagem combate a tendência natural da mola em ficar mais curta e se tornar um “S”, empurrando o eixo de volta a sua posição e alinhando a mola. Este sistema ainda não é totalmente eficiente para o controle do eixo porque ainda depende da mola para criar uma triangulação rígida. Mas são mais efetivas que as barras montadas sobre o eixo porque tendem a alinhar a mola quando a rotação do eixo ocorre. Desta forma, a mola parece enrijecida e assim, reduzindo a rotação.

Essa barra se torna mais efetiva quanto mais abaixo do eixo ela for montada, mas em contrapartida reduz a distância livre ao solo, à medida que o suporte fica mais baixo. Esta montagem também limita um pouco do curso da suspensão porque a mola e a barra percorrem trajetórias diferentes e em algum momento haverá o encavalamento. Vale ressaltar que a utilização de um jumelo na parte da frente da montagem simplesmente tornaria o kit completamente inútil.

Utilizando duas barras

Ladder bars e 4-links são sistemas que utilizam duas barras, uma por cima e outra por baixo do eixo. Os sistemas de três barras normalmente caem também nesta categoria. De forma geral, os sistemas de barras duplas funcionam muito bem no controle de rotação do eixo.

Ladder bars

Uma ladder bar é uma estrutura triangular formada por duas barras longas e um suporte para a montagem. Devido a este sistema ser firmemente fixado ao eixo, não depende da mola para a triangulação. A rotação do eixo não pode acontecer se a outra ponta da barra está fixada em um ponto que não se move, porque isso evita a rotação e mudança do ângulo do pinhão. A mola não pode tomar a forma de “S” a menos que haja uma “subida” do pinhão. Provavelmente este é o sistema mais simples de controle da rotação do eixo.

Colocar um jumelo na parte dianteira da barra faz com que ela acompanhe o arco do movimento das molas, evitando o encavalemento. Embora o jumelo se movimente um pouco para frente e para traz, ele mantém praticamente a mesma posição na parte dianteira do barramento durante todo curso. O jumelo move-se menos de uma polegada para frente e para traz no curso inteiro da suspensão. Medições no sistema subindo e descendo uma rampa não encontram diferenças consideráveis. Teoricamente deveria haver algum encavalamento devido à parte dianteira do barramento ficar numa altura constante devido ao jumelo e isto força a mudança no ângulo do pinhão de uma forma controlada conforme o eixo desce. Um teste na rampa com o jumelo desconectado mostrou que a parte dianteira do barramento tende a permanecer dentro de umas poucas polegadas de onde deveria estar por todo o curso da suspensão. Assim, o encavalamento é tão pequeno que não faz diferença. Os resultados irão variar conforme o projeto de barras, dos suportes e do curso da suspensão do seu veículo.

4-links e montagens similiares

O desenvolvimento de um sistema 4-links é mais complicado que uma ladder bar. Os construtores de carros de corrida são capazes de introduzir muitas características de dirigibilidade do carro com esse sistema. O 4-links controla o ângulo do pinhão tão efetivamente quanto uma ladder bar porque não depende da mola para uma efetiva triangulação. A barra superior e inferior triangula-se sozinha. Muitos construtores destes sistemas o fazem com um jogo de barras cônicas, ou mesmo com terminais juntos num suporte articulado. Esta é uma forma efetiva de colocar um eixo numa posição sem induzir encavalamentos.

O problema do sistema 4-links é que ele pode não seguir o mesmo arco da mola durante todo o curso da suspensão. É possível chegar perto do desejável sem muito esforço, mas também pode ser difícil e ainda pode gerar outras complicações indesejáveis na dirigibilidade. Um jumelo em qualquer uma das barras torna o sistema sem ação porque o sistema depende das barras serem só articuladas nas extremidades e os suportes rígidos para o controle. Uma boa maneira para contornar o problema do encavalamento da mola num sistema 4-links é a instalação de jumelos nas duas pontas das molas ou usar um sistema de flutuante para as molas, similar a dos Dragsters. O sistema flutuante de mola fixa a mola ao eixo mas permite o movimento para frente e para traz para evitar o encavalamento.