sábado, 10 de setembro de 2016

Análise Técnica - Brasileiro de Turismo

Pitlane
O Campeonato Brasileiro de Turismo surgiu para ocupar o lugar da Stock Light e da Copa Montana como categoria de entrada da Stock Car. O carro é parecido com o da Stock Car, tem motor V8 com menos potência e um chassis tubular, mas as semelhanças acabam por aí. O chassis, suspensão, e todo o resto do projeto, com exceção do motor, foi feita dentro da JL, em Cotia, SP. Nesta postagem vamos analisar o projeto e execução deste carro de corrida. Recomendamos a leitura da postagem sobre o carro da Stock Car, visto que alguns pontos daquela análise serão referenciados nesta daqui.

O CHASSIS

JL
Vamos começar com o chassis. Como acontece com o chassis do G16 (modelo da Stock Car), o chassis do G12, como é chamado esse carro do Brasileiro de Turismo, é composto, em sua grande maioria, de tubos retos e nós bem definidos. A forma geral do chassis é a mesma entre os dois carros, arrisco dizer que o do G16 foi utilizado de base para o do G12. As dimensões e a posição de alguns componentes são diferentes entre os dois carros, então o chassis tem que acompanhar essa mudança. Um exemplo é a caixa de câmbio, que no G16 é situada atrás do condutor, no G12 ela fica na frente. Acima pode-se observar a vista frontal do chassis. Se compararmos com o chassis do G16, o carro da Stock Car, esse chassis do G12 é mais largo, e tem um tubo soldado atravessando o campo de visão do condutor.

JL
Na foto acima é possível observar a vista traseira do chassis do G12. Novamente, os nós parecem bem definidos e a porção traseira é bem mais estreita do que a dianteira. Isso indica que talvez os braços de suspensão sejam mais longos na traseira do que na dianteira. Detalharei mais isso em um outro momento. Abaixo é possível observar a lateral esquerda do chassis. A região em que se encontraria o condutor, em especial sua cabeça, está bem triangulada. Porém, repare que a área logo atrás do condutor está aberta.

JL
Naquela área é instalado o tanque de combustível. Essa área também é uma das áreas menos rígidas da estrutura, pois não está triangulada. Imagino que o tanque tenha sido colocado ali por questões de distribuição de peso. Isso pode causar problemas em corridas de longa duração, nas quais a massa de combustível é reduzida e aumentada várias vezes, o que altera o comportamento dos pneus e da suspensão em si. A distribuição de peso de carros deste tipo tende a ser 50%-50% ou 55%-45%, então essa variação de massa de combustível afastada do CG com certeza irá alterar um pouco o comportamento do carro.

JL
Como é possível ver na imagem acima, na parte posterior do chassis, nos tubos em que o assoalho será fixado, vemos que não há nós bem definidos, os tubos não formam estruturas triangulares, o que pode causar concentração de tensões. Até aqui, pode-se dizer que a metodologia e o conhecimento de chassis que o Scimeca deixou para a JL com o projeto do G16 foi transferida para o G12. O chassis continuou sendo bem projetado na medida do possível, tendo como ressalvas o posicionamento do tanque de combustível, a forma como foi estruturada a fixação do diferencial e do crash box dianteiro, e como os tubos no assoalho, ou parte posterior do chassis, foram posicionados. Evidências da transferência de conhecimento são os nós bem definidos e o uso de tubos retos, conferindo maior rigidez e facilidade de fabricação ao chassis.

SUSPENSÃO DIANTEIRA

JL
Como pode-se observar na imagem acima, a suspensão é composta por braços sobrepostos, com o amortecedor e a mola fixados na bandeja inferior. Há uma barra estabilizadora sem possibilidade de ajuste, o que difere um pouco do projeto do G16. Terminais rotulares são utilizados em flexão, coisa que não ocorria na suspensão do G16. Abaixo é possível ver a bandeja superior em maior detalhe.

JL
Na bandeja acima é possível ver um bom exemplo de fixação e um mau exemplo também. A rótula, utilizada para fixação da bandeja à manga de eixo, é o bom exemplo. Os terminais, do jeito em que a bandeja está desenhada, é um mau exemplo.A rótula está alinhada aos braços da bandeja, o que, em aceleração ou frenagem, faz com que os esforços sejam reagidos diretamente na estrutura. Seguindo a mesma lógica, o terminal rotular deveria estar alinhado aos braços, mas não é o que acontece. Devido ao desenho da bandeja, o corpo roscado do terminal entra em flexão, o que causa uma concentração de tensões e pode diminuir a vida útil da bandeja.

JL
Acima é possível visualizar o triângulo dianteiro posterior. Todas as fixações são feitas através de rótulas, e o desenho da bandeja reage aos esforços diretamente em sua estrutura. Em relação ao projeto do Scimeca, a diferença é que as rótulas fazem parte da bandeja no G12, o que não ocorre no G16, da Stock Car. Por que não fazer a bandeja superior do mesmo modo que a inferior? Os terminais são para facilidade de ajuste de cambagem e caster, por isso as bandejas são diferentes. É a melhor solução? Do jeito que foi feita, não. Se os terminais fossem alinhados à estrutura, aí sim seria uma das melhores soluções.

SUSPENSÃO TRASEIRA

JL
Como pode-se observar na imagem acima, a suspensão é composta por braços sobrepostos, com o amortecedor e a mola fixados na bandeja superior. Há ainda um braço para controle de convergência. Há uma barra estabilizadora também. A bandeja traseira superior é parecida com a dianteira inferior. Abaixo é possível observá-la em detalhes. Todas as fixações são feitas através de rótulas, e o desenho da bandeja reage aos esforços diretamente em sua estrutura. Como acontece na suspensão dianteira, em relação ao projeto do Scimeca, a diferença é que as rótulas fazem parte da bandeja no G12, o que não ocorre no G16, da Stock Car.

JL

Já no triângulo traseiro inferior temos uma situação diferente e que não tinha sido encontrada até agora. Rótulas são utilizadas na fixação da bandeja ao chassis, e para fixá-la à manga de eixo é utilizado um terminal rotular. Assim como o uso dos terminais na fixação ao chassis se dá pela facilidade de ajuste de cambagem e caster, o uso na fixação à manga de eixo também se dá pela facilidade de ajuste de cambagem. O problema dessa solução é que o corpo roscado do terminal rotular entra em flexão de forma ainda mais severa do que a da bandeja dianteira, visto que todo o esforço de aceleração, ou frenagem, passará pelo terminal até ser reagido pelos dois braços da bandeja. Para deixar mais claro, se terminais estivessem no lugar das rótulas e uma rótula no lugar do terminal, o esforço seria dividido por dois no lugar de um. É por isso que esse erro é mais severo do que o presente na bandeja dianteira.

JL

Se compararmos com a suspensão dianteira, o ângulo em que o amortecedor e a mola estão posicionados é mais pronunciado na traseira. O esforço vindo da manga de eixo, oriundo de um obstáculo vertical, têm de ser reagido pela bandeja e pelo conjunto mola-amortecedor. Quanto mais inclinado for, ou seja, quanto maior o ângulo entre a vertical e esses dois componentes mencionados, maior têm de ser essas reações. Por que isso é ruim? Pois os componentes têm de ser maiores, mais robustos para suportar esses maiores esforços, e como é bem martelado pelos entusiastas, quanto mais leve, melhor para a performance.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Campeonato Brasileiro de Turismo
Em relação ao projeto do chassis, acertaram a mão em utilizar tubos retos e em definir os nós bem, em geral. Tenho ressalvas em relação ao posicionamento do tanque de combustível e dos tubos no assoalho, ou parte posterior do chassis. Em relação à suspensão, o uso indevido de fixações, como terminais rotulares em flexão, os pontos de fixação do conjunto mola-amortecedor e a questão da geometria não me parecem as melhores soluções possíveis. Aliás, se compararmos com o projeto do G16, é uma involução. Para fechar a questão das suspensões acho importante comentar sobre a geometria. Ambas as suspensões, dianteira e traseira, parecem prover ganho de cambagem negativa na compressão. Em relação ao esterçamento induzido, na traseira, o braço de controle de convergência está fixado de forma a não causar este tipo de problema. Já na dianteira não temos o mesmo caso. A posição de fixação da barra de direção e dos terminais de direção irá causar esterçamento induzido. Os braços da suspensão dianteira são menores em comprimento do que os da traseira. Isso pode implicar em maior variação de ângulos na dianteira, o que, juntamente com o esterçamento, pode causar um desgaste maior nos pneus dianteiros. É isso, se chegaram até aqui, agradeço a leitura e até a próxima postagem!
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