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Amortecedores

Ao contrário do que algumas pessoas pensam, os amortecedores não suportam o peso do veículo. Pelo contrário, a função dos amortecedores é controlar o movimento da suspensão e das molas. Se o sistema de suspensão só fosse composto por molas, o conforto obtido seria péssimo.

Os amortecedores são necessários pelas seguintes razões:

  •  amortecer as vibrações da massa não suspensa de forma a minimizar a amplitude de movimento, aumentando a segurança, pois é assegurado que as rodas permanecem em contacto com o solo;
  •  amortecer as vibrações da massa suspensa limita a amplitude de vibração, ou seja o seu movimento vertical, para um nível confortável o qual limita tensões na estrutura e ocupantes;
  •  permitem anular o balouçar do veículo, balouçar esse que seria indefinido para um carro sem amortecedores.

Princípios físicos

Os amortecedores convertem a energia de vibração em calor, através da fricção. A força de amortecimento resultante limita o percurso da vibração (amplitude). A magnitude da força de amortecimento é proporcional à velocidade de deformação da mola.

A seguinte equação fundamental aplica-se à força de amortecimento FD como função da velocidade de deformação da mola v :

FD = k * vn

A constante de amortecimento k e o expoente de amortecimento n são dependentes do tipo e construção do amortecedor e ao tipo de fluído utilizado.

Uma característica de amortecimento degressiva (n < 1) tem o efeito de produzir elevadas forças de amortecimento a velocidades de deformação baixas. Isto reduz a tendência para o balanceamento mas ao mesmo tempo reduz a capacidade do sistema de suspensão de absorver os choques e manter as rodas em contacto com a estrada.

Uma característica de amortecimento progressiva (n > 1) aumenta a tendência para o balanceamento mas fornece uma maior segurança a altas velocidades.

A fase de compressão (deformação para o interior) e a fase de recuo (deformação para o exterior) do amortecedor estão planeadas para serem independentes (krecuo é mais elevada 2.5 - 9 vezes que a Kcomp).

A deformação para o exterior tem uma maior gama de amortecimento que a deformação para o interior de forma a manter uma carga suficiente nas rodas (perda de contacto com o solo). Ao mesmo tempo a deformação para o interior não deve ser muito dura.

Qualquer que seja o tipo de veículo há uma procura constante de um sistema de suspensão com o melhor compromisso entre conforto (força de amortecimento pequena) e segurança (força de amortecimento elevada).

Princípio de funcionamento

Actualmente são utilizados amortecedores hidráulicos telescópicos.

Os amortecedores são na sua essência bombas de óleo. Como se pode ver na figura, um pistão é colocado na extremidade de uma haste e trabalha de encontro ao tubo de pressão. Enquanto a suspensão acompanha as oscilações da estrada, o liquido hidráulico é forçado a circular através de pequenos orifícios dentro do pistão. Estes pequenos furos só deixam passar no entanto uma pequena quantidade de fluido. Este facto abranda o pistão que por arrastamento abranda o movimento das molas e suspensão.

A intensidade do efeito produzida pelo amortecedor depende da velocidade da suspensão e do número e tamanho dos orifícios no pistão. Os amortecedores são assim sensíveis à velocidade, ou seja, quanto mais elevada for a velocidade de movimento da suspensão, maior será o efeito de resistência fornecido pelos amortecedores. Dadas estas características é fácil concluir que os amortecedores se adaptam às condições da estrada. Assim sendo os amortecedores reduzem: as oscilações; rolamento ou balanço; mergulho na travagem; levantar na aceleração.


Tipos de amortecedores

Actualmente existem dois tipos de amortecedores: os de tubo duplo e os mono-tubo.

Amortecedor tubo duplo

O amortecedor convencional é ilustrado na figura.

Este amortecedor tem dois tubos. O tubo interior é conhecido por tubo de pressão ou cilindro de trabalho e o exterior é o tubo de reserva ou compensação.

Na parte superior do amortecedor encontramos um apoio ligado à haste do pistão. A haste é guiada por um casquilho que a mantém em posição e permite o seu livre movimento. Na extremidade do tubo do amortecedor encontra-se um vedante para impedir a perda de fluído hidráulico.

Localizada na base do tubo de pressão encontra-se uma válvula de compressão. Esta válvula controla o movimento durante o ciclo de compressão. No apoio inferior do amortecedor encontra-se o suporte inferior.

Os amortecedores de tubo duplo têm a vantagem de terem uma operação mais precisa, no entanto têm que ser montados na vertical ou numa posição ligeiramente inclinada.

Estes amortecedores são normalmente mais curtos que os amortecedores mono-tubo.


Amortecedor mono-tubo

Os amortecedores mono-tubo são amortecedores de gás a alta pressão.

Estes amortecedores só têm um tubo, o tubo de pressão.

Dentro deste tubo encontramos dois pistões: um pistão de trabalho (como no amortecedor de dois tubos) e um pistão divisor, que separa o óleo do gás.

O gás que se encontra abaixo do pistão divisor é nitrogénio que se encontra a uma pressão de cerca de 25 bar.

O gás previne a formação de espuma devido ao escoamento rápido do fluído hidráulico e compensa a mudança de volume devido ao movimento de compressão e recuo.

Esta construção permite que o amortecedor mono-tubo, ao contrário do amortecedor de tubo duplo, possa ser montado em qualquer posição.


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16.02.2003 © Nuno Rocha
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