Imagine um minúsculo hamster de 175 gramas dentro de uma gaiola presa ao volante de um caminhão de 15 toneladas. Mesmo parecendo algo insano e sem propósito, continue imaginando que – deslocando uma cenoura um operador atraia o animal para a direita ou para a esquerda. Sempre com o hamster “ao volante”, aumente o nível de complexidade da situação engatando a primeira marcha e dando partida no caminhão. Agora, coloque esse inusitado conjunto numa mina a céu aberto, com solo extremamente irregular e ruelas estreitas cercadas por abismos.

Pois bem, pode parar de imaginar porque tudo isso aconteceu de verdade. De fato, a experiência ocorreu recentemente na Espanha, o hamster se chama Charlie e essa foi a insólita forma que a Volvo Trucks encontrou para demonstrar a facilidade que um sistema de direção elétrica pode oferecer a caminhões pesados (acesse o vídeo no link da pág. 31). “A proeza desse hamster integra um dos muitos testes espetaculares envolvendo os novos modelos de nossos caminhões”, frisa Claes Nilsson, presidente mundial da Volvo Trucks.

UPGRADE

Primeiro sistema de direção com conceitos elétricos para caminhões do mundo, o recurso integra a linha FMX – para aplicações fora de estrada – da multinacional sueca. Denominada “Direção Dinâmica” (Dynamic Steering), a solução da Volvo já é considerada como uma segunda evolução dos sistemas de direção para caminhões. O primeiro avanço, assim como ocorreu com os automóveis de passeio, foi o upgrade da direção mecânica para a hidráulica. Mas agora, o futuro aponta para a tecnologia elétrica como novo padrão da indústria.

Tecnicamente, a novidade é um misto que combina direção hidráulica convencional com um motor elétrico, controlado eletronicamente e acoplado ao eixo de direção. “A baixas velocidades, mesmo caminhões totalmente carregados ficam tão leves que é possível manobrá-los com apenas um dedo”, explica Jan-Inge Svensson, engenheiro que trabalhou no desenvolvimento do software que controla o sistema. “Ao trafegar por estradas, esse sistema dinâmico oferece estabilidade direcional incomparável.”

Nessa tecnologia, a tarefa do motor elétrico é justamente aumentar a sensibilidade de direção em cada momento da operação. Para tanto, os sensores do sistema influenciam o motorista a dirigir em linha reta, reduzindo automaticamente a interferência da superfície da estrada, que pode desestabilizar o volante em determinadas circunstâncias.

PLATAFORMA

O sistema de direção elétrica, no entanto, ainda não é disponibilizado para o mercado brasileiro. Assim como a Volvo, montadoras como Scania, MAN e Iveco continuam focadas nos sistemas de direção hidráulica. “Realmente, a direção mecânica é muito pesada para o motorista e, por isso, há algum tempo não é mais utilizada em caminhões”, afirma André Favareto, responsável pela área de assistência técnica da Scania no Brasil.

Já a direção hidráulica, ou servo-assistida, permite diminuir o diâmetro do volante, proporcionando maior conforto ao motorista e ao próprio sistema hidráulico. “Esse sistema é composto por bomba hidráulica, reservatório, tubulação e válvula para o controle do sistema hidráulico”, explica o especialista.

Diretor de desenvolvimento de produtos da Iveco, Marcello Motta explica que o sistema de direção é conceitualmente mecânico, sendo que o acionamento para aliviar os esforços do motorista é que pode ter um conceito elétrico ou hidráulico. “Sendo assim, a bomba hidráulica é ligada a um motor hidráulico que, por sua vez, usa a pressão transmitida com o fluido para acionar a parte do sistema mecânico e reduzir a força empregada pelo motorista”, pontua.

Motta pondera que o motor elétrico tem a mesma função do hidráulico e que, em ambos os casos, há situações nas quais o motor está na coluna de direção e, em outras, na caixa de direção. “A principal vantagem que um sistema elétrico pode oferecer é o menor consumo de combustível”, diz ele. “E a desvantagem é que atualmente esta é uma tecnologia ainda muito restrita aos veículos de passeio de luxo.”

João Herrmann, supervisor de marketing do produto da MAN, ressalta que o menor consumo de combustível é algo natural nos sistemas elétricos, pois são acionados pela energia das baterias (carregadas pelo alternador), enquanto o conjunto hidráulico formado por motor e bomba recebe energia diretamente do motor diesel do caminhão.

FACILIDADE

Sejam elétricos ou hidráulicos, os novos sistemas de direção visam a facilitar a condução em qualquer ambiente off-road, incluindo canteiros de obras e lavras de minério. Nesses casos, Herrmann destaca que os sistemas de suspensão e direção não diferem muito entre um caminhão estradeiro e um fora de estrada. “O que existe é uma nova configuração de geometria, na qual os ângulos são ajustados para ambientes off-road”, descreve. Assim, o ângulo mais afetado é o do cáster, responsável pelo torque autoalinhante do veículo. “Ele deve ser aumentando nos caminhões fora de estrada, para que não gere esforço indesejável no volante”, explica Herrmann.

Outro fator peculiar que exige a aplicação de um cáster com ângulo maior em modelos destinados a operações em minas ou canteiros de obras – é a deformação da mola durante a frenagem, uma característica do sistema de suspensão tecnicamente conhecida como wind up. “Se esse atributo não for corrigido para ambientes off-road, a operação pode gerar esterçamento durante a frenagem e consequente desequilíbrio do veículo”, diz o especialista da MAN, lembrando que todos os outros ângulos ligados aos sistemas de direção e suspensão – como câmber, convergência, alinhamento de direção etc. – não requerem alterações significativas.

Herrmann acentua ainda que a principal diferença dos caminhões rodoviários destinados ao mercado fora de estrada reside principalmente na robustez do sistema como um todo, incluindo caixa, terminais, drag link e demais componentes.

Tecnologias

O avanço da hidráulica também abarca os sistemas de direção de equipamentos off-road. Entre opções hidrostáticas, hidromecânicas e eletrohidráulicas, as mais avançadas da atualidade são as que permitem operação à distância, por meio de GPS.

É o caso da direção eletrohidráulica produzida pela Danfoss Power Solutions, antiga Sauer Danfoss. Em combinação com GPS, a solução é utilizada em equipamentos como tratores agrícolas, pulverizadores e colheitadeiras, consistindo basicamente de um controlador de direção acoplado à máquina. Por meio da antena instalada no teto do equipamento, o componente recebe informação do satélite e a direciona para as válvulas eletrônicas acopladas à direção hidrostática. O comando então aciona os cilindros hidráulicos que, por sua vez, determinam o direcionamento das rodas.

Opcionalmente, esse sistema pode ser complementado por outras tecnologias, como o amplificador de torque com válvulas prioritárias, uma solução que permite o redirecionamento do óleo da direção para outros componentes da máquina. Outra tecnologia acoplada é o amplificador de vazão. Nesse caso, a ação é inversa, com mais óleo enviado para o cilindro hidráulico da direção. Obviamente, isso resulta em perda de torque do equipamento, mas também aumenta a eficiência da direção, diminuindo a quantidade de voltas no volante necessárias para manobrar o equipamento.

Gerente geral da Danfoss Power Solutions, Dirnei Antonio Datti lembra que algumas tecnologias de direção por GPS são mais antigas e já bem conhecidas no setor, porém bem menos eficientes. “São sistemas cujo sinal de GPS é enviado para uma espécie de conjunto de direção independente, com acionamento direto no volante”, explica. “A diferença da nossa tecnologia é que o sinal é enviado ao conjunto hidrostático da direção, deixando a operação muito semelhante à manual, mas com os benefícios de produtividade e precisão que o GPS oferece.”

Iveco lança 6x4 para betoneiras

Recém-lançado, o modelo vocacional Tector Concreto integra a faixa dos semipesados, com 26 toneladas de peso bruto total. Com o lançamento, a Iveco busca ampliar seu market share no segmento, um nicho promissor que movimenta cerca de 9 mil unidades ao ano. Desse total, diz a fabricante, a aplicação de caminhões na configuração balão de concreto (betoneiras) representa 25%.

Upgrade do modelo 260E28 [foto], o caminhão foi projetado após pesquisas com clientes finais como as concreteiras Cortesia e Supermix e apresenta algumas particularidades, como o tanque de combustível em alumínio com 400 litros de capacidade, o que lhe confere maior autonomia. O modelo é equipado com motor de 280 cavalos de potência e 950 Nm de torque, sendo disponibilizado em duas opções de entre-eixos (3.690 mm e 4.815 mm). Os freios possuem ajuste automático, que reduzem o número de paradas para manutenção, e o escapamento é vertical, evitando que o motorista e demais trabalhadores ao lado do balão de concreto tenham contato direto com a emissão de partículas.