No projeto de qualquer veículo, seja leve ou pesado, o conjunto de suspensão constitui um sistema cujo desenvolvimento é bastante complexo, pois – além dos pontos de fixação e do curso dos componentes – são necessários ajustes de acordo com o peso do veículo e requisitos de desempenho, segurança e conforto para o usuário.

Resumidamente, a suspensão de um veículo é um sistema “elástico” projetado para absorver as irregularidades do terreno e outros impactos da melhor maneira possível, propiciando comodidade aos passageiros durante a sua utilização.

Nesse sistema, os pontos de fixação dos componentes são assentados por parafusos ajustáveis. Com a passagem sobre buracos e irregularidades da pista, os pontos se deslocam de sua posição original, tornando necessário o alinhamento periódico, que corresponde à regulagem para que as rodas formem um retângulo perfeito. Assim, quando se fala em geometria de suspensão, não se trata somente do alinhamento necessário para manter o paralelismo do eixo em relação ao solo, mas de todos os componentes da suspensão. Ou seja, será necessário verificar diversos pontos, como mostra o quadro ao lado.

Alinhamento

Ângulo direcional do eixo traseiro

Linha geométrica central

Linha direcional do eixo traseiro

Vertical

Convergência/divergência

Cáster

Câmber

Inclinação do pino mestre (KPI ou SAI)

Ângulo incluso (SAI + câmber)

Set back (diferença axial dos eixos)

Paralelismo total

CÂMBER

De modo geral, são verificados valores de ângulos e distâncias, destacando-se o câmber (ou cambagem), que é o ângulo entre o plano central da roda e o plano vertical perpendicular ao solo. Em outras palavras, trata-se do ângulo de inclinação das rodas em relação à vertical, quando se olha o veículo de frente. Esse ângulo será positivo quando a roda apresentar inclinação para fora, zero quando os dois planos coincidirem e negativo quando a roda estiver inclinada para dentro (Cf. figura ao lado).

O ângulo de câmber tem a finalidade de proporcionar um desgaste uniforme nos pneus, maior contato entre o pneu e o solo e maior aderência, de modo a compensar a ondulação do solo, contrapor o peso do veículo e poupar os rolamentos das rodas.

Teoricamente, o câmber zero seria o ideal, pois assegura um desgaste mais uniforme dos pneus e proporciona maior tração, já que implica em uma maior área de contato com o solo. Como a suspensão apresenta modificação do ângulo em curvas ou de acordo com a carga, é necessário que haja um ângulo que permita a devida compensação. Note-se que o ângulo de projeto é definido para o veículo vazio, de modo a assegurar o valor zero na condição de maior solicitação.

Um ângulo excessivo de câmber fará com que o desgaste do pneu seja acentuado em uma das bordas, fazendo com que o veículo “puxe” no sentido do diâmetro menor.

CÁSTER

Por sua vez, o cáster é o ângulo entre o eixo da direção (definido pelo ponto superior de fixação do amortecedor e a junta esférica do braço de controle com a manga de eixo) e uma linha vertical perpendicular ao solo. Em outras palavras, é o ângulo entre o pino mestre e uma linha vertical que passa pelo centro da roda, quando se olha o veículo pela lateral.

É o ângulo de cáster que proporciona firmeza e estabilidade à direção, permitindo dirigir em linha reta com pouco esforço. Tecnicamente, o cáster é positivo quando o ponto superior do eixo de direção encontra-se atrás do ponto de contato do pneu com o solo, sendo negativo quando esse ponto mantém-se à frente do ponto de contato com o solo. O cáster positivo ajuda a centralizar o volante após as curvas e tende a manter as rodas do veículo em linha reta, sendo utilizado para melhorar a estabilidade do veículo.

Porém, quanto mais positivo for o cáster, maior será o esforço desenvolvido pelo motorista para girar o volante, principalmente em manobras. O cáster desigual também faz com que a roda puxe para um lado, provocando desgaste irregular da banda de rodagem. Por outro lado, o cáster zero assegura um volante mais leve para manobras, mas não ajuda a centralizá-lo após uma curva e, portanto, prejudica a estabilidade em linha reta.

PINO-MESTRE

A inclinação do pino-mestre (KPI ou SAI) é o ângulo formado entre o eixo da direção e uma linha perpendicular ao solo. Em outras palavras, é o ângulo entre os pinos-mestre (eixo sobre o qual a roda gira quando se esterça o veículo) quando visto de frente. Trata-se de um valor fixado no projeto, ou seja, não é ajustável.

A função deste ângulo é alinhar o centro de giro das rodas com a área de contato do pneu com o solo, para evitar o arrasto e tornar a direção mais leve em manobras com velocidade reduzida, mantendo uma trajetória reta do veículo e tornando a direção autocentrável (volta à posição reta após completar uma curva, quando se solta o volante). A soma dos ângulos do câmber e do KPI/SAI constitui o ângulo incluso.

CONVERGÊNCIA

Mas há ainda outros pontos a se verificar, como a convergência, que é ângulo de fechamento das rodas dianteiras em relação à posição paralela, quando visto de cima. Este ângulo tem a finalidade de compensar a tendência de, quando o veículo está em movimento, as rodas se abrirem devido aos esforços sobre as ponteiras de direção. Assim, o objetivo é manter as rodas paralelas com a trajetória, evitando arrastes.

A convergência é medida em milímetros, correspondentes à diferença entre a dimensão do ponto mais traseiro e do ponto mais dianteiro. Este valor será positivo quando há convergência entre as rodas no sentido de marcha à frente, e negativa quando há divergência entre as rodas, na mesma situação.

Normalmente, os veículos com tração dianteira utilizam convergência negativa (divergência), enquanto os modelos com tração traseira utilizam convergência positiva na dianteira (Cf. figura ao lado). Para fazer uma curva, a roda interna deve esterçar mais que a externa, para evitar arraste e garantir a segurança. Diferenças acima de 1,5o nessa divergência indicam problemas nos braços de direção.

Um desajuste de 3 mm equivale a um arraste lateral de 2 m/km. Aqui, é importante ressaltar que uma convergência errada pode desgastar rapidamente os pneus dianteiros e aumentar o consumo de combustível.

Além da medição de convergência, é interessante verificar ainda o alinhamento total, ou seja, fazer coincidir a linha direcional das rodas dianteiras com a das rodas traseiras, ajustando-se estas últimas conforme as especificações do fabricante. Se a linha direcional das rodas traseiras forma um ângulo com a linha geométrica central, a geometria da direção sai de seu ponto central e, quando o veículo trafega em linha reta, o volante fica “torto” para um dos lados.

Procedimento de regulagem da geometria de suspensão

ITEM / PROCEDIMENTO

Pneus

• Verificar se há desgaste anormal

• Inspecionar os pneus dianteiros (não devem estar muito gastos e devem ser do mesmo modelo e medida, ambos radiais ou diagonais) e executar a calibragem

• Verificar as condições dos aros e o aperto das porcas de fixação das rodas dianteiras

Componentes

• Verificar o estado das mangas de ajuste, grampos, parafusos, articulações e buchas

• Verificar a movimentação das rodas em ambos os sentidos

• Verificar o estado da barra de direção e das barras estabilizadoras (desgaste, folga nos terminais etc.)

• Verificar o estado das molas e amortecedores

• Verificar se há vazamentos de óleo e se o nível está correto, no caso de veículos com direção hidráulica

Geometria

• Fazer a leitura de câmber e cáster em ambas as rodas dianteiras, anotando os valores

• Fazer a leitura de convergência/ divergência e anotar os valores obtidos. Caso o veículo apresente danos na dianteira, fazer a leitura do KPI e das convergências em curva

• Comparar os valores anotados com as especificações do fabricante

Regulagem

• Verificar a forma de ajuste definida pelo fabricante (calços, mangas de regulagem, lâminas, ranhuras etc.)

• Ajustar o câmber e o cáster, se possível simultaneamente. Se não for possível obter as medidas ideais para ambos, sacrificar os ângulos de cáster para obter o melhor ajuste de câmber

• Ajustar a convergência/ divergência e centrar o volante

Testes

• Rodar com o veículo em uma rua reta e plana, soltar o volante e observar se não há tendência em puxar para um dos lados

• Aplicar gradativamente os freios e observar se o veículo permanece em linha reta

• Verificar se o volante está centralizado

• Desde que operados corretamente por um profissional capacitado, os aparelhos de medição de geometria (mecânicos, ópticos, a laser ou computadorizados) darão resultados satisfatórios e confiáveis

Recomendação

• Em princípio, o alinhamento deve ser feito a cada 10 mil km, quando forem substituídos os pneus, ocorrerem reparos na suspensão ou quando se observar anormalidade (desgaste irregular nos pneus, instabilidade)