O sistema de direção tem a função de transmitir o movimento e a força do volante até as rodas e pneus, fazendo com que movimentem o veículo.

Seus componentes incluem volante (interface principal entre o condutor e o sistema) e coluna de direção (que leva o impulso do movimento giratório para a caixa de direção, que, por sua vez, converte o movimento rotativo do volante em movimento lateral das rodas, podendo ser mecânica ou assistida eletricamente).

No conceito automotivo, o sistema inclui ainda itens como barras (que transmitem o movimento da caixa para as rodas) e terminais de direção (que ligam as barras de direção às rodas), além de suspensão (que influencia diretamente a maneira como as rodas respondem aos comandos de direção) e bomba hidráulica (que aplica pressão ao fluido hidráulico para ajudar no movimento das rodas).

Atualmente, predominam sistemas hidráulicos, que – considerando-se que os ativos atuam frequentemente em terrenos acidentados e/ou em locais apertados de trabalho, onde é mais difícil manobrar – conferem mais conforto e qualidade ao trabalho dos operadores. Isso relativamente aos sistemas mecânicos, que dominaram o setor por muito tempo, mas caíram em desuso com o avanço da tecnologia.

Em configurações mais automatizadas, os sistemas eletrohidráulicos entram em jogo com um funcionamento similar ao da direção hidráulica, ou seja, deixando a direção mais leve devido ao óleo tocado por uma bomba.

A diferença é que a bomba é acionada por dispositivo elétrico e não pelo motor, evitando a perda de potência. Mas esse é um assunto para outro artigo.

CONJUNTOS HIDRÁULICOS

Em conjuntos hidráulicos, todavia, uma válvula unidirecional denominada “orbitrol”, comandada pelo volante, impulsiona o óleo para fazer com que o equipamento se movimente na direção desejada. Acoplados ao sistema, há alguns componentes puramente mecânicos, como o próprio volante e a coluna de conexão com o orbitrol.

Comandado pelo volante, o orbitol impulsiona o óleo para fazer com
que o equipamento se movimente na direção desejada

Em termos de manutenção, é no conjunto hidráulico que frequentemente surgem os problemas com sistemas de direção, ressalta Telles Cristian Paz, engenheiro de pós-venda da SAB (Serviço de Assistência Técnica da BMC-Hyundai).

A ocorrência mais frequente, ele relata, é o vazamento de óleo, decorrente de fatores como rompimento de mangueira ou cilindro com vazamento, entre outros.

“A melhor forma de identificar esse tipo de problema é a inspeção, que, além da identificação de vazamentos, pode incluir a mensuração da pressão e a verificação da bomba”, especifica Paz.

Os vazamentos de óleo, comenta o profissional, podem ser reparados com ações relativamente corriqueiras. “Isso é feito, por exemplo, substituindo-se a mangueira rompida ou trocando-se as vedações do cilindro que estiver apresentando vazamento”, ilustra.

Especialista de produtos da Bamaq – que atua no mercado da Linha Amarela como concessionária da New Holland Construction –, José Raimundo Ferreira acrescenta que, assim como em qualquer sistema hidráulico, a maioria esmagadora dos problemas decorre da contaminação do óleo.

“Por isso, os principais cuidados incluem utilizar sempre o óleo recomendado pelo fabricante, realizar as trocas nos períodos estipulados e realizar análises periódicas do óleo”, recomenda.

Eventualmente, prossegue Ferreira, pode haver problemas de desgaste com bombas, que deixam de enviar óleo suficiente para os cilindros (geralmente, a bomba é específica do sistema de direção, mas há casos em que é compartilhada com o sistema de freios).

“Por problemas de vedação, o cilindro também pode apresentar fugas, deixando de transmitir a pressão necessária”, diz o especialista.

“Também por problemas de vedação ou desgaste, pode ainda haver falhas no orbitrol”, acrescenta.

Em sistemas eletrohidráulicos, a bomba é acionada por dispositivo
elétrico e não pelo motor, evitando a perda de potência

REFORMA OU TROCA?

Além de vazamentos hidráulicos – ou mesmo em decorrência deles –, podem ocorrer problemas de lentidão do sistema, fazendo com que o equipamento demore para realizar o movimento desejado, observa Renan Filipe Moreira, gerente de serviços e pós-venda da Tracbel, concessionária de marcas como Volvo, SDLG, Tigercat e outras.

A solução desses problemas, ele destaca, exige recondicionamento do sistema de direção e avaliação das válvulas hidráulicas. “Contudo, temos baixíssimo histórico de falha em componentes do sistema mecânico da direção, como volante e coluna”, relata Moreira.

Segundo ele, o procedimento mais indicado é verificar os cilindros hidráulicos do sistema, bem como os pontos de articulação – onde ocorrem os movimentos com contato entre pinos e buchas e que, por isso, precisam de lubrificação constante.

Além de raros, os eventuais problemas normalmente não demandam a troca de todo o sistema, sendo quase sempre possível substituir ou reformar o componente que apresente falhas.

Nesse sentido, é possível remanufaturar ou recondicionar todos os componentes do sistema de direção, como cilindros, orbitrol, blocos hidráulicos e válvulas.

“Vale a pena apostar na remanufatura, pois o custo normalmente é 70% inferior ao valor do item novo”, observa o profissional da Tracbel.

Quando o assunto é sistema de direção, excetuando-se os itens mais simples – como mangueira, por exemplo, que deve ser invariavelmente trocada –, a opção de reparo deve sempre considerar o nível de desgaste dos componentes, lembra Ferreira, da Bamaq.

“Se a bomba estiver com as engrenagens muito desgastadas, por exemplo, é o caso de se perguntar se vale a pena repará-la ou se é melhor trocá-la de uma vez”, argumenta. “Essa análise também vale para o orbitrol e para os cilindros.”

Além do custo do reparo em si, essa análise considera ainda outros fatores, como o tempo necessário para reparo do componente ou, em caso de troca, o tempo de espera pelo componente, caso não esteja disponível de imediato.

“É claro que tudo isso significa tempo de máquina parada, o que também deve ser avaliado”, destaca Ferreira.

Nesse aspecto, é bom destacar que a SAB não recomenda a reforma de componentes mecânicos – como orbitrol –, orientando a troca por novos itens como regra.

“Apesar de haver empresas que fazem a manutenção desses componentes, não podemos garantir o tempo de vida útil após o reparo”, justifica Paz.

INDÍCIOS

No que tange ao monitoramento, Moreira, da Tracbel, destaca que, na maioria das máquinas de Linha Amarela atuais, a operação dos sistemas hidráulicos de direção é muito simples.

Da mesma forma, ele sinaliza, é fácil para o operador perceber anormalidades nesses sistemas, seja pela direção pesada, vibrações no volante, folgas no sistema de direções e articulações, ruídos, lentidão ou vazamentos, entre outras avarias.

“Sempre que ocorrer alguma dessas anormalidades, o operador deve parar o equipamento e solicitar uma verificação à equipe de manutenção”, aconselha o gerente.

Para Paz, da SAB, uma direção “mais dura” – ou seja, cuja manobra torna-se gradativamente mais difícil – também pode indicar problema de fluxo de óleo, cujas causas estão relacionadas a vazamentos em válvulas ou em outros pontos, assim como problemas na própria bomba, entre outras possibilidades.

Para minimizar a probabilidade desse tipo de problema, a regra é realizar inspeções diárias, lubrificar os cilindros e trocar o óleo nos períodos recomendados.

“Na operação, é importante evitar levar a direção até o final do curso”, ressalta Paz. “Feito repetidamente, isso vai provocar desgastes e folgas nos pinos e buchas que fixam os cilindros do sistema de direção.”

Já os ruídos, retoma Ferreira, da Bamaq, são indicadores de possíveis problemas no orbitrol, principalmente.

“Mas se um dos cilindros estiver com folga excessiva, também podem surgir ruídos quando se movimenta a direção”, destaca.

Em sistemas hidráulicos de direção, explica o especialista, o volante está inserido na coluna à qual também está acoplado o orbitrol, que alimenta os cilindros, que por sua vez se articulam com as rodas para movimentar a máquina no sentido desejado.

“O sistema tem ainda uma válvula reguladora de pressão, que pode ficar no orbitrol, na carcaça da bomba ou no meio do caminho entre esses dois pontos”, ressalta Ferreira.

Algumas máquinas possuem cilindros responsáveis por impulsionar o movimento, de maneira similar ao que acontece em automóveis de passeio, articulando-se diretamente com as rodas, como ocorre, por exemplo, em retroescavadeiras e motoniveladoras.

Em pás carregadeiras, porém, essa articulação é feita com o chassi, que é impulsionado pelos cilindros de modo a fazer a máquina movimentar-se na direção desejada.

Já as escavadeiras, assim como os tratores de esteiras, dispõem de sistema de direção hidrostático, composto por dois motores hidráulicos instalados nas laterais, que são acionados pelo motor da própria máquina e que também a impulsionam a unidade para frente e para trás.

“Para virar para o lado esquerdo, é preciso girar mais rapidamente o motor do lado direito”, explica o profissional da Bamaq.

NORMATIZAÇÃO
Norma aborda situações de risco com máquinas de rodas

Ensaios do sistema de direção, assim como critérios de desempenho para avaliar a capacidade de direção em máquinas de rodas para movimentação de terra, desde que conduzidas com o operador a bordo, são especificados na norma NBR ISO 5010, de 2021 (“máquinas de rodas”, nesse caso, também incluem modelos dotados de tambores ou de conjuntos de rodas montados em esteiras).

Nessa norma são abordadas diversas situações capazes de gerar risco para operações e operadores, seja em termos mecânicos, ergonômicos ou associados à manutenção e sistemas de controle, além de perigos relacionados à própria função de deslocamento.

Contudo, não é necessário executar testes regulares para verificar se as máquinas estão adequadas a essa norma, observa o engenheiro de pós-venda da SAB/BMC-Hyundai, Telles Cristian Paz.

“A não ser que a empresa na qual as máquinas estão trabalhando exija o laudo”, ressalva.

Norma NBR ISO 5010 aborda situações
capazes de gerar risco para operações e operadores

COMPONENTES
A mecânica de direção em veículos pesados

Conceitualmente, o sistema de direção responde pela mudança do movimento do veículo a partir do giro das rodas.

Como regra, a manutenção desse sistema é fundamental para a vida útil e a eficiência dos componentes.

Isso inclui, por exemplo, verificações regulares dos níveis de fluido de direção, controle de fugas, manutenção da pressão dos pneus e inspeções visuais gerais, que também evitam o desgaste prematuro.

Confira no quadro os componentes-chave desse sistema.

Ilustração mostra peças e componentes do volante
e da coluna de direção de um conjunto da Volvo CE

Saiba mais:

BMC-Hyundai: https://bmchyundai.com.br
Grupo Bamaq: https://grupobamaq.com.br
Tracbel: www.tracbel.com.br