Push Rod and Pull Rod Suspension

A suspensão é um dos sistemas mecânicos mais importantes de um automóvel, quer seja ele e competição ou de uso regular e citadino.

O sistema de suspensão é um sistema complexo e um dos mais difíceis de ajustar num automóvel de competição, isto porque a suspensão é o elemento responsável por manter as rodas do automóvel sempre em contacto com o solo absorvendo todas as irregularidades de modo a proteger o chassis, melhorando a mabrobabilidade e estabilidade do automóvel traduzindo-se em tempos mais rápidos.ktm push

Seja no campo da competição ou do uso regular de um automóvel uma suspensão mal ajustada e em mau estado levará a um mau desempenho e compromete a eficácia do automóvel assim como a sua aderência com o solo. Por exemplo uma suspensão demasiado macia levará a que o automóvel derrape em curva, e uma suspensão demasiado rija faça com que o automóvel simplesmente salte em cada depressão dos asfalto comprometendo a estabilidade e a tracção.

Mas nem só a aderência, precisão e estabilidade são afectadas pela suspensão. O desgaste dos pneus é em grande parte influenciado pelos acertos de suspensão escolhidos, algo que se torna especialmente importante no mundo da competição automóvel, mas que não deixa de ter sua importância na utilização regular.

A competição automóvel procura e desenvolve formas de tornar os componentes mais fiáveis e rápidos de modo a satisfazer as necessidades da velocidade. Num automóvel a suspensão é considerada como massa não suspensa pelo que manter o baixo peso do sistema de suspensão é fundamental.

Considera-se com massa não suspensa de uma automóvel as rodas e suspensão, ou seja, tudo o que faz parte do sistema de suspensão. A massa suspensão são todos os restantes componentes do automóvel. De um modo geral a massa não suspensa é responsável por absorver todas as irregularidades do solo de modo a que a massa suspensa não sofra consequências dessas mesmas irregularidades.

A quando do movimento de um automóvel são exercidas forças sobre o sistema de suspensão, quer sejam elas durante a aceleração, travagem ou curva. Por exemplo durante o movimento de aceleração é exercida um maior esforço sobre a suspensão traseira enquanto que no movimento de travagem acontece o oposto sendo que as forças passam maioritariamente para a suspensão dianteira. É também por este mesmo motivo que os automóveis que utilizam um sistema de tracção traseira são mais eficientes em aceleração pois como o centro de massas é aplicado em maior amplitude sobre a suspensão traseira a tracção é melhorada, o mesmo ocorre com a repartição do esforço de travagem que recai em maior quantidade sobre a suspensão e rodas dianteiras pois no momento da travagem o centro de massas desloca-se para a suspensão frontal beneficiando a tracção das rodas da frente e consequente maior eficácia de travagem.

push ferrariTodos estes movimentos derivam das leis da física, pois um automóvel em movimento rectilíneo uniforme sobre uma superfície hipoteticamente plana tenderia a manter esse seu movimento até que uma qualquer outra força fosse aplicada sobre o automóvel. Toda esta situação hipoteticamente perfeita é alterada quando a transferência de massas acontece, quer seja pela aceleração, travagem ou curva. Tudo isto influência a carga exercida por cada um dos quatro pontos de apoio de um automóvel que são as 4 rodas (salvo o Tyrell P34 de 6 rodas e alguns outros exemplos) e o respectivo sistema de suspensão.

Os sistemas de suspensão Push Rod e Pull Rod são maioritariamente usado na competição automóvel e em carros de elevado desempenho. Em 2012 na Fórmula 1 todas as equipas usaram sistemas de suspensão Pull Rod excepto a Ferrari, Marussia Virgin e a Sauber que utilizaram o sistema de suspensão Push Rod.

 

Pull Rod Suspension

 

O sistema de suspensão Pull Rod ficou conhecido (apesar de já existir anteriormente) em 1974 quando Gordon Murray o implementou no Brabhm BT-44 de Fórmula 1.Pull

Baseado no movimento lateral e de tracção da barra de torção / amortecedor o sistema de  suspensão Pull Rod conecta o trapézio superior de suspensão ao chassis onde está montada a barra de torção / amortecedor.

Estando sujeita a esforços de tracção a barra que conecta o trapézio de suspensão superior à barra de torção / amortecedor pode ser menos espessa do que as barras de conexão utilizadas no sistema de suspensão Pull Rod. A necessidade de uma barra menos espessa beneficia todo o sistema uma vez que a barra terá uma menor influência aerodinâmica e um menor peso, todo o conjunto poderá ainda ser instalado numa posição menos elevada no automóvel melhorando o centro de gravidade.

No entanto nem tudo são vantagens uma vez que este sistema é mais complexo sendo necessário desenvolver todo o automóvel partindo da suspensão de modo a que esta fique perfeitamente adaptada, assim como é um sistema de suspensão mais frágil e consequentemente com maior probabilidade de quebras.

 

Push Rod Suspension

 

PushTal como o nome indica o sistema de suspensão Push Rod é baseado nas forças de compressão que são exercidas no amortecedor. Ao contrário do que acontece no sistema de suspensão Pull Rod a suspensão é conectada através do trapézio de suspensão inferior até a parte superior do chassis onde estão localizados os amortecedores.

A suspensão Push Rod está sujeita a esforços de compressão e forças verticais que são mais exigentes do que as forças exigidas no sistema de suspensão Pull Rod o que acresce a necessidade de usar barras de conexão mais resistentes e consequentemente  mais espessas o que influência um pouco a aerodinâmica do automóvel. A instalação dos amortecedores na parte superior do chassis confere também algumas desvantagens ao nível do centro de gravidade que fica um pouco mais elevado.

Apesar de algumas desvantagens face ao sistema de suspensão Pull Rod o sistema de suspensão Push Rod é mais robusto e resistente.

 

Conclusão:

Ambos os tipos de sistemas de suspensão cumprem com eficiência o seu papel de assegurar a estabilidade, aderência e transferências de massa em movimento, sendo a principal diferença entre elas o efeito aerodinâmico e o equilíbrio do centro de gravidade sobre o automóvel.pull red bull

Como já expliquei acima a adopção de um sistema Pull Rod tem como vantagem a diminuição do coeficiente de arrasto aerodinâmico uma vez que utiliza braços de suspensão menos espessos, assim como o centro de gravidade mais baixo devido a que os componentes do sistema de suspensão estão numa posição menos elevada e mais junto ao solo. Mas como todos os sistemas tem desvantagens e são elas a maior fragilidade do sistema de suspensão, assim como a necessidade de reforçar todo o chassis de modo a resistir ao esforço extra e a dificuldade de implementação do sistema de suspensão.

O sistema Push Rod beneficia da sua maior resistência aos esforços e na facilidade das afinações, no entanto os seus braços de suspensão mais espessos e pesados tendo consequências sobre a aerodinâmica do automóvel. O seu centro de gravidade é também mais elevado uma vez que os amortecedores estão montados na parte superior do chassis afectando um pouco a dinâmica do automóvel.

Em conclusão ambos os sistemas são de elevado desempenho e dependo do tipo de utilização e automóvel no qual são usadas ditam o sucesso.

 Hotelicopter

Surgiu como um rumor à uns tempos pela Internet, e mais uma vez meteu os Russos e Helicópteros, mas rapidamente se percebeu que tudo não passada de uma ideia louca, mas até bem engraçada e única.

 

 Hotelicopter

 

A ideia assentava na remodelação e adaptação de um helicóptero Russo para um fantástico hotel voador, nada de extraordinário para as mentes fervilhantes e loucas dos Russos, que chegaram mesmo a ter um site onde era possível efectuar reservas para o tal hotel.

 

 Hotelicopter

Ideias loucas e grandes feitos e máquinas voadoras são característicos dos Russos, e talvez no futuro haja alguém que pegue nesta ideia e a concretize, pois na minha opinião seria um sucesso mesmo que a  estadia nesse hotel fosse por umas meras horas devido à autonomia de uma aeronave deste tipo.

 

 Hotelicopter

Deliciem-se com as fotos que eu também….

Considerado por muitos um marco no mundo da aviação militar de combate o Lockheed Martin F22 Raptor cultivou inúmeros fãs, mas ao que parece nem tudo é perfeito na projecção e construção deste avião de combate de última geração. Alguns dos pilotos da Força Aérea dos EUA que pilotam o F22 Raptor tem sentido alguns sintomas de hipóxia, e tudo leva a crer que o causador destes sintomas é o revestimento especial stealth que equipa a aeronave.

Segundo a Força Aérea dos EUA o F22 Raptor consegue levar para o campo de batalha funcionalidades que nenhum outro caça a jacto dos EUA consegue, isto tudo através da sua tecnologia stealth que é uma forma de enganar os radares dificultando a sua detecção. Mas foi levantada uma hipótese preocupante acerca dos materiais que tornam o F22 Raptor tão furtivos estarem relacionados com os problemas de hipóxia sentidos pelos pilotos.

Os investigadores da USAF (United States Air Force) estão a analisar a possibilidade de se estarem a infiltrar substâncias tóxicas no fornecimento de ar ao piloto, tornando-se esta a principal teoria para os sintomas de hipóxia sentidos pelos pilotos. Uma outra possibilidade é o deficiente fornecimento de ar aos pilotos.

O engenheiro chefe Pierre Sprey que também esteve envolvido na projecção do caça F16 tem sido um dos maiores críticos do F22 Raptor afirma que existem muitas possíveis fontes de vapores tóxicos num avião caça como o F22 Raptor, que podem ir desde o fluído hidráulico até plásticos sobre-aquecidos.

Pierre Sprey crê que os sintomas sentidos pelos pilotos são derivados do revestimento furtivo stealth que compõe a fuselagem do F22 Raptor, e os sintomas sentidos pelos pilotos persistem muito para além do termino da missão ficando conhecida como “Tosse Raptor”. Sprey diz ainda que estes sintomas são exclusivos do F22 Raptor e que muito provavelmente a causa está relacionada com os adesivos nocivos com que são unidas as camadas que compõem o revestimento stealth.

O porta voz do senador Mark R. Warner disse que a causa levantada acerca do revestimento stealth vem de pessoas credíveis, isto depois do senador ter ouvido vários pilotos do caça F22 Raptor e médicos de voo da Força Aérea dos EUA que levantaram dúvidas quanto à aeronave.

Apesar de todos os alertas dados pelos pilotos acerca dos sintomas de hipóxia sentidos em voo, a USAF afirma que não existem evidências clínicas que comprovem que o Raptor deixe os pilotos doentes, tendo outras explicações para a tosse persistente após os voos e a desorientação sofrida durante o voo.

Até a data continuam as investigações dos 11 caso “inexplicáveis” de hipóxia que ocorreram desde Setembro do ano passado, mesmo depois de a aeronave ter estado em terra durante 4 meses devido a casos de hipóxia sentidos anteriormente que levaram à suspensão dos voos de toda a frota de caças F22 Raptor, até que em Setembro a USAF voltou a permitir os voos com estas aeronaves mesmo sem ter detectado a fonte do problema embora tenham sido tomadas medidas de segurança adicionais e de monitorização dos pilotos.

Os investigadores acreditam que o problema pode ter multiplas fontes, e que podem estar relacionados de alguma forma mas o que é certo é que ninguém sabe a real causa do problema.

Anti-Lag System

Uma definção curta e sintética para “Anti-Lag System” é um sistema que se usa em carros turbinados, de modo a minimizar o fosso de potência em determinados regimes de rotação.

O sistema Anti-Lag System foi usado pela primeira vez em meados da década de 80 nos carros de Fórmula 1, este sistema foi usado e desenvolvido até as restrições da quantidade de combustível banirem os motores turbo da Fórmula 1.

Mais tarde o sistema de Anti-Lag foi adaptado aos carros de Rally, devido à existência de um fosso de potência em determinados regimes, sendo este fosso aumentado pelo uso de restritores nos turbos, mediante as categorias.

Antes de existir o “Anti-Lag System” os pilotos de Rally compensavam a baixa pressão do turbo nos momentos de desaceleração com a técnica do “left foot brake” que não era mais que usar o pé esquerdo para travar enquanto o pé direito se mantinha no acelerador de modo a manter uma pressão positiva suficiente para a próxima aceleração.

No mundo dos Rally’s os primeiros “Anti-Lag Systems” apareceram pelas mãos da Toyota com o nome de “Toyota Combustion Control System” no Toyota Celica GT-Four (ST-205)e posteriormente a Mitsubishi designou o seu sistema de “system Post Combustion Control System” usado no  Mitsubishi Lancer Evolution III.

O Lag no turbo é amplificado pelo uso de restritores uma vez que a queda de pressão provocada pelo restritor obriga o turbo a girar muito mais depressa para gerar a mesmo impulso.

A implementação do Anti-Lag System requer um bypass de ar, que geralmente é feito de duas maneiras. Um dos métodos consiste numa válvula de bypass externa que se abre quando o acelerador está entre os 12% e os 20%, evitando desta forma o menor fluxo de ar quando o motor está num regime mais baixo. O Segundo método consiste no uso de uma válvula de derivação que é alimentada pelo ar da admissão diretamente para o colector de escape.

O funcionamento básico de um “Anti-Lag System” pode ser resumido por ser programado electronicamente um timing de ignição especifico o qual acaba por se tornar excessivamente rico em combustível sendo inflamado no colector de escape, originando pequenas explosões que geram o fluxo necessário para alimentar o turbo, fazendo com que este se mantenha em alta pressão sem ser necessário o uso o acelerador.

Podem usar-se variadas configurações quanto aos timings usados nos “Anti-Lag System’s”, tudo isto depende da forma como o piloto ou a equipa preparam o carro de modo a ficar dentro dos padrões definidos.

Mas nem tudo é positivo no “Anti-Lag System” pois, a necessidade de manter sempre o turbo em alta pressão aumenta exponencialmente a sua temperatura, a qual pode ir dos 800ºc até aos 1100ºc, assim como existe um esforço extra em todo o sistema de escape.

É importante referir que não é justificável o uso do “Anti-Lag System” em carros de uso normal devido ao esforço extra provocado nos componentes o qual provoca um desgaste muito acentuado no turbo e respectivo sistema de escape.

Ao contrário do que geralmente se pensa os carros de rally’s usam turbos de capacidade volumétrica semelhante ao dos carros desportivos de estrada, isto porque usam motores pequenos de 2.0 litros e agora os pequenos 1.6 litros no WRC.

O uso de turbos com uma capacidade volumétrica mais pequena é devido ao facto do uso de um restritor de modo a equilibrar a potência entre classes, actualmente no WRC é usado um restritor de 33mm o que reduz significativamente a quantidade de ar que entra no turbo, daí que se usem turbos pequenos que são muito mais eficientes em baixas rotações, aos quais são acopladas wastegates externas controladas por 4 actuadores que permitem criar uma pressão que pode ir até aos 4.5 bar que é mantida pelo complexo sistema “antistall” e pelo “Anti-Lag System”.

Além de todos estes recursos é usada gasolina com uma elevada quantidade de octanas o que permite aos motores terem uma taxa de compressão muito elevada, como por exemplo 10:1 originado assim níveis elevados de gases de escape que são necessários para manter o turbo em alta pressão. Desta forma é possível extrair muito binário de pequenos motores, pois os carros de rally tem no máximo 300cv de potência.

Até 2010 usaram-se motores 2.0 turbo de 300cv que conseguiam extrair um binário entre os 600nm e os 700nm, actualmente esses valores desceram pois usam-se motores 1.6 turbo de injecção directa que debitam os mesmos 300cv mas dos quais se retiram entre 350nm e 450nm de binário.

Abaixo apresento um pequeno vídeo onde é possível verificar a actuação do “Anti-Lag System” nos momentos de desaceleração de um Peugeot 206 WRC:

 

KAMOV Ka-32

 À algum tempo atrás escrevi acerca da intenção do Governo Português querer vender os 6 Helicópteros Kamov Ka-32 que estão destinados ao combate a incêndios florestais, recuperação e evacuação de sinistrados, transporte de órgãos humanos para transplante, busca e salvamento, vigilância de fronteiras, segurança rodoviária e apoio às forças e serviços de segurança e substitui-los por 6 Helicópteros Aérospatiale SA-330 Puma transformados e já propriedade da Força Aérea Portuguesa.

 A 30 de Outubro de 2011 o Ministério da Administração Interna anunciou a extinção da EMA (Empresa de Meios Aéreos) que era a responsável por operar os Kamov Ka-32, tendo sido apontada a Força Aérea Portuguesa como o possível substituto desta empresa, o que até a data não foi confirmado.

Os Kamov Ka-32 são construídos na empresa Kamov na Rússia. O seu desenvolvimento iniciou-se em 1974 e teve como base o Kamov Ka-25 sobre o qual se projectou novas especificações para responder a diversos tipos de requisições, sendo fabricados até aos dias de hoje. Em 2006 Portugal adquiriu 6 destes Helicópteros na sua versão de combate a incêndios, que são equipados com um “bambi-bucket” com capacidade para até 5000 litros de água, tendo estes mesmos entrado oficialmente ao serviço em 2008.

O Kamov Ka-32 é um Helicóptero de carga pesado, bi-motor que usa um trem de aterragem tipo triciclo e tem como principal característica a inexistência de rotor de cauda, usando dois rotores principais de 3 pás rodando em sentidos opostos.

Ficha Técnica:

 

Os Helicópteros Kamov Ka-32 que estão ao serviço de Portugal têm excelentes características técnicas, estando dotados de excelente equipamento de navegação e estão também preparados para voar à noite assim como em condições meteorológicas adversas, o que os levam a ser um dos melhores helicópteros pesados existentes no mundo, sendo também muito  eficaz no combate a incêndios.

Os Aérospatiale SA-330 Puma sempre foram conhecidos no meio aeronáutico como tendo custos de operação muito elevados, tendo também programas de manutenção que obrigam a longas e constantes paragens incomportáveis com os programas de manutenção das aeronaves mais actuais. As aeronaves deste tipo pertencentes à Força Aérea Portuguesa têm cerca de 40 anos o que as torna já datadas e aumenta a dificuldade de uma possível adaptação para o combate a incêndios florestais.

Os Helicópteros Kamov têm uma particularidade em relação aos restantes Helicópteros existentes que é a inexistência de rotor de cauda e a adopção de dois rotores principais de 3 pás que giram em sentidos opostos. A sua navegação é auxiliada por dois enormes lemes traseiros que ajudam a controlar e a superar a inexistência de rotor de cauda. Este tipo de configuração foi projectado para a operação a partir de navios, pois a não existência de um rotor de cauda torna a aeronave mais compacta.

A venda dos 6 Kamov Ka-32 que Portugal possui seria um bom encaixe para os cofres do estado, mas a adaptação dos datados Aérospatiale SA-330 Puma seria impensável numa conjectura actual, além de que o combate a incêndios florestais é a operação mais violenta a que uma aeronave pode ser submetida, e é onde o Kamov Ka-32 demonstra todo o seu potencial nesta operação. Além da idade ser um factor que pesa contra uma possível adaptação dos Aérospatiale SA-330 Puma, a sua capacidade de carga suspensa é cerca de metade da oferecida pelo Kamov Ka-32 o que possivelmente iria ser insuficiente para obter os níveis de desempenho dos oferecidos actualmente.

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