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2 de abril de 2011

QUESTÃO DE BITOLA

 Desenho:fordification.com


Uma das dimensões mais importantes do automóvel é a bitola. Entretanto, muitas vezes ela nem informada é nas fichas técnicas. A bitola tem grande influência no comportamento do carro na questão de transferência de peso da roda interna para a externa numa curva. Há poucos dias falei da barra estabilizadora e como ela influencia essa transferência.

Exemplos de fator de estabilidade estática (desenho buzzmotors.com)


No desenho acima vê-se que o fator de establidade estática (SSF) aumenta diretamente com a bitola (t), ficando fácil intuir que a transferência de peso tem relação direta com a bitola, mas diminui bem mais quanto mais alto (h) for o centro de gravidade.

O engenheiro quando projeta um carro tem na cabeça o que deseja na questão de comportamento. Veja-se um monoposto de Fórmula 1. Quando passaram para o motor central-traseiro no começo dos anos 1960, todos os projetistas dotarem-nos de bitolas traseiras bem maiores que as dianteiras, justamente para equilibrar o carro de massa predominante atrás.

Emerson Fittipaldi no seu Lotus 72D, 1972 (foto grandprizinsider.worldpress.com)

Chegamos aos anos 1970 com uma colossal diferença de bitola dianteira-traseira. Um bom exemplo é o Lotus72D com o qual Emerson Fittipaldi foi campeão mundial em 1972 (acima). Mas se prestarmos atenção num F-1 atual, veremos que a bitola traseira é menor que a dianteira. Por que isso? A resposta está na carga aerodinâmica que se consegue hoje que permite sem precisar recorrer a bitola traseira maior que a dianteira, deixando que as rodas dianteira e traseira fiquem alinhadas pelo lado externo, porém mantendo a largura dos pneus bem maiores atrás que na frente.

Diferença nítida entre as bitolas dianteira e traseira ((desenho carblueprints.info)

Imagine estacionar o Lotus 72D ao longo da guia da calçada. Ficaria estranho, não? O carro ficaria enviesado em relação à guia. Agora pense no Ferrari F-150 ou outro F-1 atual: encostá-lo junto a guia o deixaria perfeitamente paralelo a ela.

Ferrari F-150, temporada 2011 (desenho motorpasion.com)

Um dos melhores exemplos do uso vantajoso da diferença de bitolas é o Citroën DS 19, lançado em 1955. A bitola dianteira é 1.500 milímetros e a traseira, 1.300 mm. Uma diferença de nada menos que 200 mm!

Citroën DS 19, 1955 (desenho carblueprints.info)

Quem obteve bom resultado diminuindo a bitola traseira foi o piloto da Vemag  Chico Lameirão. Pediu ao seu chefe Jorge Lettry que fizesse a modificação no seu GT Malzoni e o tempo em Interlagos melhorou expressivamente depois da mudança. As bitolas eram 1.290/1.350 mm dianteira/traseira e o carro do Lameirão tinha bitola traseira de 1.250 mm, 100 mm menos. O carro passou a sair ligeiramente de traseira na aproximação de curva ao frear, permitindo dar potência bem antes do que quando o eixo traseiro era original. A bitola traseira menor deu ao carro o comportamento que o piloto queria.

O GT Malzoni de Chico Lameirão em Interlagos (foto obvio.ind.br)

Um caso no mínimo estranho é do Volkswagen. As bitolas do Fusca 1300 eram 1.316/1.293 mm. Ao lançar o Fuscão 1500 em 1970, a bitola traseira aumentou 62 mm, indo para 1.355 mm, nada mais apropriado para um carro que era notoriamente sobreesterçante, saía muito de traseiro. O carro mudou da água para o vinho, ajudado ainda pela barra compensadora (não é estabilizadora) sobre o eixo traseiro. Pelo desenho abaixo você logo entenderá que quando externa sobe em seu curso devido à rolagem na curva, a ponta invertida da barra força a roda interna para o solo, evitando grande parte da transferência de peso para o lado externo.


Barra compensadora, ou barra "Z", do Volkswagen (desenho shoptalkforums.com)

O estranho no caso do Fusca foi ele ter sido projetado pela equipe de Ferdinand Porsche, que já tinha grande experiência em carros de corrida, inclusive os P-Wagen Auto Union V-16 de motor central-traseiro, e aparentemente não se deram conta da condição de sobreesterço do Volkswagen.

VW 1300 (foto do livro "Memórias sobre rodas", versão em inglês, Fabio Steinbruch, foto Claudio Larangeira)

VW 1500 (foto do livro "Memórias sobre rodas", versão em inglês, Fabio Steinbruch, foto Claudio Larangeira)

Outro VW que se beneficiou enormemente do aumento de bitola atrás foi o Karmann-Ghia, em 1970, até em estética. Até 1969 o carro tinha um visual um tanto estranho, a bitola traseira era estreita demais.

Por outro lado, o Smart, com bitola traseira 100 maior atrás e pneus e rodas mais largos na traseira, me parece exagerado. Ao andar no pequeno carro  percebe-se saída de frente sempre. Não precisa tanto..

Mas nada supera o Romi-Isetta, com bitolas de 1.200 mm na dianteira e 521 mm na traseira....



O singular Romi-Isetta e suas bitolas diferente (desenho (esq) de sober.sapo.mz; foto (dir) de contagiros.wordpress.com)
BS

44 comentários:

  1. Rodrigo Barreto01/04/11 09:50

    Olá Bob! Excelente texto! Parabéns!

    A S10 também tem bitola traseira bastante menor que a dianteira.

    Forte abraço!

    Rodrigo Barreto

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  2. Impressionante, sempre aprendendo com as aulas do Mr. Bob, sou grato por voce nos presentear com essas informações que sabemos, consomem parte do seu tempo.

    Por favor Bob, cade o seu livro???

    Bruno Botelho

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  3. Rodrigo Barreto e anônimo 1/4 09:55
    Minhas desculpas aos dois por este post ter subido ontem para a rede por engano, era previsto para agora à tarde. Rodrigo, obrigado pela informação e, anônimo, o livro vem aí, no final do ano.

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  4. Rômulo Rostand02/04/11 17:22

    Bob Sharp,
    Mais um delicioso e didático post.
    Essa barra compensadora do fusca as vezes é pouco entendida. O último fusca que possui, um 1300L, quando comprei estava bem inteiro, mas precisava de uma manutenção geral. Iniciei um mês depois começando pelos pneus, freios e suspensão. Confiei a um mecânico que já conhecia há tempos, tido como dos melhores em VW a ar da cidade. Não conferi visualmente o serviço. Na primeira vez que sai com o carro e andei rápido, quase rodei numa curva de média onde o carro, o adornou demais. Fui ver embaixo e estava sem a barra compensadora.
    A alegação do mecânico para tê-la retirado foi de que só servia para fazer barulho. É mole?

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  5. Rômulo
    Falta de informação é mesmo uma coisa muito séria.

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  6. Bob, é uma honra ler os seus textos! sempre de grande conteúdo informativo e esclarecedor!. Tenho uma pergunta a fazer, meio Offtopic, mas que por vezes vêm a minha mente e é nessa horas que devo perguntar a quem entende do assunto. Bob, em termos de projeto e construção, oque faz um carro possuir tendências a saída de traseira e saída de frente?. Oque é necessário em acertos de suspensão, sistema de direção e freios para que os carros apresentem tais características?. Desde já, agradeço!

    Henrique

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  7. Bob;

    Muito boa suas explicações técnicas!

    Como você falou ao Romulo, ignorância é realmente lamentável!

    A VW sempre economizou o que pôde do Fusca (até espessura de chapa - vi isso quando meu pai teve o 96 e eu o 83) mas nunca retirou o compensador traseiro...E os mecanicos tiravam sem os proprietários saberem.

    Que eram uma fonte de ruido eram mesmo mas nada que uma mangueira de plastico não resolvesse. Consegui uma serie de peças do compensador traseiro para remontar no mas....

    ...o mecanico que mexeu no cambio do meu, sem meu consentimento, retirou o olhal de fixação do semi eixo traseiro....

    Um horror...

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  8. Shimomoto
    O mecânico ter arrancado o olhal da capa da semi-árvore foi demais. Como pode?

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  9. Anônimo 2/4 18:10
    É assunto muito longo para responder neste espaço de comentários, é melhor eu escrever um post a respeito. Basicamente. o comportamento é resultado de distribuição de massa, geometria de suspensão e direção, buchas de suspensão, constante de molas, carga de amortecedores, bitolas (como discutido neste post), medida de pneus e barras estabilizadoras. Freios, nada.

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  10. Bob, então para o carro possui maior ou menor bitola nem sempre é uma regra, não é? Depende da localização das massas, altura, geometria da suspensão, etc., ou existe uma regra geral? Quais são outos exemplos genéricos de tipos/configurações de carro onde se aplica tão bitola?
    Tem mais casos em que o fabricante errou feio além do fusca e cia?

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  11. Rômulo Rostand02/04/11 19:23

    Bob Sharp,
    Depois de de publicado, ví que falei besteira no meu comentário quando usei a palavra "adornou", nada a ver não é? Já que a falta era da barra compensadora e não estabilizadora. O que eu devo ter sentido foi a roda interna despregada, com o carro em três rodas.
    Desculpe, imperdoável para quem havia terminado de ler um texto tão claro. Assinei atestado e burrice!

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  12. Rômulo,
    Não precisava ter-se preocupado, entendi o que você quis dizer.

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  13. Rômulo Rostand02/04/11 19:51

    Ah, Bob Sharp,
    Sou mais um a ficar super contente com a notícia do seu livro. Já fiz até coro lá na comunidade do Orkut "Nós Somos Fãs de Bob Sharp", da qual sou moderador desde 2006. Se sair antes do Natal, os presentes para meus amigos e familiares mais próximos já estarão escolhidos. Nada de DVDs este ano.

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  14. Murilo Branco,
    Sim, uma série enorme de fatores. Outro exemplo de erro era o Renault Dauphine, 1.244 mm dianteira e 1.219 mm traseira.

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  15. Excelente tópico! Cada vez aprendo mais aqui.

    Os VW Golf MK3 e MK4 também possuem uma bitola dianteira ligeiramente maior que a traseira. Agora entendi porque.

    Uma coisa que eu nunca faria no meu Golf, mas que tem gente que faz para fins estéticos, é colocar espaçadores na traseira para igualar a bitola com a dianteira... Isso então aumentaria a tendência do carro de sair de frente?

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  16. Este comentário foi removido pelo autor.

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  17. No caso da Variant, maior e mais pesada que o Fusca, a barra compensadora era mais espessa ou maior? Sempre tive a sensação da Variant ser um pouco mais estável que o Fusca, mas pode ter sido efeito do peso...

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  18. Bob;

    Pior é que eu só descobri quando suspendi o carro para a troca de óleo...Ai como se diz, "Inês já era morta"

    Mudando de assunto...agora estou querendo "fabricar" um motor novo para o bólido (a gente nunca está contente...)

    Um grande Abraço

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  19. Alexandre,
    Certamente, faz o carro sair mais de frente.

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  20. Bianchini
    Acho que não havia diferença de diâmetro da barra compensadora do Fusca e da Variant. A Variant tinha mais balanço dianteiro e traseiro que o Fusca, portando mais momento polar de inércia. o que pode produzir a sensação sentida.

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  21. Shimomoto,
    Isso, faça um 1,7 só trocando cilindros e pistões pelos de 88 mm. é fácil e já melhora bem. Se você pudesse conseguir dois Weber 40 IDA verticais seria perfeito. Dá até para melhorar o comando sem perder baixa. Você não lê a revista Fusca & Cia? Escrevo lá também.

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  22. Estranhamente, seu texto lembrou-me que há algumas pessoas fazendo réplicas do famoso lótus seven, e recomendando como carro "doador" o... Lada!
    Segundo essas pessoas, o eixo rígido do russo é mais leve que o do Chevette tão resistente quanto, e os freios de alumínio são um pouco superiores, mas a vantagem principal seria a semelhança de bitolas. Para quem acha que o Laika é uma porcaria, a notícia pode surpreender...
    Quanto ao artigo em si, há algum lugar em que possamos conferir os fatores de estabilidade dos carros atuais? Seria interessante, mas não sei se os fabricantes divulgam esse tipo de dados.

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  23. Bob e Bianchini,

    Depende do fusca usado em comparação, se anterior a 74, tinha bitola traseira estreita e eixo dianteiro articulado com "mangas de eixo", se posterior a 74, tinha bitola traseira mais larga e eixo dianteiro articulado por pivôs as "ball joints".

    Todas as Variants, da "cara chata" à "bicuda" tinha bitolas mais largas e barras estabilizadoras mais grossas.

    O legal, na época, era motor e caixa de variant na traseira do fusca, bem como na sua dianteira soldar o cabeçote da variant e aparafusar tosa a sua suspensão dianteira, com os freios à disco, inclusive, instalar os aros 14' da brasília com pneus 735 do opala, com um pouco mais de grana se colocavam as 14' do SP2 e pneus 195/70.

    O Fusquinha ficava bastante divertido!!!

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  24. Como sempre o Dr. Bob Sharp, colocando a parte técnica de uma maneira simplista ,para que todos entendam como funcionam essas maravilhosas máquinas que tanto gostamos. Parabéns, Professor.

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  25. Post excelente para lembrar do meu 1* carro um fuscão 1971 no qual eu coloquei na traseira um espassador de 2 polegadas e como fazia diferença n aépoca com os pneus cinturatos.boa época

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  26. só pra constar, citaram o citroen, me lembrei do texto do MAO sobre as leis de voisin, quem nao leu leia que tem muito sobre bitola tambem

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  27. brauliostafora
    Nunca vi tais dados disponíveis. É claro que os fabricantes efetuam os mais diversos testes, como troca de faixa (ou o teste do alce), aceleração lateral no círculo de derrapagem, efeito de vento lateral e outros. Existe também uma série de normas que têm de observar, como desaceleração mínima proporcionada pelo freios.

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  28. Editango
    O acréscimo de bitola que você obteve, 101,6 mm, foi bem maior (64%) do que o aplicado pela fábrica, que foi de 62 mm. O carro deve ter ficado subesterçante.

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  29. Bob, essa Barra Compensadora, num acaba funcionando como uma Barra Estabilizadora?
    Qual a diferença?

    Anderson Dias - www.carrosinfoco.com.br

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  30. Bob;

    Leio a Fusca e Cia! Vi que ficou com a parte de correio técnico.

    A minha id∂eia é essa mesma, a de montar um 1,7L com carburação Weber. Mas para isso teria que arrumar uma carcaça nova para ela dar "conta do recado". A minha como é proveniente de uma Kombi 1996, então ela já está com uma bronzina de aço de 2,5mm (acho que é Smagon). A bronzina é tão dura que quando retificou o motor foi a unica coisa que NÃO foi trocada!

    Um abraço!

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  31. Talvez o pessoal o professor porsche nao tenha projetado o fusca com a barra "Z", por acreditar q ele seria um "carrinho", nuncao chegaria a ter um "motorzao" como o 1500 e 1.6...

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  32. andersongtr
    A função da barra compensadora é oposta à da barra estabilizadora, empurra roda interna contra o solo ao invés de levantá-la.

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  33. Bob Sharp,

    Pegando carona com o Andersongtr,
    Você já escreveu na Fusca & Cia sobre a barra compensadora? Tenho da número 1 até o ano de 2009, e gostaria de ler mais a respeito.

    A primeira vez que vi esse sistema, ainda era moleque, foi numa Brasília 1974 do meu pai.
    Me intrigou muito a questão de funcionar invertida em relação a barra estabilizadora. Depois de muito quebrar a cabeça conclui, a grosso modo, que ela tinha o efeito de alongar o curso da suspensão, nas situações de inclinação lateral, dificultando perda de contato da roda do lado oposto ao sentido da inclinação.
    Por efeito cruzado, a roda dianteira oposta também receberia mais carga. Melhorando a distribuíção entre as rodas, ainda que favorecesse, até certo ponto, a inclinação.
    Imagino que sua concepção atende especificamente as caracteristicas da suspensão com barra de torção.
    Tenho curiosidade saber sobre sua aplicação em outros carros e quando foi concebida.

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  34. Rômulo,
    Não tenho conhecimento da aplicação dessa barra em outros carros. Entretando, o Porsche 356 Carrera recebeu uma peça que fazia o mesmo efeito. Era uma lâmina apoiada no centro do transeixo e presa em cada extremidade de semieixo. Depois a Empi comecializou o item para VW e qualquer carro de semieixo oscilante, como o Dauphine e o Corvair. Leia a resprio em http://vwplusvw1500.blogspot.com/2008/02/nos-empi-camber-compensator.html

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  35. Rômulo
    Esqueci de responder, nunca escrevi sobre a barra compensadora na Fusca & Cia. Esqueci de comentar que um primo tinha um Fusca 1959 bem mexido, com kit Denzel 1300, comando e dois carburadores e que tinha o camber compensator. Era muito bom o efeito, que eu veria de novo anos depois com a barra compensadora.

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  36. Rômulo Rostand04/04/11 09:31

    Obrigado Bob Sharp,

    Não tinha conhecimento do camber compensator. Depois que sua referência, vi na Internet que o Corvair 54 utilizou. Achei uma ilustração bem interessante. Deixou de utilizar no ano seguinte por adotar o independent rear suspension - IRS. Algo que só veriamos na Kombi e na Variant II, mais de vinte anos depois.

    Outra coisa que encontrei e que para mim foi novidade:
    Pesquisando sobre o compensador, encontrei comerciais da VW de 1969 destacando a adoção da barra compensadora para o Karmann Ghia e a destacando como item dos lançamentos Variant e TL.
    Interessante que nesse mesmo ano, os comerciais do VW 1600 (Zé do Caixão) traziam como um diferencial do modelo o estabilizador traseiro, algo bem diferente da barra compensadora. Até então eu não sabia da existência de tal.

    Ah, no Planeta Buggy vi que o pessoal ainda importa o Camber Compensator da EMPI para instalação nos buggys.

    Êta, que fusca é um assunto que nunca se esgota mesmo. E para mim, a aula desse post rendeu barbaridade. Valeu!

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  37. Rômulo
    A fábrica dizer num anúncio que o VW 1600 tem estabilizador traseiro é uma piada! Era barra compensadora! Obrigado pelas informações.

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  38. Percebo que o Mini apesar de ser um carro pequenino tem uma bitola em ambos os eixos bastaten larga.
    Com certeza, dai, sua incrivel capacidade de fazer curvas...
    Abracos

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  39. Bob, algum contra em colocar espaçadores por igual nos 4 cantos do carro? Algo como 10-15mm?
    Um forte abraço

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  40. Todo carro equipado com suspensão traseira do tipo Swing arm tende a sofrer de "jacking effect", quando a suspensão traseira se levanta e o camber da roda externa se inverte ficando posistivo, isto se deve a altura do CG ser muito próxima da altura do Roll center traseiro. Quando o carro contorna uma curva a transferencia de carga não gera o roll em função da pequena distancia entre os dois pontos (CG e Roll center)gerando o "jacking", a barra "Z" ou "compensadora" esta lá para minimizar este efeito...

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  41. Uma dúvida: a "bitola" é uma medida entre eixos ou uma peça ?

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  42. José A. Machado01/01/12 17:21

    Bob,
    Se possível gostaria de saber se o sabe as bitolas do novo pálio 2012, porque em nehuma ficha técnica as encontro e se estas comparadas aos do sandero concedem muito maior estabilidade/segurança ao sandero em detrimento do pálio. Solicito tal ajuda se possível a uma decisão, porque preocupo-me muito com a estabilidade.(maxxxxxxado@yahoo.com)

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  43. Bob,
    Seria possivel me fornecer a lista de bitolas do eixo dianteiro dos VW fusca, kombi, sp-2 e variant II. Hoje tenho um Bianco S com alargador e off-set de rodas positivo (35mm) que me deixa o sistema de direção muito alto.
    Vejo que a solução é corrigir meu centro de giro das rodas, tendo a necessidade de aumentar minha bitola, eliminando os alargadores (20mm) e adequar um desenho de roda apropriado. Aguardo seu retorno e agradeço sua atenção.

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  44. Bob, seria possível uma redução das bitolas do fusca itamar mas medidas de 1250 mm e 1220 mm, dianteira e traseira, respectivamente? O entre eixo sera reduzido em 300 mm.

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