Técnico de Mecatrónica Automóvel - Nível IV Curso EFA
Paulo Jorge de Sousa Fidalgo Nº15
Formador: João Coimbra
Jantes ...................................................................................................................................................... 3 Pneus ...................................................................................................................................................... 4 Tipos de construção.............................................................................................................................. 5 Pneus sem câmara de ar (tubeless) ....................................................................................................... 6 Propriedades e Características dos Pneus .............................................................................................. 6 Válvulas de Ar do Pneu ......................................................................................................................... 7 Comportamento do pneu ..................................................................................................................... 7 Características dimensionais ................................................................................................................. 8 Índice de Carga e Velocidade ................................................................................................................ 8 Permuta de medidas ............................................................................................................................ 8 Cuidados a ter com os pneus ................................................................................................................ 8 Reparações de pneus ............................................................................................................................ 9 Reparação da câmara de ar..................................................................................................................10 Reparação de furos em pneus montados na jante ................................................................................10 Reparação de furos em pneus fora da jante .........................................................................................10 Recauchutagem...................................................................................................................................11 Diagnóstico aos Pneus .........................................................................................................................11 Equilíbrio de rodas ..................................................................................................................................11 Desmontagem e montagem de rodas em veículos ligeiros ........................................................................12 Geometria da direcção ............................................................................................................................13 Conclusão ...............................................................................................................................................14
Designação da UFCD: Rodas/Pneus/Geometria de direcção Código: 5008 Carga Horária: 25 horas
Setembro de 2012
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Objectivos
Identificar e caracterizar rodas e pneus.
Verificar rodas e pneus.
Identificar, caracterizar, descrever a função e funcionamento dos ângulos da geometria de direcção.
Verificar e corrigir a geometria da direcção com equipamento adequado.
Conteúdos
Tipos e funções dos pneus
Características dimensionais de pneus
Desenho e construção de pneus
Factores que influenciam o comportamento dos pneus
Tipos, características e funções de rodas
Tipos, características e funções de jantes de rodas
Materiais de jantes de rodas
Características dimensionais de jantes e rodas
Equilíbrio de rodas com equipamento adequado
Verificação do desgaste de pneus
Verificação do estado das jantes das rodas
Verificação do empeno de jantes
Verificação da pressão de pneus com manómetros
(Des)montagem de rodas e pneus
Geometria de direcção
Sobreviragem e subviragem
Verificar e corrigir a geometria da direcção e suspensão (eixo dianteiro e traseiro)
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Jantes As rodas são o ponto de apoio do automóvel ao solo e são constituídas pela jante metálica, envolvida por um pneu de borracha e ar sobre pressão entre o pneu e a jante, capaz de suportar o peso aplicado sobre ela, com propriedades relativas ao comportamento do veículo como o amortecimento a atrito. A. Prato ou disco D. Orifícios ventilação B. Aro da roda E. Rebordo da jante 1. Tampão 5. Cubo 2. Parafuso fixação 6. Parafuso 3. Jante 7. Perno guia 4. Porca 8. Parafuso
Função da jante: suporta o peso do veículo, carga transportada, oscilações da carroçaria, ressaltos do pavimento, esforços de transmissão, esforços de travagem, esforços de orientação imprimidos pela direcção. Deve ser resistente para suportare todos esses esforços de torção, flexão e compressão. Elemento não suspenso e convém ser o mais leve possível, manter baixo o centro de gravidade com diâmetro pequeno, dissipar o calor gerado nos pneus e proporcionar aos pneus sem câmara de ar um tampão estanque. As jantes são constituídas por um prato ou disco e por um aro de roda unidos por soldadura. O prato e o travão (disco ou tambor) são ambos fixos ao cubo por meio de parafusos. No aro da roda é montando o pneu. O prato tem furos para a fixação e arrefecimento dos travões e tem a função de centrar, transmitindo as forças da roda ao cubo e contribuindo para o equilíbrio geral do sistema de direcção. O prato é de forma cónica para lhe conferir mais rigidez. O rebordo do aro permite fixar o pneu de forma correcta e a sua altura determina a secção do pneu a utilizar. Os orifícios de arrefecimento também têm rebordos de modo a garantir a resistência do roda. As jantes podem ser de aço prensado, jantes fundidas, jantes de raios e distinguem-se pelo seu tipo de construção e tamanho. As jantes de raios usadas em alguns modelos desportivos, o prato substituído por uma cuba e raios dispostos em 3 planos distintos. Eram leves e resistentes mas não era possível usar pneus sem câmara. Existem jantes de liga leve (alumínio, magnésio) mais leves e de elevada resistência, mas de preço mais elevado. O prato é substituído por raios pequenos e grossos. São fabricadas com maior espessura por serem mais leves, dando mais rigidez. Mais largas, aumentando a superfície de contacto do pneu com o solo e melhor aderência do veículo. A liga de alumínio é boa condutora na dissipação de calor proveniente dos travões e dos pneus.
As dimensões vêm gravadas com os valores em polegadas. O primeiro número indica a largura interior e a segunda indica o diâmetro nominal. A letra no meio, por convenção, indica o perfil do bordo da jante. Na base de assentamento do pneu, o perfil da secção transversal da jante pode ser de fundo largo, fundo plano, base oblíqua, base inclinada.
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UFCD: Rodas/pneus/geometria de direcção A
B
C
D
E
F
Nos automóveis de turismo são em Saliência Tipo de Número ∅ Nominal do prato geral de fundo (polegadas) de furos Roda em mm largo com duplo Hump (elevação 51/2J14 5 1/2 J 14 4 CH 36 entre o fundo e a base), base oblíqua e bordo do tipo J. São de elevada resistência, boa refrigeração dos travões, boa fixação da roda, boa concentricidade, baixo peso, facilidade na montagem dos pneus, bom assento de pesos de equilíbrio e aerodinâmicas. Jantes para veículos industriais são em aço fundido resistente, para uma elevada resistência à fadiga e duração máxima no tráfego, menor peso possível da roda e elevada capacidade de carga. Uma construção moderna é a jante com base inclinada a 15º, para pneus sem câmara-de-ar em veículos industriais. Tem como vantagens ser uma só peça, reduzindo o peso em cerca de 10% em relação à jante de duas peças; aumento do diâmetro da jante, espaço livre; pode-se equilibrar em máquinas automáticas. Largura interior (polegadas)
Perfil Bordo da Jante (pestana)
Perfil base de assentamento
Offset da jante: offset negativo quando o prato está para fora em relação ao centro vertical da jante, positivo na situação inversa.
Pneus Único elemento do veículo em contacto com solo que tem como principais funções: garantir a máxima aderência no solo sem aquecer demasiado; absorver as vibrações provenientes das irregularidades do solo e melhorar o amortecimento, sendo que maior parte da força aplicada pelo solo no pneu é absorvida pela compressão do ar existente no seu interior; suportar o peso do veículo e carga; transmitir à estrada o binário motor para fazer avançar o veículo; suportar os esforços de travagem, aceleração e força centrifuga (curvas); garantir a estabilidade do veículo em altas velocidades; serem silenciosos. Existem dois tipos de pneus: com ou sem câmara de ar. Nos primeiros, a câmara e o flanco do pneu estão montados sobre a jante, a câmara é uma película de borracha que se dilata sobre a acção do ar comprimido no seu interior. O pneu sem câmara de ar é montado directamente em cima da jante, ficando o ar retido entre esta e a carcaça do pneu. A pressão de ar depende do tipo de pneu e da sua função. Em veículos de turismo tem uma pressão compreendida entre 22 a 30 psi. Pneus que suportam grandes cargas, como camiões, até aos 100 psi (7 kg/cm2). 1 - Telas de protecção da carcaça: capas colocadas entre o piso e a carcaça, para absorver esforços internos gerados pelos impactos que o pneu recebe.
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UFCD: Rodas/pneus/geometria de direcção 2 - Piso: Banda de rolamento ou a superfície de contacto com o solo. Zona de maior desgaste. Situado por cima das telas de protecção da carcaça, formado por uma grossa capa de borracha com uma série de relevos e sulcos, o desenho do piso. Tem elevada resistência ao desgaste, ao calor e às agressões externas (cortes, contaminantes, etc.). O relevo escoa a água acumulada entre o pneu e o solo durante o andamento do veículo e evitando a sua hidroplanagem. A aderência depende essencialmente das características da borracha e da estrutura interna do pneu e não dos relevos do piso. 3 - Rebordos do piso: são os extremos laterais da banda do rolamento, protegem a carcaça dos choques laterais sofridos pelo pneu. Zona de união da banda de rolamento com os flancos do pneu. Onde se gera mais calor e onde o pneu tem maior espessura. 4 - Carcaça: formada por um conjunto de telas ou lonas sobrepostas e envoltas em borracha, que se estendem de talão a talão. As telas são de nylon e o seu tamanho e quantidade dependem das dimensões do pneu e do fim a que se destina. 5 - Talões: constituídas por fios de arame de aço de elevada resistência à tracção, cobertos de borracha e telas de nylon. Impede o aumento do diâmetro durante o trabalho do pneu e mantém a sua forma. Seu perfil adapta-se ao rebordo da jante, evitando que o pneu saia desta em situações de grande esforço (curvas). Os talões estão unidos aos flancos através de reforços em tela. 6 - Flancos: Zona entre o rebordo do piso e os talões da carcaça. Possui elevada resistência e suportam a carga e a flexão repetida do pneu, absorvendo as pequenas irregularidades do piso.
Tipos de construção Na construção e disposição dos tecidos que formam a armação da carcaça, os pneus podem ser diagonais, radiais ou mistos. Nos diagonais a carcaça é formada por várias telas ou lonas de algodão ou nylon impregnadas de borracha. Por vezes associadas a outras com fios de aço finíssimos. São coladas e cruzadas umas sobre as outras dando resistência e direccionalidade ao pneu. Quanto mais cruzadas, maior a comodidade de condução e menor a estabilidade da direcção. O número de telas e o material de fios depende do peso que o pneu irá suportar. Actualmente são mais utilizados os radiais, na armação da carcaça várias capas de tecido ou lona e as telas vão de um talão ao outro, perpendicularmente ao sentido de rotação da roda. Nesta disposição tem-se uma grande comodidade na condução do veículo. Para compensar a baixa estabilidade na direcção, dispõem-se diversas camadas de tela por baixo do piso. Pela zona por baixo do piso têm uma maior rigidez que os diagonais evitando deformações nas curvas, dando uma trajetória mais segura ao veículo e são mais resistentes ao desgaste. Provocam mais endurecimento na direcção e absorvem menos as irregularidades do solo a baixa velocidade. O misto é a junção dos dois processos, com características intermédias.
Diagonais
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Radiais
Mistos
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Pneus sem câmara de ar (tubeless) As vantagens dos pneus sem câmara de ar são: maior elasticidade e maior conforto de marcha; menor aquecimento pela dissipação de calor mais eficaz; em caso de furos pequenos, permitem um esvaziamento progressivo, evitando o rebentamento e consequente perda de controlo do veículo.
Propriedades e Características dos Pneus Aos pneus são exigidas características muito diversas para proporcionar ao veículo altos níveis de segurança, conforto, capacidade de aceleração e desaceleração, bem como elevada velocidade de ponta e ao mesmo tempo economia de combustível, tudo com baixo custo e grande duração. Características como: elevada aderência em piso seco e molhado; baixa resistência de atrito de rolamento; capacidade para resistir a esforços dinâmicos exteriores; boa resistência à fadiga, ao desgaste, à formação de fendas; baixo nível de ruídos e de vibrações; adequada flexibilidade radial, circunferencial e transversal. Propriedades conforme o tipo de construção e material Flexibilidade: capacidade de deformação do pneu face aos esforços a que está submetido. Flexibilidade vertical ou esmagamento, depende da pressão de enchimento e em parte da rigidez da carcaça. O perfil do pneu sofre um esmagamento provocado pelo peso que sobre ele é assente. A flexibilidade transversal é a rigidez do pneu face aos esforços laterais, como a força centrífuga em curva, depende da estrutura da carcaça, sendo mais rijo um pneu radial que um diagonal. Amortecimento: flexibilidade do perfil do pneu, a qual permite que o pneu se adapte às irregularidades do terreno e absorva parte da energia aí gerada. A capacidade de amortecimento cresce com a diminuição da pressão de enchimento. Capacidade de carga: peso que o pneu pode suportar durante o seu trabalho, depende da pressão de enchimento, do volume de ar que depende da altura e largura e do tipo de material que constitui a carcaça. Capacidade de tracção: resistência ao deslizamento da banda do piso, quando do início do movimento do veículo. Direccionabilidade: capacidade que os pneus têm de manter o veículo na trajectória imposta pelo sistema de direcção. O pneu deve ter resistência suficiente aos deslocamentos laterais e outros factores como o desenho da banda do piso de rolamento. Aderência: resistência provocada pela banda do piso do pneu à patinagem quando das acelerações ou travagens. O valor da força resistente depende do piso sobre o qual está apoiado cada pneu em cada instante, do material e do desenho do piso do pneu. Tipos de Desenho do Piso: Existe uma grande variedade de desenhos do piso do pneu. As configurações básicas são: ranhuras e nervuras no sentido da circunferência, mais usual, proporcionando uma melhor aderência transversal e tem um desgaste uniforme, óptimo para rodas directrizes não motrizes; ranhuras, tacos e nervuras no sentido transversal, óptimo para rodas motrizes pela sua maior aderência longitudinal; desenhos orientados nos dois sentidos apresentam ranhuras mais amplas e profundas e com zonas laterais inclinadas para uma auto-limpeza. Utilizam-se para lama e neve. A aderência de um pneu em solo seco é tanto maior, quanto maior a superfície de contacto, mais liso for o pneu. Mas para eliminar o fenómeno de hidroplanagem, existem canais na banda do piso do pneu, que cortam a película de água e a canalizam para a periferia do pneu evitando que esta se acumule debaixo do pneu.
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Válvulas de Ar do Pneu As válvulas são constituídas por um corpo cilíndrico que na sua parte inferior se une à jante ou à câmara de ar, consoante se trate de um pneu tubeless ou com câmara de ar, pelo rebordo (B). Na parte superior enrosca uma cápsula que evita a entrada de poeiras, no interior um suporte roscado (D) veda hermeticamente com o corpo cilíndrico (A) por meio de um vedante cónico. No interior deste suporte passa a agulha (E), à qual está fixo o obturador cónico (F), com vedante de borracha, no final da agulha existe um suporte (G), que se apoia nos ressaltos do interior do corpo (A). Entre (G) e (F) é montada uma mola que empurra o obturador cónico (F) contra a sua sede, impedindo desta forma a saída de ar do interior do pneu. Para se esvaziar o pneu basta pressionar a agulha (E), o que faz com que o obturador cónico (F) se afaste da sua sede, deixando assim sair o ar. Quando se libertar a agulha a própria pressão interna do ar no pneu e a mola voltam a fechar o obturador (F), impedindo a saída do ar. Se do exterior se aplicar uma mangueira de ar comprimido, este faz actuar a agulha (E) e abre o obturador (F) permitindo encher o pneu.
Comportamento do pneu Além da construção do pneu a aderência entre este e a estrada e as forças a ele aplicadas, ou seja, o atrito é um factor importantíssimo para o comportamento do pneu. O coeficiente de atrito depende das características da superfície da estrada e do pneu. Quando uma roda em movimento transmite uma força para a superfície sobre a qual ele se desloca, como por exemplo a força de propulsão, produz-se um movimento relativo entre o pneu e a estrada. A patinagem é igual à diferença entre a distância percorrida por uma roda em movimento, sem transmissão de força, e a distância efectiva percorrida. Durante uma travagem com rodas bloqueadas, a patinagem é de 100%. A patinagem depende do valor: da força de tracção ou da força de travagem; das forças laterais para manter o alinhamento do veículo; do coeficiente de atrito entre os pneus e a estrada . Com o veículo em movimento, o pneu passa por uma deformação variável e rotativa. Esta deformação dos pneus em movimento designa-se por “deflexão”. A elasticidade do pneu provoca uma resistência ao rolamento. Esta resistência depende dos seguintes factores: da secção do pneu; da mistura de que é constituída a borracha; do perfil do pneu; do estado da estrada; da velocidade do veículo. Um pneu pode suportar forças laterais quando rola inclinado ao sentido da marcha. O pneu não está direito em percursos curvos, mas reflecte-se lateralmente. Através da deflexão, o pneu desenvolve uma resistência e, portanto, uma força lateral que mantém o veículo na trajectória desejada. O percurso oblíquo do pneu é provocado pelo sopé e pela convergência das rodas. A transmissão de forças laterais entre os pneus e o piso é necessária para evitar o escorregamento do veículo por forças perturbadoras tais como: ventos laterais ou forças centrífugas nas curvas. Este ângulo, que em trajectória curva, se verifica entre o sentido do movimento do veículo, designa-se por ângulo de deriva do pneu ou desvio.
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Características dimensionais
Índi ce
Car ga
62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78
265 272 280 290 300 307 315 325 335 345 355 365 375 387 400 412 425
Ín di ce 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95
Car ga
Índi ce
Carga
437 450 462 475 487 500 515 530 545 560 580 600 615 630 650 670 690
96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112
710 730 750 775 800 825 850 875 900 925 950 975 1000 1030 1060 1090 1120
Índi ce
Carga
113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125
1150 1180 1215 1250 1285 1320 1360 1400 1450 1500 1550 1600 1650
Índi ce
km/h
J K L M N P Q R S T H V W Y VR ZR
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 210 240 270 300 >210 >240
Quanto às dimensões o pneu é caracterizado pela sua largura, altura e diâmetro interno. Um pneu mais largo, com maior superfície de contacto com o solo, maior é a aderência. Mais alto absorve mais as irregularidades do solo. Os carros de maiores proporções e mais lentos usam uma menor relação altura/largura. Já os modelos desportivos usam uma relação maior. Num pneu inscrito no seu flanco 175/70 R 13, tem uma largura de 175mm, 70% de relação altura/largura, construção Radial para jante 13 polegadas de diâmetro.
Índice de Carga e Velocidade O peso máximo que pode suportar um pneu. 175/70 R13 80 T, O índice indicado de 80 corresponde a 450Kg. O índice T indica-nos uma velocidade máxima de 190 Km/h.
Permuta de medidas Quando se pretende trocar os pneus de origem com outros de medida diferente é necessário ter o cuidado de não alterar o diâmetro exterior do conjunto jante/pneu. Apenas são admissíveis pequenas variações nesta medida. Se a diferença for exagerada, terá consequências nefastas ao nível da maneabilidade do veículo bem como no desgaste dos órgãos de direcção e suspensão. Além disso, altera a relação final de transmissão do movimento entre o diferencial e as rodas. O aumento de largura de um pneu também não deve ser exagerado pois aumenta o consumo de combustível e o risco de hidroplanagem. O perímetro pode ser obtido nos catálogos de pneus, mas também pode ser calculado. Pneu 175/70 R 13 Altura do flanco = 175 ×0,70 = 122,5 mm Diâmetro da jante = 13 ×25,4 = 330,2 mm Diâmetro jante/pneu = 2 × 122,5 + 330,2 = 575,2 mm Perímetro = π× diâmetro = 3,14 × 575,2 = 1806,1 mm Este pneu deve ser trocado por outro que tenha um perímetro aproximado de 1806 mm.
Cuidados a ter com os pneus A pressão de enchimento de um pneu é estabelecida pelo fabricante para que se obtenham as melhores condições de aderência e o desgaste mínimo. Esta pressão é proposta com base na carga que o pneu deve suportar. Uma pressão de enchimento inferior ou superior à adequada implica um contacto pneu/piso anormal. Para diminuir as despesas com os pneus, estes deverão ser submetidos a uma inspecção periódica todos os 5000 km. A pressão dos pneus deverá ser verificada regularmente, pelo menos uma vez
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UFCD: Rodas/pneus/geometria de direcção por semana, uma pressão mais baixa que a recomendada pelos fabricantes, irá reflectir-se no aumento do desgaste dos pneus, por exemplo, se houver uma diminuição de 10% na pressão de um pneu, o seu desgaste aumentará em 12%. De notar que se deve verificar sempre a pressão dos pneus quando estes estão frios, uma vez que se estes estiverem quentes, como por exemplo, depois de uma condução prolongada, o manómetro não indicará a verdadeira quantidade de ar existente dentro dos pneus devido a este se encontrar dilatado. Nunca retire o ar de pneus quentes. Desgaste por convergência ou divergêncIa do pneu: o pneu arrasta-se lateralmente sobre o solo, é necessário alinhar a direcção. Desgaste lateral: Se o ângulo de sopé (camber) de uma roda for excessivo. Desgaste de viragem: quando com regularidade se curva a velocidades elevadas. Desgaste irregular (cova): desalinhamento pronunciado das rodas, rodas desequilibradas, bloqueamento das rodas durante a travagem ou pressão de ar excessiva nos pneus. Desgaste por alta velocidade: Quanto maior a velocidade maior o desgaste dos pneus. Verifique também, se existem pedras, pregos ou vidros agarrados ou espetados no piso dos pneus. Antes de retirar qualquer prego, assinale o local com giz, de modo a poder localizar com facilidade o local do furo, caso este origine o esvaziamento do pneu. Se houver cortes na borracha do piso ou nos flancos do pneu, há probabilidades de haver danos das telas. Isso irá enfraquecer o pneu, havendo o perigo de o mesmo rebentar durante a sua utilização, isto pode implicar a substituição dos pneus em causa. Verificar a profundidade do piso do pneu com um medidor de profundidades, se esta for inferior a 1,6 mm em qualquer ponto da largura do pneu, o pneu deverá ser substituído. Para se obter uma máxima duração dos pneus, os fabricantes recomendam que se intermutem as rodas todos os 10000 km. Esta medida irá fazer com que haja um desgaste igual em todos os pneus, uma vez que é frequente haver um maior desgaste nos pneus da frente ou nos pneus do lado da berma. No caso dos pneus radiais deve evitar-se a mudança do sentido de rotação das rodas, uma vez que a estrutura das telas sofre ligeiras deformações que não devem ser modificadas com a mudança de sentido de rotação. Por este motivo a permuta efectua-se mudando os pneus dianteiros pelos traseiros, mantendo-os no mesmo lado do veículo.
Reparações de pneus Deverá efectuar-se a operação de desmontagem e montagem com a ajuda de máquina adequada, e obrigatório o seu uso mnos pneus sem câmara de ar (tubeless), dada a maior pressão de engatilhado deste tipo de pneus contra o rebordo da jante. A desmontagem começa com o afastamento do pneu do rebordo da jante, mediante a aplicação de uma espátula sobre o rebordo de acoplamento com a jante com a roda presa num suporte pelo lado contrário. Posteriormente retira-se o pneu introduzindo a ferramenta apropriada entre a jante e o pneu, ao mesmo tempo que se vai girando a roda. A montagem realiza-se de forma inversa à desmontagem, tendo especial atenção em não danificar o pneu. Em ambas as operações é necessário untar as zonas do rebordo da jante e do pneu. Uma vez montado o pneu, aplica-se uma pressão de 3,5 bar para obter um acoplamento perfeito do talão do pneu à jante, posteriormente esvazia-se o pneu para a pressão correcta. Página 9 de 14
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UFCD: Rodas/pneus/geometria de direcção As reparações de furos devem ser sempre realizadas pelo interior do pneu, utilizando cavilhas autovulcanizantes que posteriormente serão calcadas para retirar bolhas de ar que se possam ter formado. Antes da colocação da cavilha é conveniente limpar a superfície interna do pneu com lixa e adicionar-lhe posteriormente uma solução vulcanizante.
Reparação da câmara de ar Se existir um furo numa câmara de ar de um pneu que não altere muito a forma da mesma, este pode ser reparado mediante a aplicação de um remendo. Em primeiro lugar temos de encontrar o furo, para isso enche-se a câmara de ar fora do pneu, submergindo-a em água. Onde aparecerem bolhas de ar existe uma fuga, marque o local da fuga, volte a esvaziar. Existem duas formas de remendar a câmara, o método de remendo a frio e o método de remendo a quente. No primeiro método lixa-se e limpa-se a zona que rodeia o furo, de seguida cobre-se essa zona com cola deixando-a secar, por fim aplica-se o remendo. Temos agora que nos certificar da boa vedação do remendo, voltando a encher a câmara de ar e colocando-a novamente debaixo de água. No método a quente a preparação da câmara de ar é em todo idêntica à do método anterior, depois coloca-se o remendo e pressionando-o fortemente, aplica-se calor para se conseguir uma boa união. Após o arrefecimento da zona remendada volta-se a encher a câmara e a colocá-la debaixo de água para verificar a vedação do remendo.
Reparação de furos em pneus montados na jante Retire o objecto causador do furo e limpe a zona do orifício com um rascador, aplique o fluido especial de vulcanização no exterior do orifício e introduza a ponta do tubo do fluido de vulcanização no furo para que este entre no pneu, de seguida aplique o tampão de borracha, existem vários tipos de tampões de borracha, o representado na figura 2.25 instala-se com a ajuda de uma agulha especial. Para colocar este tampão, após a aplicação do fluido vulcanizante escolhe-se um tampão com um diâmetro de pelo menos duas vezes o diâmetro do furo da agulha, depois enfia-se o extremo mais pequeno do tampão no orifício da agulha submerge-se este no fluido vulcanizante pressionando a agulha e o tampão através do orifício e retirando a agulha. Recorta-se um tampão com 3,2 mm e coloca-se sobre a superfície do pneu, comprova-se a existência de fugas, caso estas não existam o pneu está pronto a ser usado.
Reparação de furos em pneus fora da jante Existem três métodos, o tampão de borracha, o remendo a frio e o remendo a quente. Todas estas reparações realizam-se pelo interior do pneu, com este fora da jante. Método do tampão de borracha: são aplicados da mesma forma como foi descrito no parágrafo "reparação de furos em pneus montados na jante", é executada a partir do interior do pneu, lixando e limpando da zona situada à volta do furo. Método do remendo a frio: limpa-se e lixa-se toda a zona interna do pneu em redor do furo, aplica-se uma pequena quantidade de fluido vulcanizante em volta do furo, deixando secar durante 5 minutos. Coloca-se o remendo sobre o furo cosendo-o com a ferramenta apropriada a partir do centro para fora, sem esquecer de coser as pontas do remendo. Método do remendo a quente: parecido com o anterior, a principal diferença consiste em que uma vez colocado o remendo aquece-se com um ferro eléctrico.
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Recauchutagem É um processo que consiste em aplicar material novo da banda do piso de um pneu, a um pneu usado, através da vulcanização. Para efectuar esta operação é necessário ter uma máquina adequada. Limpa-se o pneu descarnando toda a zona da banda do piso antigo, de seguida colocase uma tira de borracha nova, denominada tira de recauchutagem, sobre o pneu velho. Introduz-se o pneu e a tira na máquina de recauchutar, fecha-se a máquina e aplica-se calor durante um determinado tempo.
Diagnóstico aos Pneus Quando se observam anomalias no comportamento dos pneus, deve-se efectuar uma inspecção aos mesmos para determinar o seu desgaste e medir a pressão de enchimento. Se durante a condução se notar um "golpear" dos pneus, isso pode dever-se a irregularidades no mesmo, o que origina um ruído a cada volta da roda. Para se conseguir identificar qual é a roda que apresenta o defeito, aumenta-se a pressão a todas as rodas, para valores acima dos estipulados, até desaparecer o ruído, de seguida vai-se retirando a pressão até aos valores estipulados, roda a roda, até que volte a aparecer o ruído, conseguindo assim descobrir de que roda vem o ruído. Se durante a condução se notar um ruído semelhante a "marteladas", este deve-se a desequilíbrio estático de uma das rodas ou a uma excentricidade lateral excessiva. Quando uma quantidade excessiva de massa está concentrada numa determinada zona , surge então este tipo de ruído. O "bailar" das rodas é consequência de um desequilíbrio dinâmico que origina vibrações a média e alta velocidades. Uma excentricidade radial ou lateral excessiva do pneu ou da roda, pode originar vibrações do veículo, "martelar" do pneu, oscilações da roda e desgaste excessivo da banda do piso do pneu. A excentricidade pode ser verificada através de um comparador, o qual se coloca alternadamente sobre a banda do piso do pneu e os flancos do mesmo, com a roda levantada do solo. Nestas condições, a excentricidade, tanto radial como longitudinal, não deve ultrapassar os 1,2 mm. Caso contrário, deve verificar-se também a jante, cuja excentricidade não deve ser superior a 0,8 mm. No caso de se registarem anomalias, deve-se substituir o componente defeituoso (jante ou pneu). As vibrações do veículo podem ser produzidas por desequilíbrio ou excentricidade excessiva da roda, no entanto podem também ser ocasionadas por defeitos no sistema de direcção ou suspensão.
Equilíbrio de rodas Quando existe uma desigual distribuição de massa numa roda, em relação ao seu eixo de rotação, surge um desequilíbrio na rotação da roda pela repartição de forças centrífugas desiguais, de forma que na subida a parte mais pesada retarda a rotação e acelera-a na descida. Traduz-se numa forte vibração sobre o veículo em marcha. Juntamente com esta vibração surge uma forte oscilação na direcção, mais acentuada quando o desequilíbrio se verifica nas rodas dianteiras, este fenómeno tem o nome de “shimmying”. Os desequilíbrios das rodas devem-se a pancadas sofridas pelas jantes em manobras de estacionamento, montagem incorrecta do pneu ou desgaste irregular do pneu devido por exemplo a uma travagem forte. O desequilíbrio pode ser estático ou dinâmico. Desequilíbrio estático -produz-se quando a massa da roda está irregularmente distribuída em relação ao eixo da rotação. Quando existe
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UFCD: Rodas/pneus/geometria de direcção desequilíbrio, ao girar a roda e deixando-a parar normalmente, a roda imobiliza-se sempre na mesma posição, que corresponde ao ponto de maior massa, na zona da periferia da roda, virado para baixo. Neste desequilíbrio, o centro da gravidade está deslocado em relação ao centro geométrico, produzindo um batimento contínuo durante a rotação da roda (A). Para restabelecer o equilíbrio, é suficiente colocar na junta uma massa de equilibragem no ponto diametralmente oposto ao de maior massa. O equilíbrio atinge-se quando ao girar a roda sobre um eixo ela pára em qualquer posição, ou seja, imobiliza-se em qualquer posição que se coloque. Desequilíbrio dinâmico -produz-se quando existe uma distribuição de massa desigual em relação ao eixo longitudinal da roda, (B). Nestas condições, é originado um binário que, com a rotação faz oscilar a roda transversalmente, trocando de sentido em, cada meia volta, traduzindo-se numa vibração incomodativa do veículo e da direcção. Quando existe este desequilíbrio, as rodas perdem aderência sobre o solo e a segurança do veículo fica fortemente comprometida. Este desequilíbrio (F1) exercido no ponto (A), pode ser compensado, colocando um peso (B) no lado oposto da jante, com o qual se consegue o equilíbrio estático, no entanto na rotação a grande velocidade, a força (F2) provoca um desequilíbrio dinâmico na roda, para evitar esta ultima situação, temos que repartir os pesos de equilíbrio de ambos os lados da jante, nos pontos (B) e (C), originando as forças (F2) e (F3), cujos efeitos se anulam ficando assim assegurado o equilíbrio dinâmico da roda. O equilíbrio dinâmico das rodas é feito com elas em movimento e só deve ser efectuado depois de obtido o equilíbrio estático. O desequilíbrio dinâmico pode ser corrigido utilizando uma máquina de equilibrar rodas. Nota: Efectuar o equilíbrio dinâmico das rodas montadas no veículo, garante um melhor equilíbrio, uma vez que não equilibra apenas a roda, mas todo o conjunto, incluindo o cubo da roda, o tambor ou disco e a roda propriamente dita. Consequências: As trepidações originadas pelo desequilíbrio das rodas provocam também deteriorações mecânicas. Um contrapeso de 100 gramas na periferia de uma roda, produz esforços na ordem dos 25 kg a uma velocidade de 100 km/h. Como se manifestam de uma forma intermitente, submetem os componentes dos sistemas de suspensão e direcção a esforços consideráveis. Os desequilíbrios das rodas são, inclusive, uma causa fundamental para o desgaste precoce dos pneus.
Desmontagem e montagem de rodas em veículos ligeiros Aliviam-se as porcas ou parafusos de fixação das rodas, antes de levantar o veículo e estando este na posição correcta de levantamento. Tendo um berbequim pneumático, não é necessário fazer o desaperto prévio dos parafusos ou porcas antes de elevar o veículo. Na montagem das rodas verificar se as superfícies de apoio do cubo e da jante estão bem limpas. A roda é montada na posição correcta, apontando as porcas ou os parafusos, começando por aplicar o da parte de cima, no caso de serem porcas a parte cónica das porcas fica virada para a roda. Primeiro é apertado à mão e depois utiliza-se uma chave, rodando a roda enquanto a vai apertando, de modo a que fique bem centrada sobre os pernos. O aperto deve ser progressivo e numa sequência cruzada, apli-
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UFCD: Rodas/pneus/geometria de direcção cando apertos iguais sobre cada uma. Com chave pneumática, para apertar as porcas, deverá ter o adaptador adequado ao binário a aplicar, senão deve-se usar uma chave dinamómetro para fazer o aperto final. No caso de um tampão que cubra toda a jante, primeiro é apontado o orifício da válvula e depois fixo de um dos lados, por aplicação de pressão.
Geometria da direcçao Para verificar o alinhamento da direcção existem equipamentos de medição e cada vez mais computorizados. Além disso existem outros factores que influenciam na geometria da direcção. O sistema de suspensão e todas as articulações entre as massas suspensas e não suspensas têm influência. A massa suspensa é a parte sustentada pelas molas e barras de suspensão e não suspensa as que fica entre o solo e as molas. É preciso verificar se o rasto dos pneus está dentro dos padrões e com a pressão adequada; se existe anomalias nas distâncias entre os eixos das quatro rodas no sentido longitudinal e transversal da viatura; se os rolamentos das rodas não têm folgas ou deteriorados; se existe folgas nos braços de suspensão, nos silent blocks, barras estabilizadoras e barras de direcção; calibrar as rodas; se as molas e amortecedores estão em perfeitas condições. Cada marca tem os seus parâmetros e interferem no comportamento do veículo.
Câmber ou Sopé: inclinação vertical da roda para dentro ou para fora, com a direcção orientada a direito. Tem como função reduzir o esforço nos componentes da direcção e da suspensão, minimizar as oscilações provocadas pela estrada, auxiliar a estabilidade em frente e manter o bom comportamento dos pneus.
Avanço ou Caster: Inclinação do eixo das rodas, para a frente ou para a traseira do veículo. Proporcionar estabilidade direccional, criar a força que permite à direcção recuperar a posição central após uma curva e facilitar a viragem. Um avanço incorrecto pode levar a desvios, guinadas, excessivas oscilações de estrada e esforço de condução.
Convergência e divergência: Diferença de paralelismo de duas rodas do mesmo eixo. Convergência incorrecta pode dar lugar a maior desgaste dos pneus e aumento do consumo de combustível. Padrões típicos são o desgaste serrilhado (lamela).
Desencontro: Distância para a frente ou para trás do eixo de uma roda dianteira em relação à outra. Localização de componentes danificados. Um desencontro pode provocar uma condução deficiente e desvios.
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UFCD: Rodas/pneus/geometria de direcção
Inclinação do eixo de direcção: a medida em graus entre a vertical e a linha que passa pelo eixo direccional quando o veículo é visto de frente. Confere estabilidade na direcção e o retorno após viragem. Conjugado com o camber reduz a vibração da estrada e o esforço dos componentes.
Ângulo incluido: soma do ângulo de sopé e o ângulo de inclinação do eixo de direcção. Auxilia o diagnóstico e localização de componentes danificados como empeno na manga de eixo ou suspensão.
Ângulo de impulso traseiro: medida em graus formada pela linha de impulso direccional e a linha central geométrica. Um desvio descentraliza a direcção e origina um maior desgaste dos pneus.
Conclusao As rodas são componentes muito importantes do veículo na sua circulação e aderência ao solo, pelos diversos factores que requerem os ajustes precisos, nos parâmetros fornecidos pelo seu construtor. Como pela sua verificação e devida manutenção com as ferramentas apropriadas. As rodas são o contacto do veículo ao solo mantendo a sua segurança e estabilidade, assegurando o seu bom assentamento e as medidas correctas para a boa disposição de todos os orgãos não suspensos, rodas, suspensão, direcção e de transmissão. Os parâmetros indevidos ou falta de eficiência podem comprometer toda a performance do veículo, tanto no seu comportamento na estrada, segurança, como na durabilidade dos seus componentes.
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