Como Funcionam os Amortecedores: Melhorando Equilíbrio e Conforto do Veículo

Ao pensar em como veículos automotores ganham equilíbrio e controle ao dirigir em terreno acidentado, é possível que você pense primeiro em seu amortecedor. Amortecedores são usados em várias aplicações em nossa vida diária, não apenas em automóveis. No entanto, em veículos, reduzem o efeito de viajar em terreno acidentado, melhoram a qualidade da condução e o manuseio do veículo.

Hoje você conhecerá a definição, funções, aplicações, componentes, diagrama, tipos e funcionamento de um amortecedor. Também conhecerá suas vantagens e desvantagens, bem como sintomas de um amortecedor ruim ou com defeito.

O que é um amortecedor?

Um amortecedor é um dispositivo mecânico ou hidráulico projetado para absorver e amortecer impulsos de choque. Isso é alcançado convertendo a energia cinética do choque em outra forma de energia (tipicamente calor), que é então dissipada.

Um amortecedor de borracha é o tipo mais comum, devido à sua alta elasticidade durável, capacidade de eliminar vibração, choque e isolamento acústico. Tem a capacidade de formar uma forma requerida e satisfazer os requisitos de rigidez e resistência. O amortecedor de vibração de borracha tem certas funções de amortecimento, como a capacidade de absorver energia mecânica, especialmente energia de oscilação de alta frequência.

Em veículos, amortecedores reduzem o efeito de terreno acidentado, levando a uma má experiência de condução. Melhoram a qualidade de condução e o manuseio do veículo. Amortecedores oferecem o grande propósito de limitar o movimento excessivo da suspensão, com o propósito único de amortecer oscilações da mola. Válvulas de óleo e gases são usadas em tal amortecedor para remover energia excedente das molas. Esta taxa de mola ou resistência é determinada pelos fabricantes de veículos com base no peso do veículo.

Aplicações de amortecedor

Amortecedores podem ser vistos em muitas aplicações diferentes em nossa vida cotidiana, pois suportam várias atividades que os humanos podem encontrar. São usados em rodovias, pontes, carros, motos, bicicletas e edifícios para absorver o impacto de solavancos, terremotos e ventos fortes. No entanto, diferentes aplicações requerem diferentes tipos de amortecedor, que podem ser feitos de diferentes materiais. Ou seja, um amortecedor de borracha não pode ser usado em um veículo e um amortecedor cilíndrico não pode ser usado em uma rodovia. Os vários tipos de amortecedor requerem uma forma e design específicos para se adequar às suas tarefas pretendidas.

Funções dos amortecedores

Abaixo estão as funções do amortecedor em suas diversas aplicações:

• A função principal de um amortecedor é absorver ou amortecer a compressão e o retorno das molas e suspensão.
• Ajuda a controlar movimento indesejado e excessivo da mola
• Mantém os pneus em contato com a estrada o tempo todo
• Amortecedor garante o controle mais seguro e resposta de frenagem mais rápida do seu carro.

Componentes de um amortecedor

Como amortecedores são usados em várias aplicações, são diferentes em design e operação. A verdade é que suas partes permanecem semelhantes. Abaixo estão os principais componentes de um amortecedor em veículos:

Suporte (mount):

Esta peça do amortecedor ajuda a fixar os amortecedores ao corpo do veículo e suspensão. Consiste em um suporte superior e inferior do mesmo design, contendo uma parte oca na superfície que permite a inserção de bucha e parafuso.

Bucha (bushing):

A bucha está localizada nos suportes, geralmente feita de borracha ou uretano. Esta bucha absorve vibrações e tem partes metálicas separadas para prevenir ruído e desgaste. Buchas estão entre os componentes do amortecedor que podem ser substituídas.

Mola helicoidal (coil spring):

Nem todos os amortecedores apresentam uma mola helicoidal em suas partes. É comumente conhecido como amortecedor com mola helicoidal ou amortecedor de mola helicoidal. Amortecedor com mola helicoidal parece uma barra de suspensão (strut), podendo-se facilmente confundi-los.

Pistão e haste do pistão:

O pistão do amortecedor contém aberturas ou válvulas que permitem que sua parte gire em torno do movimento do óleo através de passagens. A haste do pistão guia o pistão dentro do cilindro do amortecedor.

Cilindro:

Este é um tubo cilíndrico que atua como o corpo de um amortecedor. Consiste em óleo de compressão e um pistão que se move dentro dele.

Parafusos (bolts):

Parafusos são fixadores usados para prender um amortecedor ao corpo de um veículo em uma extremidade e suspensão na outra. Estes parafusos devem ser apertados ao torque correto para que o amortecedor não se solte durante a operação.

Algumas outras peças pequenas do amortecedor de carro incluem:

Vedação de óleo (oil seal) – a vedação de óleo ajuda a evitar que o óleo dentro do tubo do amortecedor vaze durante o funcionamento. Também evita contaminação de entrar no tubo.

Guia de óleo (oil guide) – esta é uma passagem de óleo para garantir o funcionamento suave do amortecedor.

Guia da haste (rod guide) – o guia da haste dá movimento suave à haste do pistão.

Gás nitrogênio e câmara de gás – isto está contido em uma câmara dentro da câmara de compressão ou cilindro. Impede que o óleo forme bolhas.

Arruelas e placas – são espaçadores que formam uma parte importante das peças do amortecedor.

Diagrama de um amortecedor de carro:

Tipos de amortecedor:

A aplicação de amortecedores é muito vasta, vários tipos de veículos e designs de suspensão requerem um tipo específico. No entanto, não importa a aplicação, todos os tipos de amortecedores se enquadram nestes três tipos:

Amortecedores telescópicos convencionais:

Os tipos convencionais telescópicos de amortecedores são o tipo mais comum que pode ser encontrado tanto na suspensão dianteira quanto traseira. É relativamente barato e frequentemente substituído em vez de reparado.

Amortecedores tipo barra de suspensão (strut type):

Estes tipos de amortecedores são tipicamente construídos fortes para lidar com cargas e forças maiores. Fazem o mesmo trabalho que os amortecedores normais, mas substituem parte do sistema de suspensão. Amortecedores tipo strut são comumente vistos na frente e traseira de carros pequenos e médios, mas agora em tendência em carros maiores.

Estes tipos de amortecedores são divididos em dois: unidades seladas e reparáveis. Como são nomeados, unidades seladas são projetadas para serem totalmente substituídas, enquanto os struts reparáveis podem ser equipados com cartuchos de substituição de strut.

Amortecedores de assento de mola (spring seat shock absorbers):

Estes tipos de amortecedores combinam as características de ambos os tipos telescópicos e strut. Como struts, um assento de mola é uma unidade de suspensão e dispositivo de amortecimento em uma única unidade, mas não é projetado para ser submetido a altas cargas laterais como os struts. Este sistema usa os mesmos componentes do tipo convencional e o tipo de assento de mola é selado, exigindo substituição total.

Princípio de funcionamento

O funcionamento de um amortecedor é menos complexo, pode ser facilmente entendido se soubermos sobre a lei da conservação de energia. Esta lei afirma que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas mudar de forma.

Então, vamos aprender sobre energia potencial e cinética brevemente. Energia potencial é energia armazenada, e energia cinética é energia em movimento. Um amortecedor usa este princípio em seu funcionamento. Por exemplo, quando seu carro atinge qualquer solavanco ou depressão na estrada, a suspensão e molas do seu veículo se movem para que o pneu possa permanecer em contato com a estrada e absorver a energia. Neste caso, o amortecedor amortece o movimento da mola convertendo a energia cinética da mola em energia térmica (calor). Esta energia térmica então degenera no fluido hidráulico.

Um amortecedor é um cilindro cheio de óleo, que permite que a suspensão se mova, ou seja, um pistão move-se para cima e para baixo através do cilindro cheio de óleo. Este movimento para cima e para baixo do pistão força pequenas quantidades de fluido através de alguns orifícios minúsculos na cabeça do pistão.

Devido ao fato de que uma pequena quantidade de fluido é forçada para fora, o movimento da suspensão desacelera. Amortece a compressão e o retorno das molas. Quanto mais rápido as molas de um amortecedor se movem, mais resistência o amortecedor oferece. Isso torna o sistema sensível à velocidade.

Assista ao vídeo para aprender mais sobre como um amortecedor funciona:

Vantagens e desvantagens de um amortecedor

Vantagens:

Abaixo estão os benefícios do amortecedor:

• Está disponível em várias formas e diferentes resistências e durezas, com elasticidade excepcional.
• A deformação de um amortecedor é relativamente grande, não importando se em tensão, compressão, cisalhamento e força variável.
• A frequência natural do sistema de isolamento de vibração é menor, mas tem um efeito de amortecimento maior.
• Fácil de manter sem deslizamento
• O módulo de elasticidade em um amortecedor é muito menor que o de metal, e grande deformação elástica pode ocorrer.
• O efeito de absorção de choque é bom.
• Instalação e desmontagem convenientes.

Desvantagens:

Apesar das grandes vantagens de um amortecedor, algumas limitações ainda ocorrem. Abaixo estão as desvantagens de um amortecedor em um carro:

• Tem baixa capacidade de resistir à poluição ambiental e mudança de temperatura.
• Sua vida útil é curta
• Um amortecedor acha difícil atingir frequência natural abaixo de 5Hz
• Alguns tipos não podem ser reparados, mas devem ser substituídos.

Sintomas de amortecedor ruim e com defeito

Abaixo estão sintomas ou sinais de um amortecedor ruim e com defeito em um carro:

• Vibrações durante a condução
• Desvio ou mergulho do nariz ao frear
• A frenagem demora para atuar
• Desgaste irregular dos pneus
• Vazamento de fluido
• Bucha trincada em ponto de fixação

Em conclusão, amortecedores são ótimos dispositivos empregados em diferentes aplicações para absorver ou amortecer impulsos de choque. Neste artigo, vimos a definição, funções, aplicações, componentes, tipos e funcionamento de um amortecedor. Também vimos suas vantagens e desvantagens, bem como sintomas ruins que poderiam mostrar que o sistema está com defeito.

É isso para este artigo. Espero que tenha gostado da leitura. Se sim, comente, compartilhe e recomende este site a outros estudantes técnicos. Obrigado!