6. Suspensão
6.2. Suspensão Traseira
6.2.1. Determinação da geometria
De forma a permitir a determinação da geometria da suspensão traseira, foi necessário considerar os seguintes pressupostos:
1. Largura de via traseira de 1460 mm;
2. Utilização de jantes com largura de 10 polegadas; 3. Fixação do triângulo na manga de eixo fora da jante;
4. Ponto de fixação do triângulo superior no chassis definido pelo prolongamento superior do chassis;
5. Posição da fixação do triângulo inferior no chassis a definir por processo iterativo.
Com base nos pontos 1, 2 e 3 foi possível determinar os pontos de fixação dos triângulos na manga de eixo em ambas as coordenadas (xx e yy), tendo em conta a geometria da manga de eixo original do Formula Novis.
O ponto 4 definiu de forma direta as coordenadas de localização da ancoragem do triângulo superior ao chassis. Foi adotada esta solução para o braço ser coincidente com o prolongamento do chassis e, assim, facilitar a construção do próprio chassis.
O 5 e último ponto, consistiu em iterar a posição da ligação do braço inferior no chassis para que o centro de rolamento da suspensão traseira se localize ligeiramente acima do solo. Esta localização do CR em função do CR frontal abaixo do solo é considerada benéfica para o comportamento dinâmico, quando o veículo utiliza suspensão de triângulos sobrepostos tanto na frente, como na traseira.
Foi, então, possível determinar a geometria da suspensão traseira, tal como resumem as tabelas 7 e 8:
Tabela 7 - Geometria da suspensão traseira. [18]
Traseira Lado Direito Lado Esquerdo
Ponto de fixação do triângulo inferior no chassis Tcidx Tcidy Tciex Tciey
235 150 -235 150
Ponto de fixação do triâng. Inf. no cubo da roda Tridx Tridy Triex Triey
599 150 -599 150
Ponto de fixação do triângulo superior no
chassis Tcsdx Tcsdy Tcsex Tcsey
280 313 -280 313
Ponto de fixação do triâng. sup. no cubo da roda Trsdx Trsdy Trsex Trsey
600 347 -600 347
Pontos de contacto dos pneus Lvdx lvdy lvex Lvey
Largura de Via: 1460 730 0 -730 0
Tabela 8 - Comprimento dos braços da suspensão traseira. [18]
Comprimento do triângulo inferior 364 Comprimento do triângulo superior 322
6.2.2. Determinação do centro de rolamento
Recorrendo à mesma metodologia aplicada à suspensão frontal, foram determinados os centros instantâneos de rotação e o centro de rolamento da suspensão traseira (Tabela 9).
Tabela 9 - Posição dos centros instantâneos de rotação e do centro de rolamento da traseira. [18]
Frente Lado Direito Lado Esquerdo
Centros Instantâneos de Rotação - Rc Rcdx Rcdy Rcex Rcey
-1095,8 166,8 1095,8 166,8
Centro de Rolamento - Cs Csx Csy
0 66,7
Salienta-se que o facto dos centros instantâneos de rotação da suspensão traseira não estarem tão desviados do meio do veículo como na suspensão da frente, deve-se às imposições colocadas pelo motor, que obrigam a diminuir o comprimento dos braços de suspensão traseiros. De notar que os braços (tanto o superior como o inferior) estão mais inclinados numa posição estática do que os frontais. Outro ponto a salientar, é a altura do centro de rolamento traseiro, que como desejado, se encontra aproximadamente 67 mm acima do solo.
6.2.3. Condições geométricas com o movimento vertical
Nesta secção irá ser efetuada uma análise em tudo semelhante à da suspensão frontal, em que os parâmetros de ensaio serão exatamente os mesmos, por forma a permitir a comparação entre a geometria da frente e a geometria da traseira.
6.2.3.1. Variação de camber
A figura 58 demonstra a taxa de variação de camber para o intervalo selecionado anteriormente.
Analisando o gráfico, podemos concluir que a suspensão traseira em compressão apresenta um ganho negativo de camber. Sendo a suspensão traseira a transferir massa para o eixo frontal durante a travagem, é benéfico que a variação do ângulo de camber seja positiva em bump, uma vez que, assim, irá potenciar o aumento da área de contacto do pneu ao solo.
Podemos também afirmar que, para os casos extremos de compressão e expansão, a variação do ângulo em estudo se mantém dentro de valores razoáveis e característicos de um veículo de elevado desempenho.
-2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 140 135 130 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 Var iaç ão d e c am b e r [ ˚ ]
Altura do veículo ao solo [mm]
Variação de Camber
Var. Camber
Figura 58 - Gráfico representativo da variação de camber, da suspensão traseira, em bump e
6.2.3.2. Variação da posição do CR
A tabela 59 apresenta a variação da altura do centro de rolamento da suspensão traseira.
Nesta simulação mantém-se o facto de que o CR só se movimenta segundo o eixo dos YY por não haver nenhum tipo de inclinação por parte da carroçaria. Também se observa que, tanto em compressão como em expansão, a variação da sua posição é muito menor do que na suspensão da frente. Este aspeto é benéfico porque contribui para a estabilidade e uniformidade do comportamento do veículo em curva.
6.2.4. Condições geométricas com o rolamento da carroçaria
Todas as condições de simulação consideradas nesta secção serão iguais às consideradas na simulação dos mesmos parâmetros na suspensão frontal.
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 140 135 130 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80 Var iaç ão d a altu ra d o CR [ m m ]
Altura do veículo ao solo [mm]
Variação altura do CR
Csy
Figura 59 - Gráfico representativo da variação da posição do CR, da suspensão traseira, em bump e rebound. [18]
6.2.4.1. Variação de camber
A figura 60 demonstra a variação do ângulo de camber para cada uma das rodas traseiras, durante uma curva para a direita, em função do ângulo de rolamento da carroçaria.
O gráfico apresentado na figura 60 demonstra um comportamento muito semelhante da suspensão traseira ao da suspensão frontal, relativamente à variação de camber de cada uma das rodas. No entanto, este comportamento não é o ideal de cada roda porque a roda exterior adota uma angulo mais positivo, o que não privilegia a área de contacto do pneu com o solo. Apresenta, contudo, um ganho positivo mais acentuado por parte da roda exterior, comparativamente com a suspensão da frente.
6.2.4.2. Variação da posição do CR
A figura 61 representa a variação de posição do centro de rolamento em função do rolamento da carroçaria. A nomenclatura utilizada foi Csx para a posição relativa no eixo dos XX e Csy para a posição relativa no eixo dos YY.
-2 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 Var iaç ão d e c am b e r [ ˚ ]
Ângulo de rolamento da carroçaria [ ˚ ]
Variação de camber em cada roda
Lado Direito Lado Esquerdo
Figura 60 - Gráfico representativo da variação de camber, da suspensão traseira, com o rolamento da carroçaria. [18]
Conclui-se que a posição do centro de rolamento segundo o eixo dos XX apresenta um comportamento também ele muito semelhante à suspensão da frente, sendo o seu deslocamento muito baixo relativamente à largura total de vias. A variação da altura do centro de rolamento, na traseira, com o rolamento da carroçaria é completamente desprezável, visto que o seu máximo não chega a 0,35 mm. Quanto à estabilidade da altura do CR, podemos considerar esta suspensão como uma ótima opção.