Tração – ou como fazer andar a sua moto

A moto anda porque há o atrito do pneu no chão. O movimento de rotação da roda, com a sua força torque é que faz a sua moto andar.

Tracionar a roda no chão com eficiência e controle é o objetivo da motocicleta, para andar bem

Para isso muita coisa tem que acontecer a contento, de forma que você tenha controle sobre o movimento dela e para que ela vá onde você quer, com segurança.

Para toda força há uma outra de igual magnitude em sentido contrário. Então, o motor, a estrutura do chassi, a suspensão e a própria transmissão da moto têm que cumprir com certos requisitos para que a moto lhe obedeça.

Vamos estudar como isso acontece:

 
O movimento se inicia com a rotação do motor, mas esse movimento tem características que de certa forma são incompatíveis com as necessidades do movimento da moto. O movimento de rotação do motor a combustão interna só tem força a partir de uma certa velocidade. Portanto, ele tem que se iniciar ou dar a partida, sem estar acoplado à roda. Por isso você dá a partida em neutro. Assim, o motor inicia seu movimento de rotação e você engata a primeira, mas antes, aperta a embreagem.

 
Aperta a embreagem porque a moto, para iniciar o movimento, necessita de algum sistema que transmita a força do movimento do motor, de forma progressiva para a roda. Só assim ela pode iniciar um movimento sem interromper a rotação do motor ou arrancar como um foguete descontrolado. Esse é o papel da embreagem.

 
O movimento do motor vai se transferindo por meio do atrito entre vários discos que viram juntos com o motor, para outros que viram junto com a roda da moto. Essa transferência de movimento vai progredindo paulativamente até que a moto sai andando e os discos movidos girem na mesma velocidade e se colam aos discos tracionadores. Assim você acaba por soltar o comando da embreagem.

Em cada marcha a gama de velocidades aumenta enquanto a força na roda diminui

A partir desse momento você tem a gama de rotações do motor para alterar a velocidade. Na primeira marcha, você pode ir, por exemplo, de 5 Km/h até 25 Km/h e para isso, os giros do motor abrangem toda gama de rotação disponível a ele, de 1200 rpm até a sua faixa vermelha, em 8000 rpm, por exemplo. O acelerador é o comando que você tem para se movimentar entre as velocidades acima, numa moto com câmbio manual. Então para que as velocidades ultrapassem essa gama você tem que mudar de marcha. Aí, dependendo de características como peso da moto e torque-potência do motor, você vai ter um número de marchas que vai chegar até a velocidade máxima que pode ser atingida pelo sistema.

Como você pode perceber, o câmbio da moto cumpre um papel importantíssimo para que você possa andar em velocidades diferentes e em situações diferentes. Quando você precisa de força você usa uma marcha  baixa, quando você precisa de velocidade, você precisa de uma marcha alta. Então os engenheiros inventaram vários sistemas de câmbio, que mudam a relação entre as marchas. O CVT,  por exemplo usa um sistema que muda continuamente a relação de rotação entre o motor e a roda, por meio de um sistema de correias e polias de diâmetro variáveis e o câmbio automatizado com sistema eletrônico de trocas. 

 

Toda essa dinâmica serve para gerar mais força ou mais velocidade, nas situações de diferentes necessidades na roda e para que ela mantenha controle o tempo todo precisa estar em contato como o chão, para que o atrito esteja disponível para as mudanças de velocidade. Seja pelo freio, pelo motor ou para mudanças de direção.

Esse é o papel do chassi da moto, ele tem que cumprir várias funções: dar uma estrutura que sustente as forças geradas pelo motor, pelos impactos sobre a roda, suspensão e ao mesmo tempo ser o mais leve possível para que a inércia a esses próprios movimentos seja menor.

Torna-se importante o peso de cada componente para que a reação aos impactos seja menor, coisas como concentração das massas junto ao centro de gravidade, proporção do peso suportado pela suspensão em relação ao peso não suportado, curso e características do amortecimento ao movimento da suspensão e mudanças no posicionamento das rodas em relação ao curso da suspensão.

Tipos de construção de chassi e sua geometria. Até pouco tempo havia pouca variação ao tipo de chassi, eles formavam uma estrutura independente do motor que nas motos maiores formavam um berço para ele se fixar. Esse berço podia ser de tubos duplos ou de tubo simples, havendo uma variação importante que é um meio termo, o berço semi-duplo.

Monotubo – Para motos pequenas e motonetas esse tipo de chassi não tem que lidar com muitas forças e por isso é bastante simples. Um único tubo sai do canote de direção e segue para a região atrás do motor para lhe dar sustentação e dessa mesma área dar suporte aos mancais da balança da suspensão traseira, que em geral conta com dois amortecedores.

Chassi monotubo, leve e resistente serve bem para motos pequenas que tem poucas forças circulando pela sua estrutura. Nesse exemplo a suspensão traseira é com amortecedor único

Quanto aos materiais e sistemas construtivos, houve algumas experiências interessantes, como nos anos 70 os “T bones”, que eram em chapa estampada em duas metades soldadas entre si. Mais utilizado nas motonetas e motos mais leves, entre os anos 60 a 80.

Super Cub da Honda, tinha o chassi em duas peças estampadas e soldadas entre si – o motor ficava pendurado no centro do chassi

O chassi tubular é o mais utilizado hoje em dia porque oferece maior rigidez e leveza, e para o processo produtivo ser mais barato, a sua mão de obra mais intensa foi substituída por automação industrial.

O chassi tipo berço duplo tem dois tubos descendo do canote da direção para baixo do motor, dando-lhe suporte. Berço semi duplo conta com um único tubo descendo do canote de direção mas que se divide em dois, sob o motor

Sistemas periféricos – Pelos anos 90 se verificou que pelas laterais, uma estrutura poderia resultar em maior rigidez, sem agregar muito em peso. Tubos periféricos, por baixo do tanque e placas laterais, na região do suporte do eixo da balança, fazem uma função de firmar melhor o canote da direção e estabilizar o eixo traseiro, respectivamente. Há um tempo já que a ideia de que a flexão de um chassi deveria ser uma coisa a ser permitida, para uma dinâmica mais interessante nas curvas. Esse mito está desmentido pelo fato verificado de que as estruturas mais firmes oferecem mais controle sobre a pilotagem. Porém, como as forças sobre o chassi podem chegar a números assombrosos o estudo das flexões inevitáveis é algo constante nos procedimentos de testes dos produtos.

Sistemas de treliça interligando a área do canote com a estrutura da balança traseira se mostra como uma das melhores formas de projeto de chassi para moto. A inclusão do motor como peça estrutural também passa a ser, a partir dos anos 90, uma constante importante nos projetos de maior sucesso.

Moto com chassi em tubos formando treliças – maior triangulação permite estrutura mais rígida com menor peso e permite aproveitar o motor como peça estrutural

A primeira moto com chassi de dupla barra periférica em alumínio foi a Yamaha TZR 250 de 1985 – Esse sistema revolucionou o mercado

A dupla barra em alumínio fez uma revolução nas esportivas. O material foi aplicado pela primeira vez, com a Yamaha, numa TZR 250 dois tempos em 1985. Na aviação esse tipo de estrutura já era utilizada e o tratamento térmico que se faz nesse tipo de estrutura, a torna praticamente isenta de flexões, com um peso muito baixo. Ainda assim, algumas marcas, principalmente as europeias preferem a treliça, por ter um custo-benefício mais conveniente para a indústria com menor escala de produção.

Chassi em barras de alumínio periféricas – A seção traseira é tubular

As primeiras motos americanas tinham o chassi com desenho adaptado das bicicletas que se resolveu chamar de Keystone ou diamond frame, eles não encontram similares hoje em dia, além  de algumas choppers artesanais

Chassi tipo diamante – O diamante é o material mais duro que se conhece, dizer que um chassi de moto é do tipo diamante, deve retratar essa característica. Mas em termos de construção, o que se repara é que muitos fabricantes denominam o tipo de chassi de sua moto com sendo do tipo diamante. Mas ao verificar as características desses, não se encontra quase nada em comum, além do nome. Na verdade esse termo surgiu quando foram fabricadas as primeiras motos com chassi derivado do desenho do quadro de bicicletas, essa que tem dois triângulos que compartilham o tubo de mastro do banco, ou selim da bicicleta. Um para sustentar a roda traseira e o outro para dar suporte à direção.

Pela força do nome muitos fabricantes denominam seu chassi como sendo do tipo diamante, por causa disso, essa denominação deixou de descrever algum tipo específico de chassi, além daquele do tempo das origens das motocicletas.

Tração é a causa do movimento. Aplicar uma força sobre o plano da superfície para que resulte um deslocamento da moto é o objetivo. Muita coisa deve ser feita para que isso ocorra com controle e eficiência, a engenharia e aplicações inteligentes das leis da física são as formas de conseguir isso.

Ao lado do chassi, a suspensão tem o papel de fazer as rodas acompanharem os acidentes de percurso no plano por onde ela passa. Forças resultantes desses impactos resultam em acelerações em diversas direções, muitas vezes contrárias ao movimento que queremos, para a frente. Por esse motivo, os componentes da suspensão de uma moto acompanham o projeto do chassi em termos estruturais e na sua geometria, na dinâmica do movimento das rodas, de forma que no produto final a condução possa se reverter em um processo fácil e controlável.

As diversas modalidades de motocicletas recebem mudanças na forma de resolver as questões de peso, potência, configurações de chassi, de suspensão e até mesmo de formas de propulsão.

O desenvolvimento de formas de propulsão mais eficientes, mais limpas e menos impactantes ao meio ambiente vai resultar em maior sustentabilidade desse meio de transporte que tanto atrai adeptos, seja para competir, para viajar por lindas estradas e por cidades cada vez mais caóticas, por causa da sua simplicidade e dinâmica.

por Bitenca | 17.08.2015

Fonte: www.motonline.com.br