e bastante comum que nas conversas entre entusiastas nos encontros de posto e dentro das oficinas  a maioria das discussoes tecnicas fique centrada nos motores dos carros  seja em aspectos mais genericos  como curvas de torque e relaçao peso potencia  seja em detalhes de componentes  como comandos de valvulas  pistoes e sistemas de admissao   quando se fala em dinamica de carros  e muito comum ouvir gente idolatrando a traçao traseira  difamando a traçao dianteira  falando em understeer e oversteer em funçao do eixo motriz e a discussao vai acabando por ai  ate pela onda dos track days e eventos de drift  surgem topicos como a rigidez das molas  pneus mais grudentos e freios maiores  mas tende a ser uma discussao mais superficial do que as sobre motores  trabalhar a suspensao de um carro e uma arte um pouco desconhecida do senso comum     foto  gonçalo reis bispo  fazer com que seu carro tenha um bom comportamento em curvas nao e necessariamente mais dificil do que fazer seu motor gerar mais potencia  o que acontece e que nao ha informaçao tao difundida por ai  e o assunto por si so ja e um pouco mais misterioso  nesta pequena serie  vamos jogar um pouco de luz tecnica sobre este tema  começando pelos pneus     so andar em linha reta  nah  foto  hilgram  automoveis  em geral  tem duas funçoes basicas  duas coisas que devem fazer  nao importa o preço que custem ou a aplicaçao para a qual foram desenvolvidos  eles devem transportar pessoas e coisas  e tambem devem se comunicar com o condutor   o condutor pisa no acelerador  o carro acelera  o condutor pisa no freio  o carro freia  o condutor vira o volante para a direita  o carro inicia uma curva para a direita  o carro deve sempre se comunicar com o condutor  respondendo as açoes dele atras do volante     foto  peter bromley  imagino que todos ja tenham percebido que um carro acelera  freia  vira pra um lado e vira pra outro  as vezes faz tudo isso ao mesmo tempo  e que alguns carros fazem curvas melhores que outros  alguns freiam e aceleram melhor do que outros  por que  existem inumeros aspectos a serem considerados nessa resposta  muitos mesmo   o que podemos adiantar e que a peça mais importante no quebra cabeça que e a dinamica de um carro e o pneu  sem duvida     o que e mais importante  mola  amortecedor  nope  pneu  foto  lamborghini    um pouco da quimica dos borrachudos um veiculo se move e se direciona por meio de reaçoes com o solo  automoveis  bicicletas  triciclos e veiculos similares sao considerados unicos na maneira em que essas reaçoes sao geradas e limitadas  pois estas reaçoes ocorrem atraves da interaçao dos pneus com o solo  grande parte dos assuntos relacionados a dinamica veicular lida com caracteristicas dos pneus  como a forma construtiva  compostos utilizados na banda de rodagem  entre outros  pneus sao feitos de diferentes compostos de borracha  que e um polimero  mais precisamente um elastomero   o que significa o pneu ser composto de um elastomero  significa que ele tem propriedades viscoelasticas  o que significa ele ter propriedades viscoelasticas  significa que ele se deforma de um jeito e retorna ao seu formato original de outro  geralmente com um atraso no retorno a forma original     grafico  uta  o grafico da figura acima ilustra um material viscoelastico  o eixo vertical  stress  representa a tensao  pode ser entendida como pressao  para facilitar  aplicada ao material e o eixo horizontal  strain  representa a deformaçao que o material sofreu  a reta preta  load  indica a aplicaçao da tensao  e quando se para de aplicar a tensao  o material retorna ao seu formato original pela curva azul  unload    um exemplo mais cotidiano seria aquele travesseiro da nasa vendido por ai  se alguem tiver um  e so deforma lo e ver como ele demora um pouco para retornar ao formato original  beleza cidadao  o pneu se deforma de um jeito e volta ao normal de outro  e ai  quando isso acontece o pneu dissipa parte dessa energia aplicada nele em forma de calor  num fenomeno chamado histerese  e dai que vem a maior parte da temperatura de um pneu  gerada de dentro para fora  por isso quando se esta na pista e importante checar as temperaturas dentro dos sulcos do pneu  nao na superficie  e possivel utilizar um termometro tipo espeto ou agulha para medir dentro dos sulcos     medindo as temperaturas dos pneus  foto  super street online  hoje em dia se fala bastante dos pneus com baixa resistencia a rolagem  o que e isso  e um pneu que nao perde tanta energia por histerese quanto os pneus projetados mais antigamente  quando um pneu esta parado  ele tem uma distribuiçao de pressao simetrica  porem  quando esta rolando  devido a compressao dos sulcos ate a linha de centro do pneu e devido a extensao a partir desta mesma linha  o pneu perde energia por histerese  o que acaba afetando a distribuiçao de pressao  causando um momento  tambem chamado de torque  contrario ao aplicado no pneu  dai o nome de resistencia a rolagem     grafico  gillespie  outros dois fatores que afetam as propriedades viscoelasticas sao temperatura e frequencia dos ciclos de carregamento  compressao e distensao do pneu   quanto maior a temperatura  mais facil fica para as moleculas dos polimeros se reajeitarem  ate que a temperatura acabe danificando a estrutura dessa cadeia de moleculas  para a frequencia e o oposto  quanto maior a frequencia  mais rigido fica o material  ele perde elasticidade  nao ha tempo para as moleculas se reajeitarem     os deslizes um fator que geralmente causa confusao quando se fala de pneus e a questao do deslizamento  sempre ocorre deformaçao e deslizamento dos pneus  e por causa dessa deformaçao e deslizamento que o pneu e capaz de gerar uma reaçao as forças impostas a ele  imagine um elastico  daqueles de ficar jogando nos outros mesmo  quando voce o estica e possivel sentir ele se deformando e criando uma resistencia a deformaçao  em alguns casos e possivel sentir que ele vai se desprendendo conforme a força e aplicada   com o pneu acontece coisa semelhante  e necessario que o material viscoelastico se deforme para oferecer uma reaçao  o material do pneu se prende a superficie e e estirado  desliza  se prende de novo e e estirado de novo  e assim que se formam as reaçoes do pneu no solo  e esse mecanismo de reaçao e o mesmo para todos os sentidos  aceleraçao em linha reta  curvas  frenagem e situaçoes combinadas  como uma de curva e frenagem/aceleraçao     asas  aletas e outros tem como uma de suas funçoes pressionar os pneus  foto  dave wong  mais para o final da area de contato  contact length  veja na ilustraçao de gillespie  la em cima   a curva de deslizamento relativo  relative slip  e maior  ou seja  nessa regiao ha um deslizamento maior do que na regiao da frente da area de contato do pneu com o solo  essa diferença ocorre por causa da compressao da parte dianteira da area de contato e da distensao da parte traseira  na parte dianteira  onde ha uma compressao  a força vertical e maior  obviamente  do que na parte traseira  e o material do pneu consegue se prender mais na superficie quando ha uma força vertical maior sendo aplicada nele  gerando uma reaçao maior  entende se por parte dianteira da area de contato a parte em que o pneu toca o solo ate a linha de centro do pneu  e traseira a parte da linha de centro ate a parte em que o pneu deixa de tocar o solo  e por isso que as equipes de f1 estao sempre procurando por mais downforce  para poder utilizar mais esta caracteristica do pneu   um contraexemplo neste caso seriam as rodas de um trem  feitas de ferro  um trem necessita de trilhos pois o ferro nao tem as caracteristicas que a borracha tem  no video abaixo e possivel ver como a interaçao entre a roda do trem e o trilho se da   [youtube id= ttxuayrgtbe  width= 620  height= 349 ]  voltando aos borrachudos  na imagem abaixo podemos observar um dispositivo para testes de pneus e um pneu sendo testado  nesta situaçao a esteira esta puxando o pneu para a esquerda da imagem  e podemos ver claramente que ele esta deformado em relaçao a sua forma original     pneu sendo deformado foto  hendonpub  notem que a roda esta apontando para uma direçao e o pneu para outra  a diferença entre a trajetoria  o caminho que a roda seguiria  e diferente da trajetoria que o pneu seguiria  ao angulo formado entre estas duas trajetorias distintas e dado o nome de angulo de deriva  slip angle em ingles      ilustraçao  gillespie  ha tambem uma diferença de velocidade angular entre a roda e o pneu  o que causa uma razao ou relaçao de deslizamento  slip ratio em ingles   a roda gira mais rapido do que o pneu  podendo chegar ate a deslizar dentro dele     a roda girando mais rapido do que o pneu  foto  strangevehicles  isso acontecia com o camaro z28 da geraçao passada nos testes de frenagem  no video abaixo o pessoal da gm explica com mais detalhes e tambem mostram como eles resolveram o problema   [youtube id= ysmejyq94bi  width= 620  height= 349 ]    alguns numeros bom  pneus precisam se deformar para gerar uma reaçao  mas qual a intensidade dessa reaçao  quanto ele se deforma para gera la  isso depende de varios fatores  perfil do pneu  tamanho da area de contato  composto do pneu  pressao interna  e varia de pneu para pneu  mas todos eles tem caracteristicas similares     grafico  milliken  a imagem acima ilustra uma curva de performance de um pneu  com o angulo de deriva em funçao da força lateral  para uma força vertical aplicada  no caso 1800 lb  e 31 psi de pressao interna  se mudarmos a força vertical aplicada  a curva muda  se mudarmos a pressao  a curva tambem muda  do mesmo jeito que pode se colocar em um grafico a força lateral  pode se colocar a força de frenagem  força de traçao e outros parametros  como momento de auto alinhamento  explicarei o que e isso em outro momento    analisando a curva  percebemos que ha um angulo de deriva  uma situaçao de deformaçao do pneu  que produz uma força lateral maxima  tambem percebemos que ha uma fase elastica ou linear  uma fase transitoria e uma fase de fricçao  na fase elastica o material do pneu se comporta como um elastico  e a parte em que ele e estirado  como mencionei no exemplo acima  na fase de fricçao  ou atrito  a area de contato do pneu com o solo esta deslizando completamente  sem a caracteristica de se prender  e a fase transitoria e caracterizada pelas duas coisas acontecendo ao mesmo tempo   quando entramos forte em uma curva mas ainda assim conseguimos manter o controle do veiculo e porque estamos na fase transitoria  e como pode se observar  havera um momento no qual o pneu se desprendera e começara a deslizar  ainda assim o pneu estara gerando força lateral  como pode se observar no grafico  apos 6 5° de angulo de deriva  e por isso que fazer curvas de lado  como em um drift  as vezes e possivel  no video abaixo e possivel ver como os pneus sao abusados em uma situaçao de pista e o quanto chegam a se deformar   [youtube id= 8gfmu3fba48  width= 620  height= 349 ]  outra coisa interessante sobre a deformaçao dos pneus e que quanto mais material o pneu tem  ou seja  quanto maior e a area de contato dele com o solo  o que se traduz em pneus de tala mais larga ou maior diametro  menos ele precisa se deformar para entregar uma reaçao  na pratica  o angulo de deriva ou a relaçao de deslizamento e menor  se mantida a mesma rigidez   essa informaçao e importante     os componentes do pneu como escrevi anteriormente  pode se plotar  colocar em um grafico  diferentes valores em funçao do angulo de deriva  como a força lateral  força de frenagem e força de traçao  tambem mencionei acima que o mecanismo de reaçao de um pneu e o mesmo para todos os sentidos  ele se deforma e gera forças do mesmo jeito tanto indo pra frente quanto indo pro lado  pois bem  entao todas as curvas  como de força de frenagem ou força lateral  deveriam ter a mesma forma e os mesmos valores para um mesmo pneu  nao  nao   acontece que  apesar de o material do pneu se deformar e gerar reaçoes por causa disso independentemente do sentido  o pneu nao e feito somente de borracha     foto  michelin  o composto polimerico da parede do pneu e geralmente diferente do composto da banda de rodagem  alem disso  ha geralmente pelo menos 3 cintas com fibras de diferentes materiais abaixo da banda de rodagem  alem da cinta que une a banda de rodagem com a parede  essas cintas podem ser de varios materiais  como por exemplo nylon e aço  e o sentido das fibras das cintas tambem podem ser variados  entre as diferentes cintas ha material polimerico tambem  e todos esses componentes mencionados acima estao colados  formando uma coisa so   a cinta que geralmente une a banda de rodagem e a parede e orientada de forma radial ou diagonal  dai o nome dos pneus radiais e dos pneus diagonais   cada pneu tem uma caracteristica construtiva propria  assim  um certo pneu pode ter 5 cintas na banda de rodagem  outro pode ter 3  apesar de manterem as mesmas caracteristicas gerais  os pneus sao bem diferentes entre si e sao bem complexos   os componentes do pneu tem como funçao primaria transmitir esforços  as cintas sao orientadas de forma que possam enrijecer certas areas do pneu  e a mesma coisa e valida para os aros metalicos localizados proximos as bordas  que estarao em contato com as rodas  no caso do pneu da foto  e possivel perceber que a cinta de cor azul tem como funçao enrijecer a area dos sulcos do pneu  ja a amarela  a cinta radial  tem como funçao transmitir esforços das paredes aos sulcos e vice versa   [youtube id= q0mqk1s4tko  width= 620  height= 349 ]  como em todo material composito  sim  um pneu e feito de material composito  assim com a fibra de carbono   a orientaçao das fibras tem grande influencia em como o material resiste as tensoes aplicadas  ou em palavras menos tecnicas  como o pneu se segura quando o solo e a roda o puxam e deformam  por isso os valores de força de frenagem nao sao iguais aos valores de força lateral para um mesmo angulo de deriva  o sentido em que a fibra e puxada e diferente     reparem que o sentido das fibras deste carda e diferente do guidao do video acima  foto  pst  para tentar clarear um pouco mais essa questao da direçao das fibras  quando um material e tracionado  por exemplo quando estamos puxando um fio de cobre  ele vai resistir mais do que quando sofre flexao  ou seja  quando esse mesmo fio for dobrado  aplicando esse raciocinio no pneu  isso quer dizer que pneus radiais  por terem as fibras na mesma direçao das forças laterais  sao menos sensiveis a mudanças de cambagem  quando comparados com pneus diagonais  estes ultimos com as fibras inclinadas em relaçao as forças laterais    [youtube id= sn3acqpxe7c  width= 620  height= 349 ]  todos esses diferentes componentes requerem um controle de qualidade nos seus respectivos processos de fabricaçao e tambem no processo de fabricaçao do conjunto final  o pneu  como e comum em linhas de produçao  as coisas se parecem  mas nao sao iguais e saem do controle de vez em quando  na fabricaçao de pneus  se as cintas nao estao simetricas  ou se a borracha nao esta balanceada  bem distribuida  o pneu adquire uma conicidade  que e responsavel por gerar uma força lateral quando o pneu rola  o que isso quer dizer  quer dizer que seu pneu pode rolar de lado  em vez de rolar em linha reta por causa dessa conicidade  ou seja  se este pneu for colocado no seu carro  mesmo sem voce fazer nada na direçao  seu carro pode ter tendencia a ir para um lado por causa dessa conicidade do pneu     foto  racer_86  ainda sobre as caracteristicas construtivas dos pneus  pneus de perfil baixo tendem a ter paredes e ombros mais reforçados  menos propensos a flexao  o que resulta em menos deformaçoes  angulos de deriva menores  ha desvantagens  pneus de perfil baixo nao se conformam bem as ondulaçoes das ruas  sendo menos confortaveis e mais sensiveis a mudança em amortecedores   rodas maiores em conjunto com pneus de perfil baixo podem pesar mais do que rodas menores e pneus de perfil maior  isso acaba sendo ruim para a performance  pois o conjunto fica com uma inercia maior  requerendo mais torque para vencer esta inercia   pneus de tala menor do que as rodas ficam com as paredes esticadas  estilo hellaflush  e terao menor deformaçao tambem  ocorre um efeito semelhante a uma pre carga de mola   mas existe um risco muito maior de detalonamento  pneu se soltar da roda      um pouco de engenharia entrando um pouco mais na engenharia  na hora de prever o comportamento de um pneu e necessario um modelo matematico  uma formula para entrar com alguns parametros  ter uma resposta deste modelo  de preferencia uma resposta que tenha uma relaçao com a realidade  e utiliza la dentro de outro modelo matematico para prever o comportamento do veiculo  o modelo matematico mais simples e o de forças de atrito de coulomb  f=μn  no qual f e a força de atrito  μ e o coeficiente de atrito e n e a força normal aplicada  levando isso para o assunto dos pneus  f seria a força lateral ou de frenagem provida pelos pneus  μ seria uma variavel relacionada com construçao do pneu e n seria a força vertical aplicada ao pneu   esse modelo e linear e pode corresponder a primeira parte da curva de performance ilustrada nos paragrafos acima  mas quando se chega na fase transitoria e de fricçao a curva nao e mais uma reta e se assemelha mais a uma parabola ou uma senoide  existem alguns modelos matematicos para tratar esses dados  sendo o mais famoso o modelo de pacejka   esse modelo e destrinchado e explicado a fundo em um livro dedicado ao assunto  a leitura e complicada e um pouco entediante para quem nao e da area  alem disso  requer um certo entendimento de calculo e dinamica  de materiais  enfim  quem quiser se aventurar  o nome do livro deste cara e  sugestivamente  tyre and vehicle dynamics  recomendo a leitura aos que forem persistentes     foto  bonny  agora que os pneus foram apresentados com um pouco mais de profundidade tecnica  podemos passar para os proximos topicos  começar a discutir aspectos e conceitos dos carros em si  no entanto  isso vai ficar para a proxima postagem  na qual vamos discutir aceleraçao e frenagem  ou  como sao chamadas no meio da engenharia  a dinamica longitudinal dos automoveis   um ultimo recado  se nao deu para digerir todas as informaçoes apresentadas  leiam e releiam quantas vezes acharem necessarias  o assunto e complicado mesmo  ate a proxima