5.3.08

PAPO DE GARAGEM (Sessão nova)
Março, mês de aniversário do blog e de algumas novidades também.
Hoje vamos estrear uma coluna muito interessante assinada pelo blogueiro, Paulo Sérgio Coimbra, que sempre enriquece este espaço com dicas e idéias interessantes.
Então vamos lá, espero que vocês participem também. Ah, prestem atenção nas fotos.
CHASSIS

Uma das funções do chassi de um carro de competição é ligar os componentes do carro e servir como habitáculo para o piloto. Ele deve ser leve, mas forte e rígido. Os primeiros chassis tanto os utilizados nos carros de turismo quanto os dos carros de competição, consistiam em duas longarinas ligadas por travessas. Temos como bom exemplo os carros da Auto Union com duas travessas longitudinais, ao contrario do que era comum, com perfil redondo, unidas por elementos transversais. Muitas vezes, os tubos de grande diâmetro, serviam de reservatório de óleo.
Mercedes Benz T80 – Longarinas longitudinais com estruturas transversais

Depois dos chassis de longarinas, vieram os multitubulares, muito leves, em que os tubos transversais tomavam a forma da carroçaria, servindo de suporte para elementos de chapa ultraleve.

Maserati 250 Estrutura tubular co armações transversais que davam forma à carroceria.

A técnica evoluiu e vieram as estruturas multitubulares espaciais, herdadas da aviação, um aperfeiçoamento do tipo anterior, no qual os elementos trabalham em tensão e compressão, nunca em torção. A diminuição de peso obtida foi notável. Finalmente surgiu o chassi monocoque. Resumidamente, podemos analisar tais tipos assim:

Estrutura Tubular:

O formato geral da carroceria é determinado por uma armação, representada por um conjunto de tubos de aço, de dimensões variáveis e distribuídos de maneiras diversas. O formato que se tornou mais comum na construção de chassis para carros de competição foi aquela derivada da estrutura “Warren” aeronáutica; este tipo de estrutura caracteriza-se por apresentar quatro longarinas tubulares, formadas por tubos de seção quadrada ou redonda em aço especial. Outros tubos adjacentes são soldados a essas longarinas constituindo os elementos de reforço da estrutura. Com a evolução das técnicas de construção, muitos tubos dos reforços secundários eram calculados para que seu diâmetro menor, não alterasse todo o esquema de resistência geral do chassis. Muitas vezes, por força das “exigências com pesquisas aerodinâmicas” a disposição destes elementos todos, sejam os tubos principais, sejam os reforços, determinavam o formato da carroceria co carro. Uma importante característica deste tipo de estrutura, era a de se poder aproveitar espaços internos à ela para a colocação de elementos mecânicos como bateria, pedaleira, “burrinhos de freio”, entre outros.
O mais clássico e famoso chassis tubular: Maserati Bird Cage(literalmente, gaiola)

Até hoje a opção pela estrutura tubular é estudada ao seu limite, pois permite uma relação interessante entre rigidez/torção aplicavel à competições específicas. A Mitsubishi, que competia no Dakar com seu “Pajero” elaborado a partir de uma célula rígida como uma estrutura monocoque onde eram fixadas treliças tubulares dianteira e traseira para a fixação de motor e componentes, optou há dois anos atrás pela montagem do protótipo daquela competição em cima de uma estrutura literalmente tubular, visto que os valores de torção seriam melhor aproveitados por esta, na competição que atravessa diversos terrenos irregulares e acidentados. Continua a grande campeã...

Mitsubishi Pajero Evolution IV 2007 – Moderno chassi tubular.

Este tipo de chassi é usado tanto para carros monopostos, quanto para protótipos ou ainda aqueles de turismo especiais ou carros experimentais de competição. Na realidade, esse tipo de construção é uma evolução do semi-monocoque, originário também da indústria aeronáutica. No início, usava-se o alumínio como material principal na construção desses chassis; peças de alumínio “ensanduichadas” com um material leve de composição alveolar(tipo colmeia de abelhas), também conhecido como Honey comb, eram dobradas, rebitadas e muitas vezes coladas com adesivos poderosos e especiais, resultado de pesquisa da indústria aero espacial que mais tarde seria responsável pela segunda evolução nesse tipo de estrutura; foi a partir da década de ’80, com o relativo barateamento nos custos de produção da Fibra de Carbono e matériais compósitos trabalhados em forma de tecidos ou mantas que os “tubos” como são chamados, passaram a ser feitos. Neste processo que envolve a adição de resínas e a montagem das mantas em uma composição plastica parecida com a de uma colcha de retalhos, que levada à um forno autoclave(temperatura e pressão), é que o resultado, toma a forma desejada e resultante de estudos em túneis de vento e pesquisas em computadores para que seja encontrado o design mais optimizado e fluído ao vento. A pesquisa em relação a formas, tem propiciado verdadeiras obras de arte rolantes, visto que a pesquisa aerodinâmica também evoluiu bastante para as chamedas “formas orgânicas” cheias de curvas, reentrâncias e linhas acentuadamente fluídas. Monocoque com variação utilizando duas seções laterais. Lotus 25

O monocoque deste Fittipaldi F9 utilizava uma técnica recente na década de 80 que era a montagem utilizando poucos rebites e alguns painéis colados.

Estrutura semi-monocoque:

A estrutura semi-monocoque é muito semelhante à monocoque, mas difere por ser,, na realidade uma estrutura tubular, que tem suas seções principais revestidas com lâminas de alumínio rebitadas aos elementos tubulares principais, pouco mais finas que o honey comb; formando assim um aparentemente chassi monocoque. Esste tipo de construção, além de alternativo e mais barato que a estrutura monocoque, pertmite um controle das forças torcionais advindas da construção tubular. Muitas vezes, à este chassi principal assim construído eram agregados elementos como sub-chassis ou ainda peças inteiras em liga metálica ou em duralumínio que trabalham como elementos estruturais e de reforço, onde sao fixados braços de suspensões,..., assim como também é feito nos monocoque puros.

Pode-se afirmar que se trata de um moderno “semi-monocoque"

Chassis misto Fibra de carbono e honey comb Nissan P35 1993

Paulo Coimbra

3 comentários:

Anônimo disse...

Mais um que sabe das "coisas"
muito legal, parabéns
Max

Paulo Coimbra disse...

Êita nóis!
ô gente!!
Seis num saem do blog não?? rsrsrs!!
Maurício, obrigado pela mudança da foto, Max, sei pouquinho..., "participo" à distância desde meus 6/7 anos em 1965...rsrsrs
Abçs

Anônimo disse...

Amigo, tenho um comentário a fazer: as definições de monocoque e semi-monocoque estão erradas.

* Monocoque é uma estrutura constituída só por uma casca (uma lata de óleo, por exemplo, é uma estrutura monocoque).

* Já imaginando-se uma lata de óleo com reforçadores, trabalhando como vigas e não como barras, constituem um semi-monocoque. Assim, os carros de Fórmula 1 "monocoque" sempre foram, na verdade, semi-monocoques.

Chassis tubulares, mesmo com chapas de alumínio, continuam sendo tubulares porque os tubos não fazem o papel de viga, mas sim de barras. O arranjo é feito de forma que elas sempre trabalhem ou em tração ou em compressão (e nunca em flexão ou torção, como as vigas do semi-monocoque).

No mais, matéria bem interessante.