Engrenagem - Sistema Convencional

A função básica da direção é transformar o movimento de rotação da coluna de direção, num movimento de vaivém para as rodas. Isto é cumprido essencialmente por duas peças: um parafuso sem-fim e um setor dentado.

Essas duas peças ficam no interior de uma carcaça chamada caixa de direção, que possibilita a lubrificação das engrenagens e, ao mesmo tempo, constitui uma proteção contra poeira.

Quando a coluna de direção gira, gira também o parafuso sem-fim. Ele é um dispositivo que possui uma rosca semelhante às roscas dos parafusos.

O setor circular, por sua vez, é como se fosse um pedaço de engrenagem. Quando o parafuso gira, obriga o setor dentado a acompanhá-lo. Nesse movimento, há um braço que é obrigado a seguí-lo.

Esse braço é conhecido pelo nome de "pitman", ou simplesmente braço de direção, ou ainda, pendural. O movimento dele é transmitido por meio de ligações até às rodas e estas o acompanham.

Conforme o lado para o qual se vira o braço "pitman", as rodas tomam uma posição diferente, fazendo o veículo seguir a curva desejada.

Outro sistema do mecanismo de direção é o que utiliza um parafuso sem-fim e uma cremalheira, ao invés do setor dentado.

A cremalheira nada mais é do que um eixo sobre o qual se entalham dentes iguais aos de engrenagem. Quando a coluna da direção gira, o parafuso sem-fim obriga a cremalheira a deslocar-se para um lado ou para o outro. Por sua vez, os braços de ligação vão presos à cremalheira e, à medida que ela se desloca, força os braços de ligação e estes obrigam as rodas dianteiras tomar outra posição.

Um terceiro sistema ainda faz uso de esferas que podem rolar no interior da rosca do parafuso sem-fim, mas de uso bastante restrito.

Amortecedor de direçãob

Para evitar que os choques das rodas contra o solo sejam transmitidos aos volante da direção e, por conseguinte, ao motorista, os sistemas de direção podem vir montados com um amortecedor.

Ajustes

Apesar de o sistema de direção possuir uma vida muito longa, também está sujeito a desgastes. Isto ocorre após vários anos de uso. Antes de verificar se o desgaste está ocorrendo na caixa; deve-se verificar as folgas dos braços, cujos terminais também se desgastam.

A caixa possui parafusos excêntricos que possibilitam a regulagem da posição do setor em relação ao parafuso sem-fim.

Ligações da Direção

Já vimos, que o braço da direção se liga às rodas por meio de barras e terminais. Na figura 4, são mostradas as ligações das barras de direção, desde a caixa de direção até as rodas.

Apenas a título de comentário, porque não faz parte dessa lição, observe o aluno também a existência de uma barra estabilizadora, que melhora ainda mais a suavidade da direção.

Direção Hidráulica

Tradicionalmente, nos veículos pesados, tem-se usado um sistema de direção que reforce o movimento do motorista. Têm sido empregados sistemas a ar comprimido, mecanismo eletrônico, direções hidráulicas.

Este último sistema foi o que mostrou melhores resultados e é o que tem sido usado mais largamente. Mais recentemente passou também a ser empregado em veículos mais leves, em alguns casos como item opcional.

Evidentemente o sistema possui um custo mais elevado e, por isso, tem sido reservado aos veículos pesados, tais como caminhões, e aos veículos de luxo, onde o que importa é o conforto.

O princípio é bastante simples. Um sistema com óleo sob pressão exerce a maior parte do esforço necessário para girar as rodas. A pressão do óleo é aplicada pelo sistema, justamente no instante em que o motorista vira o volante da direção.

No sistema de direção hidráulica há uma bomba que continuamente está operando e que fornece a pressão hidráulica, quando desejada.

Há uma válvula especial que se abre ou fecha, quando se gira o volante. Ao abrir, ela permite que o óleo sob pressão seja aplicado a um pistão que, por sua vez, aciona a barra de direção.

Da bomba de óleo saem duas tubulações, uma que leva o óleo até a caixa de direção e outra que o traz de volta. Na caixa de direção estão incluídas a caixa propriamente dita e a válvula.

Enquanto isso o motor está funcionando, a bomba cria pressão no óleo. As posições da válvula é o que determinam por onde deve caminhar o óleo e qual o efeito que ele vai exercer.

O corpo da válvula possui internamente três câmaras. Em cada câmara há um orifício. As duas câmaras externas são ligadas ao reservatório de óleo e a câmara central está ligada à bomba.

O sistema é montado de maneira tal que, mesmo em caso de acidente e perda do óleo, ainda assim a direção possa funcionar. Passando então a funcionar manualmente, como os sistemas comuns de direção.

Todos os sistemas hidráulicos, em caso de acidente, se transformam em sistemas convencionais e o veículo pode continuar a trafegar até que se possa pará-lo para o conserto.

Bomba de Óleo

A bomba de óleo pode ser uma bomba de engrenagem semelhante às usadas no sistema de lubrificação. Na figura abaixo é ilustrada um dos tipos mais comuns de bombas usadas para o sistema de direção.

O óleo entra pelo lado onde é maior a câmara e é expulso pelo lado onde é menor. No nosso exemplo, a bomba possui duas engrenagens, sendo uma no interior da outra. A engrenagem de dentro fica ligeiramente fora de centro em relação à externa e tem um dente a menos. Quando gira a interna, faz a externa girar também.

Em suma, os sistemas de direção existentes no país são melhores projetados. Atualmente são usados os sistemas de direção semi-servo-assistida, que proporciona aos veículos de grande porte por exemplo, muito mais segurança e aderência nas curvas em alta velocidade, tornando a direção hidráulica literalmente macia, um pouco dura para que se tenha melhor controle do carro. Nos veículos mais novos existe também a direção servo-eletrônica, ou seja, há um controle eletrônico (microcomputadorizado) da força exercida sob a direção combinando com um sistema de suspensão também eletrônico.