Eixo do feixe - Beam axle
Um eixo de viga , eixo rígido ou eixo sólido é um projeto de suspensão dependente , no qual um conjunto de rodas é conectado lateralmente por uma única viga ou eixo. Os eixos de viga costumavam ser usados nas rodas traseiras de um veículo, mas historicamente também têm sido usados como eixos dianteiros em veículos com tração nas quatro rodas. Na maioria dos automóveis, os eixos das vigas foram substituídos por suspensões independentes dianteiras e traseiras .
Implementação
Com um eixo de viga, o ângulo de curvatura entre as rodas é o mesmo, não importa onde ele esteja no curso da suspensão.
A localização dianteira e traseira de um eixo de viga é restringida por: braços traseiros , braços semi-posteriores, hastes de raio ou molas de lâmina . A localização lateral pode ser restringida por uma haste Panhard , uma articulação Scott Russell ou uma articulação Watt , ou algum outro arranjo, mais comumente pelas molas de lâmina. Amortecedores e molas de lâmina, molas helicoidais ou airbags são usados para controlar o movimento vertical.
A suspensão traseira com feixe giratório tem um projeto de suspensão semelhante, no entanto, seu eixo com viga é capaz de girar, funcionando como uma barra anti-roll para controlar o movimento de rolamento da carroceria e é considerado um projeto de suspensão semi-independente.
Eixo vivo vs eixo morto
Um eixo ativo é um tipo de eixo de viga no qual o eixo (ou, comumente, eixos conectados para se moverem como uma única unidade) também transmite força para as rodas; um eixo de viga que também não transmite energia é às vezes chamado de eixo morto . Embora seja normalmente usado em veículos com tração Hotchkiss , este sistema de suspensão também pode ser usado com outros tipos de transmissão de força.
Vantagens
- Um eixo de viga é normalmente simples em projeto, robusto e barato de fabricar.
- Apenas uma junta universal ou junta de velocidade constante é necessária em cada roda motriz direcionada e acionada e nenhuma é necessária nas rodas não direcionadas; isso reduz os requisitos de manutenção e os custos de fabricação em comparação com as suspensões independentes, que normalmente requerem duas dessas juntas em cada roda acionada.
- Um eixo em viga é eficiente em termos de espaço, uma vantagem importante para aplicações off-road , pois fornece melhor articulação do veículo e durabilidade em um ambiente de alta carga.
-
O ângulo de curvatura é rigidamente fixado pela geometria do eixo; para um eixo ativo, o dedo do pé também é normalmente fixo.
- Conforme a carroceria do veículo rola durante as curvas fechadas, a curvatura imutável produz um manuseio previsível - pelo menos em superfícies lisas.
- O alinhamento das rodas é simplificado.
- As características de tração, frenagem e desgaste dos pneus não mudam quando a suspensão é comprimida. Esses são grandes benefícios em um veículo que transporta cargas pesadas e, juntamente com a resistência característica do eixo de viga, isso resultou em eixos de viga dianteiro e traseiro quase universais em ônibus e caminhões pesados . A maioria das picapes leves e médias , SUVs e vans também usam um eixo de viga, pelo menos na parte traseira.
Desvantagens
- Um eixo de viga não permite que cada roda se mova independentemente em resposta a superfícies irregulares, e o manuseio é geralmente pior do que projetos de suspensão mais sofisticados.
- Nas curvas, a roda externa é frequentemente submetida a ângulos de curvatura adversos quando a roda interna atinge um solavanco, o que pode reduzir repentinamente a aderência nas curvas e desestabilizar o veículo.
- O ângulo de curvatura não pode mudar durante o rolamento da carroceria, e o centro de rolamento geométrico da suspensão é sempre fixo no ponto médio do eixo físico, limitando as opções de ajuste da suspensão. Além disso, o centro de rotação se move em reação às irregularidades da estrada
- O dedo do pé é normalmente fixado em zero para um eixo ativo e o controle dinâmico do dedo do pé é difícil de implementar.
- A massa da viga é parte do peso não suspenso do veículo, prejudicando a qualidade do passeio .
- A necessidade de dispositivos de localização lateral, como uma haste Panhard ou uma articulação Watt, adiciona mais peso não suspenso e compensa parcialmente as vantagens do eixo da viga em simplicidade, eficiência de espaço e custo.
- Em um veículo com tração Hotchkiss convencional , todo o eixo pode torcer em seus suportes em reação às cargas de torque; durante forte aceleração, isso pode reduzir a tração e induzir saltos da roda ou mudanças repentinas adversas nos dedos do pé.
- A volumosa caixa do diferencial de um eixo ativo Hotchkiss reduz a distância ao solo, dificultando a capacidade do veículo de vadear lama profunda, limpar obstáculos e transitar em estradas com sulcos profundos.
- A suspensão do eixo dianteiro é incomumente sensível a qualquer falta de concentricidade no cubo e conjunto da roda que pode causar uma oscilação lateral ("shimmy") da direção em certas velocidades (normalmente 60-80 quilômetros por hora (40- 50 mph)), comumente referido como "oscilação mortal" na comunidade 4x4. Isso é abordado em alguns veículos com amortecedores de direção, embora a remoção e a remontagem cuidadosa das rodas dianteiras muitas vezes resolvam o problema.