Alinhamento de rodas: os cinco ângulos

Convergência/Divergência

Suponhamos um carro de tração traseira. As rodas dianteiras ofereceram uma resistência ao empurro do eixo traseiro. Com isso, terá a tendência de abrir as rodas dianteiras, tornando-as divergentes. Para haver um equilíbrio, alterasse ligeiramente o paralelismo das rodas dianteiras tornando elas convergentes. O alinhamento, por isso é de extrema importância, para garantir uma duração normal dos pneus. Quando isso não ocorre, os pneus se desgastam rapidamente devido ao constante atrito que tenderá a ser transversal durante a rodagem.

Opostamente acontece se tivermos um caro com tração dianteira, onde seu esforço tentará fechar as rodas dianteiras. Neste caso, será necessário uma discreta projeção divergente.

O valor da convergência/divergência pode ser obtido em milímetros e em graus. No primeiro, pega-se a diferença entre os flancos dos pneus, medidas por trás e frente do eixo.

Cáster 

Conhecido também como avanço, este é o ângulo de inclinação para frente (negativo) ou para trás (positivo) do pino mestre em relação a uma linha vertical que passa pelo centro da roda. Geralmente este ângulo costuma ser positivo. Quando não, o vemos em veículos grandes e pesados, e mesmo assim não passa de 1 grau.

O principal objetivo do cáster é construir uma força de auto-alinhamento em cada uma das rodas dianteiras, mantendo o carro em linha reta, assim sendo atua na estabilidade direcional. Se estiver em uma curva, o auto-alinhamento atuará de forma mais intensa, devido a combinação da força centrifuga com a força de endireitamento. Se eu estiver com o cáster demasiadamente negativo, o efeito será o contrário: tenderá torcer ainda mais a direção, acompanhada de uma instabilidade.

Se eu tiver um cáster de avanço excessivo, numa saída de curva a direção se mostrará dura, brusca e com forte tendência a endireitar-se. Agora, se eu tiver um avanço insuficiente, manter o carro em linha reta torna-se um sacrifício e será quase nula a tendência do auto-alinhamento.

Cambagem

Formado pela linha longitudinal da roda com relação a linha vertical do solo. Foi aplicada nos primeiros automóveis para facilitar o giro da direção, em consequência de um menor atrito com o solo. Mas não foi só por isso. Podia-se usa-la para diminuir a a tendência de abertura das rodas, devido aos efeitos das forças de resistência a rodagem junto com o objetivo de conseguir maior aderência sobre terrenos acidentados da época. Tão logo, se popularizou a suspensão independente afim de favorecer a estabilidade e aderência dos  pneus nas curvas. Nos carros atuais, na medida em que a roda exterior (cambagem negativa) a curva é sobrecarregada pela força centrifuga, e a roda interior a curva (cambagem positiva) contribuem muito para manter a estabilidade. Quando em linha reta, a roda fica perpendicular ao solo. Se houver cambagem com o carro nesta circunstância, terá-se um desgaste no obro do pneu: ombro externo/positivo e  ombro interno/negativo.

Saída

Sabendo que o ângulo de saída (inclinação do eixo da direção ou king-pin) é formado pela distância da linha de centro vertical da banda de rodagem do pneu e a projeção da linha do eixo do pino-mestre ou pivô, no caso de alguns veículos. Este ângulo tem a função de reduzir o esforço do motorista durante as manobras e reduzir os impactos do piso irregular para a direção. Se ângulo estiver fora das especificações originais, ele afetará também a cambagem.
Com o ângulo de saída consegue-se que as duas linhas (a do pino-mestre e do pneu) se cruzem em pontos bastante próximos, sem que seja necessário utilizar uma cambagem demasiadamente grande. Colaborando para uma maior durabilidade dos pneus.

Ângulo de viragem

Figura 1

Para fazer uma curva, a roda interna deverá obter um ângulo maior do que a externa, para  poder efetua-la com segurança e descrever circunferências com o mesmo centro de rotação (com relação a traseira; figura 1). Ao término da curva as rodas devem voltar ao paralelo. Se o ângulo de giro especificado para uma roda interna estiver fora das recomendações, todos os pneus do veículo sofrerão um desgaste excessivo nas curvas, em consequência do arrasto a que são submetidos e poderá comprometer inclusive sua estabilidade.

Diferenças superiores a 1, ½ graus lado a lado no ângulo nas curvas, indicam uma torção ou defeito nos braços de direção do veículo.

Durante uma curva, a roda do lado interno descreve uma curvatura menor que a do lado externo, portanto, a roda interna deve inclinar um pouco mais do que a externa, a fim de evitar atrito excessivo dos pneus com o solo.

O nome "viragem" se deve a diferença dos valores de ambos os ângulos quando as rodas se encontram completamente esterçadas.

Fontes:http://www.zuccopneus.com.br/geometria.htm ; http://www.abrapneus.com.br/documentos/cartilha_0001.pdf ;

http://www.constructionmanuals.tpub.com/14273/css/14273_337.htm

Grande Enciclopédia Prática do Automóvel