A manga de eixo, também conhecida como "braço de direção", é uma das peças importantes do sistema de direção de um automóvel, responsável por garantir a estabilidade do veículo e a transferência precisa da direção.
A função da manga de eixo é transferir e suportar a carga da parte dianteira do carro, apoiar e acionar a roda dianteira para girar em torno do pino mestre e fazer o carro virar. Em movimento, ela suporta cargas de impacto variáveis, por isso precisa ter alta resistência.
Parâmetros de posicionamento do volante
Para manter a estabilidade do carro em linha reta, a direção leve e reduzir o desgaste entre o pneu e as peças, o volante, a manga de eixo e o eixo dianteiro, entre os três componentes e o chassi, devem manter uma determinada posição relativa. Essa posição relativa é chamada de posicionamento do volante, também conhecido como posicionamento da roda dianteira. O posicionamento correto da roda dianteira deve ser: permitir que o carro ande de forma estável em linha reta sem oscilações; exigir pouca força no volante ao esterçar; e garantir que o volante retorne automaticamente após a esterçamento. Além disso, deve evitar o deslizamento entre o pneu e o solo para reduzir o consumo de combustível e prolongar a vida útil do pneu. O posicionamento da roda dianteira inclui inclinação para trás do pino mestre, inclinação para dentro do pino mestre, inclinação para fora da roda dianteira e alinhamento frontal da roda dianteira. [2]
Ângulo traseiro do pino mestre
O pino mestre está no plano longitudinal do veículo, e sua parte superior forma um ângulo Y para trás, ou seja, o ângulo entre o pino mestre e a linha vertical do solo no plano longitudinal do veículo, conforme mostrado na figura.
Quando o pino mestre apresenta uma inclinação traseira v, o ponto de intersecção do eixo do pino mestre com a estrada estará à frente do ponto de contato entre a roda e a estrada. Quando o carro está se movendo em linha reta, se o volante for acidentalmente desviado por forças externas (o desvio para a direita é mostrado pela seta na figura), a direção do carro se desviará para a direita. Nesse momento, devido à ação da força centrífuga do próprio carro, no ponto de contato b entre a roda e a estrada, a estrada exerce uma reação lateral sobre a roda. A força de reação sobre a roda forma um torque L que atua no eixo do pino mestre, cuja direção é exatamente oposta à direção do desvio da roda. Sob a ação desse torque, a roda retornará à sua posição central original, garantindo assim a condução estável em linha reta do carro; por isso, esse momento é chamado de momento positivo.
Mas o torque não deve ser muito grande, caso contrário, para superar a estabilidade do torque ao virar o volante, o motorista teria que exercer uma grande força no painel de direção (o chamado "direção pesada"). Isso porque a magnitude do momento estabilizador depende da magnitude do braço de alavanca L, e a magnitude do braço de alavanca L depende da magnitude do ângulo de inclinação traseira v.
Atualmente, o ângulo V mais comum não ultrapassa 2-3°. Devido à redução da pressão dos pneus e ao aumento da elasticidade, o torque de estabilidade dos veículos modernos de alta velocidade aumenta. Portanto, o ângulo V pode ser reduzido a valores próximos de zero ou até mesmo negativos.
