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ÍNDICE Introdução 2 1. Sistemas de suspensão 3 1.1 Suspensões rígidas 5 1.1.1 Suspensões de viga 5 1.2 Suspensões independentes 6 1.2.1. Suspensão de triângulos sobrepostos 6 1.2.2. Suspensão McPherson 7 1.2.3. Suspensão de viga dupla 8 1.3. Suspensão traseira 9 1.3.1. Suspensão de eixo rígido 9 1.3.2. Suspensão de viga-I 10 1.3.3. Suspensão com eixo rígido 10 1.3.4. Suspensão com braço puxado pelos pontos de fixação 11 1.3.5. Suspensão McPherson 11 1.4 Suspensão Multilink e eixo semi-rigido 12 2. Sistemas de direcção 13 2.1 Sistema de direcção em paralelograma 14 2.2 Sistemas de direcção mais utilizados 14 2.2.1. Caixa de direcção de sem fim e picolete 15 2.2.2. Caixa de sem-fim e porca 16 2.2.3 Caixa de sem-fim e sector helicoidal 16 2.2.4. Caixa de sem-fim globoidal e rolete 16 2.2.5. Sistema de pinhão e cremalheira 17 2.3 Direcções assistidas 18 3. Ângulos de Alinhamento 20 3.1. Sopé 21 3.1.1. Sopé positivo 22 3.1.2 Sopé Negativo 23 3.1.3. Sopé nulo 23 3.1.4. Variações do sopé 23 3.1.5. Consequências do sopé excessivo 24 3.1.5.1 Sopé positivo excessivo 24 3.1.5.2 Sopé negativo excessivo 24 3.1.6. Variação momentânea do sopé 25 3.1.7. Sopé traseiro 26 3.2 Avanço 27 3.2.1. Avanço positivo 28 3.2.2. Avanço negativo 29 3.2.3. Avanço nulo 29 3.2.4. Vantagens do avanço positivo 30 3.2.5. Consequências do avanço excessivo 30 3.2.5.1. Avanço positivo excessivo 30 3.2.5.2. Desvantagem do ângulo negativo 30 3.2.6. Regras básicas do avanço 30 3.2.7. Características do avanço 31 3.2.8. Particularidades do avanço 34 3.3. Convergência e ângulos relacionados 36

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ÍNDICE

Introdução 2 1. Sistemas de suspensão 3

1.1 Suspensões rígidas 5 1.1.1 Suspensões de viga 5

1.2 Suspensões independentes 6 1.2.1. Suspensão de triângulos sobrepostos 6 1.2.2. Suspensão McPherson 7 1.2.3. Suspensão de viga dupla 8

1.3. Suspensão traseira 9 1.3.1. Suspensão de eixo rígido 9 1.3.2. Suspensão de viga-I 10 1.3.3. Suspensão com eixo rígido 10 1.3.4. Suspensão com braço puxado pelos pontos de fixação 11 1.3.5. Suspensão McPherson 11

1.4 Suspensão Multilink e eixo semi-rigido 12

2. Sistemas de direcção 13 2.1 Sistema de direcção em paralelograma 14 2.2 Sistemas de direcção mais utilizados 14

2.2.1. Caixa de direcção de sem fim e picolete 15 2.2.2. Caixa de sem-fim e porca 16 2.2.3 Caixa de sem-fim e sector helicoidal 16 2.2.4. Caixa de sem-fim globoidal e rolete 16 2.2.5. Sistema de pinhão e cremalheira 17

2.3 Direcções assistidas 18

3. Ângulos de Alinhamento 20 3.1. Sopé 21

3.1.1. Sopé positivo 22 3.1.2 Sopé Negativo 23 3.1.3. Sopé nulo 23 3.1.4. Variações do sopé 23 3.1.5. Consequências do sopé excessivo 24

3.1.5.1 Sopé positivo excessivo 24 3.1.5.2 Sopé negativo excessivo 24

3.1.6. Variação momentânea do sopé 25 3.1.7. Sopé traseiro 26

3.2 Avanço 27 3.2.1. Avanço positivo 28 3.2.2. Avanço negativo 29 3.2.3. Avanço nulo 29 3.2.4. Vantagens do avanço positivo 30 3.2.5. Consequências do avanço excessivo 30

3.2.5.1. Avanço positivo excessivo 30 3.2.5.2. Desvantagem do ângulo negativo 30

3.2.6. Regras básicas do avanço 30 3.2.7. Características do avanço 31 3.2.8. Particularidades do avanço 34

3.3. Convergência e ângulos relacionados 36

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3.3.1. Convergência e ângulos relacionados 37 3.3.2. Divergência 37 3.3.3. Convergência nula 38 3.3.4. Convergência individual 38 3.3.5. Consequências da convergência excessiva 39

3.3.5.1 Convergência excessiva 39 3.3.5.2. Divergência excessiva 40

3.3.6. Curva da convergência 41 3.3.7. Convergência traseira 42

3.4. Linha de impulso 43 3.5. Linha geométrica central 45 3.6. Centro direccional 47 3.7. Particularidades da convergência 48 3.8. Desencontro 48

3.8.1. Desencontro positivo 49 3.8.2. Desencontro negativo 49

3.9. Ângulo de viragem 50

4. KPI e Ângulo Incluído 52 4.1. KPI 53 4.2. Ângulo Incluído 54 4.3. Conclusão 55 4.4. Raio de arrastamento 56

4.4.1. Raio de arrastamento positivo 56 4.4.2. Raio de arrastamento negativo 56 4.4.3. Raio de arrastamento nulo 57 4.4.4. Características do raio de arrastamento 57

4.5. Momento de arrastamento 58 4.5.1. Factores que alteram o raio de arrastamento 60

5. Ângulos de simetria 61 5.1. Distância entre eixos 62

5.1.1. Distância entre eixos positiva 62 5.1.2. Distância entre eixos negativa 62

5.2. Desvio lateral direito 63 5.2.1. Desvio lateral direito positivo 63 5.2.2. Desvio lateral direito negativo 63

5.3. Desvio lateral esquerdo 64 5.3.1. Desvio lateral esquerdo positivo 64 5.3.2. Desvio lateral esquerdo negativo 64

5.4. Desvio de largura de vias 65 5.4.1. Diferença de largura de vias positiva 65 5.4.2. Diferença de largura de vias negativa 65

5.5. Desvio do eixo 66 5.5.1. Desvio do eixo positivo 66 5.5.2. Desvio do eixo negativo 66

APENDICES 67 Apêndice I – Alinhamento de Direcções Apêndice II – Conversão de medidas para introdução no computador de alinhar direcções HUNTER

Apêndice III – Tabela de conversão polegadas/milímetros

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INTRODUÇÃO Este Manual é a compilação da informação da industria para ajudar a compreender melhor não só os componentes que fazem parte da suspensão e direcção, como também a razão da existência de ângulos de alinhamento especificados pela fábrica e que é indispensável respeitar. Perturbações na condução acontecem ao fazer variar a sensibilidade do veículo, condições de estrada e as expectativas do consumidor. No entanto, todo o sistema deverá ser compreendido e utilizado. Porque o alinhamento incorrecto implica custo em pneus e combustível, também contribuí grandemente para a segurança do veículo e consequentemente para os respectivos ocupantes. Por tudo o que nos propusemos a apresentar neste manual podemos concluir que são as pequenas coisas que fazem a diferença.

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1. SISTEMAS DE SUSPENSÃO

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����UM SISTEMA DE SUSPENSÃO É NECESSÁRIO PARA: o Proporcionar conforto

o Proporcionar controlo na condução

o Suportar o peso

o Reduzir as vibrações dos amortecedores

o Manter o contacto do pneu

o Proporcionar o Alinhamento de roda-a-roda HÁ DOIS TIPOS BÁSICOS DE DESIGN DE SUSPENSÃO: 1.1. Rígidas

1.2. Independentes

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1.1. SUSPENSÕES RÍGIDAS 1.1.1. SUSPENSÃO DE VIGA

Exemplo de uma suspensão Rígida - Eixo de Viga I A construção da Viga - I é geralmente de aço e por vezes de alumínio. O suporte e ligação são proporcionados pelas molas semi-elípticas, com as rodas localizadas na parte exterior da manga de eixo estando fixadas no cavilhão. Por causa da sua grande capacidade de suportar cargas, este sistema continua a ser utilizado em camiões, autocarros e veículos de todo o terreno. As vantagens de uma suspensão de Viga-I incluem: Baixo custo de fabricação Simplicidade Pouca manutenção Capacidade para grandes cargas As desvantagens são: Andamento não independente da roda (movendo-se numa direcção irá afectar a direcção da outra) Pode proporcionar uma viagem desconfortável Difícil condução em automóveis de passageiros

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1.2 . SUSPENSÕES INDEPENDENTES As suspensões independentes foram desenvolvidas para melhorar a condução e o manuseamento. As suspensões independentes proporcionam um isolamento para cada roda. 1.2.1. SUSPENSÃO DE TRIÂNGULOS SOBREPOSTOS Um dos desenhos mais usados é o da suspensão S.L.A. A suspensão S. L. A. é constituída por: o Dois braços de controlo (superior e inferior) o Manga de eixo (articulação da manga de eixo) o Rótulas de esfera o Molas em espiral/barras de torção o Amortecedores o Casquilhos e cavilhas Por causa da sua qualidade de condução e manuseamento, a suspensão S. L. A. é usada em: o Automóveis de passageiros e comerciais ligeiros

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Algumas desvantagens da suspensão S. L. A. são: o Pesadas o Complexas o Dispendiosas para fabricar e manter o Ocupa mais espaço 1.2.2 . SUSPENSÃO MACPHERSON Uma das suspensões actuais mais utilizadas é a suspensão MacPherson. A Suspensão MacPherson é constituída por: o Um braço do controlo (inferior) o Mola/amortecedor/manga de eixo como um todo Uma Suspensão MacPherson é o ideal para um veículo de tracção à frente e de baixa altura dianteira porque é: o Mais leve o De menos custos para o fabricante o Ocupa menos espaço

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Algumas desvantagens da Suspensão MacPherson são: o O não serem práticas para um veículo longo e pesado o Fazer com que as irregularidades da estrada atinjam o

directamente o chassis o O reduzir por vezes a qualidade da condução 1.2.3 . SUSPENSÃO DE VIGA DUPLA Um desenho único de suspensão independente encontra-se muitas vezes em comerciais ligeiros e carrinhas, é a suspensão de Viga - I Dupla. A suspensão de Viga-I Dupla é constituída por: o Dois eixos forjados ou fundidos o Um braço radial para cada eixo o Manga de eixo (articulação da direcção) o Cavilhão ou rótula de esfera Este tipo de suspensão é muito utilizada e proporciona a capacidade necessária de carga e melhor manuseamento. No entanto, ajustamentos de alinhamento requerem um equipamento especial ou kits de reparação. Isto pode ser considerado uma desvantagem.

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1.3. SUSPENSÃO TRASEIRA A suspensão traseira nunca deverá ser ignorada, devido a esta contribuir para um melhor manuseamento, fácil condução e “tracção do veículo”. 1.3.1. SUSPENSÃO DE EIXO RÍGIDO A suspensão de eixo rígido traseira é muito semelhante ao desenho do eixo dianteiro de Viga - I. A suspensão de viga de eixo é constituída por: o Eixo em viga o Molas em espiral o Braços de ligação o Ligação lateral A suspensão de viga de eixo traseiro é muito utilizada porque é leve e simples.

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1.3.2. SUSPENSÃO DE VIGA – I A Viga - I é substituída com a bainha do diferencial, a qual é fixada através de molas semi-elípticas. 1.3.3. SUSPENSÃO COM EIXO RÍGIDO A suspensão com eixo rígido traseiro de molas em espiral é uma variação do mesmo desenho, sendo as molas semi-elípticas substituídas por molas helicoidais e braços de controlo.

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1.3.4. SUSPENSÃO COM BRAÇO PUXADO PELOS PONTOS DE FIXAÇÃO Um tipo de suspensão traseira independente é a com braço puxado pelos pontos de fixação A suspensão de braço puxado pelos pontos de fixação é constituída por: o Braço inferior individual o Eixo de roda (manga de eixo) o Molas de espiral e amortecedores o Apoios em casquilhos perpendiculares 1.3.5. SUSPENSÃO MACPHERSON Tal como o desenho S.L.A, a suspensão de braço puxado pelos pontos de fixação foi substituída pela suspensão MacPherson.

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1.4. SUSPENSÃO MULTILINK E EIXO SEMI-RÍGIDO

Este sistema é muito semelhante ao sistema dianteiro MacPherson. Actualmente assiste-se a um desenvolvimento do sistema MacPherson, dando origem aos sistemas Multilink (braços múltiplos). Ou seja, um sistema MacPherson ao qual se adicionam 2, 3 ou 4 braços de controlo que permitem uma melhor estabilidade da roda, proporcionando uma elevada estabilidade direccional e um comportamento eficaz em curva. Os próprios eixos semi-rígidos desenvolveram-se ao longo do tempo dando lugar a eixos auto-direccionais. O seu efeito auto direccional é proporcionado pela deformação dos casquilhos de fixação da suspensão, quando o automóvel descreve uma curva. Esta deformação é previamente calculada de modo a não provocar alterações em linha recta. Uma última referência para as suspensões hidropneumáticas. As mais comuns, desenvolvidas pela Citroen, apresentam em cada roda uma unidade independente de suspensão. Em cada unidade existe azoto sob pressão, contido na metade superior de uma esfera metálica. A metade inferior da esfera utiliza um êmbolo com uma haste de comando ligada a um braço de suspensão ligada a uma articulação. Todo este sistema é comandado por uma central electrónica que gere a partir de sensores, a resposta de cada unidade de suspensão. Isto permite o controlo da carroçaria em situações de carga, de travagem, de aceleração e também, no sistema activo de suspensão, o contrariar do adornamento da carroçaria provocado pelas forças centrífugas.

Suspensão Multilink

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2. SISTEMAS DE

DIRECÇÃO

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2.1. SISTEMA DE DIRECÇÃO EM PARALELOGRAMA Um sistema convencional é o Sistema de Direcção em Paralelograma. Consiste em: o Duas barras transversais de direcção o Dois braços de direcção o Uma barra central o Um braço pendural o Um pendural de direcção Este sistema foi sendo substituído gradualmente devido ao seu peso, complexidade e custo.

Sistema de Direcção em Paralelograma

2.2. SISTEMAS DE DIRECÇÃO MAIS UTILIZADOS Actualmente os sistema de direcção mais utilizados são: o Caixa de sem-fim e picolete o Caixa de sem-fim e porca o Caixa de sem-fim-sector helicoidal o Caixa de sem-fim e rolete o Caixa de pinhão e cremalheira.

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2.2.1. CAIXA DE DIRECÇÃO DE SEM FIM E PICOLETE LEGENDA: 1. Parafuso para ajuste da folga entre o picolete e o sem-fim 2. Tampa da caixa 3. Junta de vedação do óleo 4. Pino de acoplamento com o sem-fim, montado sobre roletes 5. Picolete da alavanca principal de comando 6. Caixa da direcção 7. Rolamentos de aperto axial 8. Sem-fim 9. Tampão com telecomando para avisador acústico 10. Junta de vedação e anilha para ajustar a folga axial do sem-fim 11. Pendural de comando da barra da direcção 12. Bucha de guia do picolete 13. Anilha de segurança 14. Tampa do orificio de introdução do óleo 15. Coluna da direcção 16. Tubo exterior da coluna da direcção

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2.2.2. CAIXA DE SEM-FIM E PORCA

1. Coluna da direcção 2. Sem-fim 3. Porca (elemento conduzido) 4. Bielas de garfo 5. Pendural da barra da direcção 6. Caixa da direcção

2.2.3. CAIXA DE SEM-FIM E SECTOR HELICOIDAL

1. Coluna da direcção 2. Sector helicoidal (elemento

conduzido) 3. Caixa da direcção 4. Sem-fim 5. Pendural da barra da direcção

2.2.4. CAIXA DE SEM-FIM GLOBOIDAL E ROLETE

1. Coluna da direcção 2. Rolete (elemento conduzido) 3. Eixo porta-rolete 4. Pendural da barra da direcção 5. Caixa da direcção 6. Sem-fim globoidal

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2.2.5. SISTEMA DE PINHÃO E CREMALHEIRA Um dos sistemas direccionais mais usuais é o sistema de pinhão e cremalheira. Algumas vantagens do sistema de pinhão e cremalheira são: o Compostas por poucas peças o Mais leves o Simplicidade do desenho o Poupança de espaço

LEGENDA 1.Coluna da direcção 2. Junta de acoplamento 3. Rolamento de borracha da junta 4.Pinhão 5. Cremalheira (elemento conduzido) 6. Caixa-guia da cremalheira

No entanto, o Sistema de Pinhão e Cremalheira é muito mais sensível às irregularidades da estrada do que o Sistema Convencional da Ligação. Neste sistema não se podem obter grandes desmultiplicações porque o pinhão, por razões de fabrico, não pode ser reduzido além de um certo limite e o número dos dentes não pode ser inferior a oito. As caixas de direcção são fabricadas de aço, fundido ou moldado à pressão, de bronze ou de ligas leves.Um cuidado particular é necessário para o trabalho mecânico, quer no que se refere à colocação dos rolamentos, quer quanto à posição correcta dos

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eixos dos dois elementos, e ainda quanto à vedação do lubrificante. Os diversos órgãos que constituem as barras de direcção devem apresentar a máxima segurança contra a ruptura, pelo que se fabricam com materiais dotados de elevada resistência á tracção.Para os elementos sujeitos a a grandes esforços de flexão, como os pendurais da direcção, as alavancas para as mangas de eixo e as para as barras de direcção emprega-se liga de aço, com baixo teor de carbono, aproximadamente 0,3%, e percentagens de níquel variáveis de 1,5 a 3,5%. Também se empregam aços Cr-Ni Para minimizar o esforço físico a aplicar no volante utilizam-se os sistemas assistidos de direcção.Estes sistemas são particularmente úteis nos camiões e autocarros, mas são também utilizados de uma forma generalizada nos automóveis de hoje em dia. 2.3. DIRECÇÕES ASSISTIDAS Existem dois tipos de direcções assistidas: Servo assistidas electricamente Assistidas hidraulicamente Embora diferentes nos pormenores de fabrico, ambas baseiam-se em utilizar a pressão de um fluído, geralmente óleo, para accionar a barra da direcção. Na maioria dos sistemas utiliza-se um fluido hidráulico ou um óleo leve, fornecido sobre pressão por uma bomba accionada pelo motor e proveniente de um depósito independente. Em caso de avaria do sistema o automóvel pode continuar a ser dirigido manualmente. Quando o sistema de direcção está em repouso, isto é, quando não é solicitado o seu funcionamento, o óleo passa através de dois orifícios de iguais dimensões, aplicando assim uma pressão igual aos dois lados de um êmbolo, contido num cilindro, ligado ao mecanismo de direcção. Ao mover-se o volante, acciona-se uma válvula de distribuição que abre um dos orifícios e fecha outro.

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O óleo exerce então pressão sobre apenas um dos lados do êmbolo, o que leva o mecanismo da direcção a orientar as rodas na direcção desejada. A pressão aplicada ao êmbolo depende da força que o condutor aplica ao volante. São componentes principais do sistema:

o a bomba que fornece o óleo, accionada por uma ligação directa ao dínamo ou por uma correia trapezoidal

o as válvulas sensíveis accionadas pelo movimento do volante

ou pela deflexão das rodas o o conjunto do cilindro e do êmbolo o os tubos de ligação.

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3. ÂNGULOS DE

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3.1. SOPÉ �������������������������������������

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3.1. SOPÉ O ângulo de sopé é formado pela inclinação da roda para dentro ou para fora em relação à vertical natural. Este ângulo é medido e mostrado em graus. Há três posições possíveis de sopé: 3.1.1. SOPÉ POSITIVO O sopé é considerado POSITIVO quando a parte superior da roda está inclinada para fora.

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3.1.2. SOPÉ NEGATIVO O sopé é considerado NEGATIVO quando a parte superior da roda está inclinada para dentro. 3.1.3. SOPÉ NULO O sopé é NULO quando a roda está na sua posição VERTICAL. 3.1.4. VARIAÇÕES DO SOPÉ Existem grandes variações nas especificações do sopé dianteiro de fabricante para fabricante, mas maioria dos fabricantes especificam um sopé dianteiro positivo, pois este ajuda a:

• Isolar as irregularidades • Manter uma estabilidade direccional

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3.1.5. CONSEQUÊNCIAS DO SOPÉ EXCESSIVO 3.1.5.1. SOPÉ POSITIVO EXCESSIVO O excessivo sopé positivo pode causar um desgaste na parte exterior do piso do pneu. Isto pode desenvolver um acentuado desgaste nos bordos exteriores do pneu.

Sopé positivo excessivo

3.1.5.2. SOPÉ NEGATIVO EXCESSIVO O sopé negativo excessivo pode causar um desgaste na parte interior do piso do pneu. Devido a este tipo de regulação o pneu sofre um desgaste no bordo interior do pneu.

Sopé negativo excessivo

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3.1.6. VARIAÇÃO MOMENTÂNEA DO SOPÉ No sopé não deve haver muita diferença dum lado para o outro. Uma roda com sopé não «quer» rolar a direito, então estas forças devem ser contrabalançadas de cada lado do veículo. Se uma roda tem um sopé positivo, este terá a tendência a rolar numa direcção oposta ao centro do veículo. Com sopé negativo, a roda terá tendência a rolar para dentro, no sentido do centro do veículo. Concluindo, se as especificações do sopé estiverem dentro das definidas pelo construtor, o veículo manter-se-á na sua trajectória.

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Se, por exemplo, o sopé da roda dianteira esquerda é 1,5 graus e o da direita é zero, isto leva a que o veículo puxe para a esquerda. Como regra geral, a variação entre rodas, não deve ir além de 0,5 grau. 3.1.7. SOPÉ TRASEIRO Actualmente, é preciso ter em conta o sopé traseiro. No fundo é tão importante ajustar o sopé traseiro como o dianteiro. Quase tudo o que apreendido sobre o sopé dianteiro mantêm-se para o sopé traseiro: Sopé positivo sopé negativo sopé nulo sopé exagerado traseiro causará um desgaste nos bordos exteriores ou interiores Actualmente os construtores definem sopés nulos ou negativos para os seus veículos.

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3.2. AVANÇO

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3.2. AVANÇO O avanço é a inclinação para a frente ou para trás do eixo de direcção, tendo como referência a vertical natural. Este ângulo é medido e mostrado em graus. 3.2.1. AVANÇO POSITIVO O avanço é considerado positivo quando a parte superior do eixo de direcção está inclinado para trás.

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3.2.2. AVANÇO NEGATIVO O avanço é considerado negativo quando a parte superior do eixo de direcção está inclinada para a frente. 3.2.3. AVANÇO NULO O avanço é nulo quando o eixo de direcção está na vertical.

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3.2.4. VANTAGENS DO AVANÇO POSITIVO Normalmente o avanço é positivo para melhorar: 1. A estabilidade direccional. 2. O retorno das rodas dianteiras à sua posição rectilínea. 3.2.5. CONSEQUÊNCIAS DO AVANÇO EXCESSIVO 3.2.5.1. AVANÇO POSITIVO EXCESSIVO Por outro lado o avanço excessivamente positivo deverá ser evitado, porque pode causar: 1. Transmissão de irregularidades do terreno 2. Direcção pesada 3. Vibração (Shimmy) 3.2.5.2. DESVANTAGENS DO ÂNGULO NEGATIVO O avanço negativo ou excessivamente negativo também deverá ser evitado, porque pode causar: 1. A redução da estabilidade direccional 2. A redução do retorno Não deverá haver uma grande diferença no avanço de um lado para o outro. Uma grande diferença nestas medidas pode fazer com que o veículo puxe para um dos lados ou se desvie. 3.2.6. REGRAS BÁSICAS DO AVANÇO Na maioria dos casos, o veículo irá dirigir-se para o lado que tiver menor valor de avanço. Se, por exemplo, o avanço esquerdo é de 5 graus e o direito de 2 graus, as rodas tendem sempre a dirigir-se para a direita. Neste caso, a variação do avanço não deve ir além de 1/2 grau de um lado em relação ao outro.

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3.2.7. CARACTERÍSTICAS DO AVANÇO Recapitulando, o avanço tem duas funções essenciais: 1. Estabilidade da direcção 2. Retorno Ao virar as rodas com avanço nulo, a espiga da manga de eixo move-se num plano horizontal. Com avanço positivo a espiga da manga de eixo mover-se-á para baixo quando as rodas são viradas para fora e para cima quando estas estão viradas para dentro.

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Como a espiga da manga de eixo não pode descer, a roda que vira para dentro faz elevar o veículo. Independentemente da direcção das rodas, o peso do veículo incidirá do lado em que a roda esteja virada para fora. O veículo ao elevar-se de um lado, o esforço da direcção aumenta, sendo também proporcional ao aumento do avanço. Neste caso, o esforço da direcção é minimizado com: 1. Redução da caixa ( nos veículos que a possuam) 2. Direcção assistida Depois de uma curva, o peso do veículo ajudará a espiga da manga de eixo a deslocar-se para o ponto médio até a carga estar equilibrada.

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É desta maneira que o avanço positivo proporciona o retorno. O mesmo movimento da espiga da manga de eixo que ajuda a efectuar o retorno também ajuda a proporcionar a estabilidade direccional. A estabilidade direccional é aumentada porque o peso do veículo ajuda a manter as espigas da manga de eixo direitas.

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3.2.8. PARTICULARIDADES DO AVANÇO Os fabricantes utilizam, em média, especificações de avanço de aproximadamente 3 graus. Por outro lado, os veículos de competição podem ser especificados como tendo um avanço tão elevado como 11 ou mesmo 13 graus, proporcionado uma elevada estabilidade direccional. No entanto há que ter em conta que o avanço alto coloca o eixo de direcção numa linha mais directa com as irregularidades da estrada. As vibrações dos choques da estrada serão aumentadas no volante. Para minimizar os efeitos de um avanço alto, utiliza-se normalmente um amortecedor de direcção. Assim como o avanço aumenta, o retorno aumenta. O avanço demasiado alto é responsável pelas rodas retornarem para a posição centrada demasiado rápido, centrando-se de esticão.

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A função do amortecedor de direcção é: 1. Amortecer o deslocamento (retorno) da espiga da manga de eixo 2. Prevenir possíveis trepidações. Temos ainda que ter em conta que existem variações momentâneas de sopé, provocadas pelo avanço: 1. Á medida que a espiga da manga de eixo se desloca para baixo, o sopé torna-se positivo. 2. Á medida que a espiga da manga de eixo se desloca para cima, o sopé torna-se negativo. �

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3.3. CONVERGÊNCIA E

ÂNGULOS RELACIONADOS

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3.3. CONVERGÊNCIA E ÂNGULOS RELACIONADOS A convergência pode definir-se como sendo a diferença da distância transversal da frente e de trás no rebordo da jante. 3.3.1. CONVERGÊNCIA Convergência é quando a parte da frente está mais perto do que a parte de trás das mesmas. 3.3.2. DIVERGÊNCIA Divergência é quando a parte da frente da jante está mais afastada do que a parte de trás dos mesmos.

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3.3.3. CONVERGÊNCIA NULA Quando as rodas estão paralelas a convergência é nula. 3.3.4. CONVERGÊNCIA INDIVIDUAL Convergência individual é a diferença da distância da frente e de trás da jante tendo como referência a linha central. Cada fabricante define especificações diferentes de convergência. No entanto independentemente de como a convergência é especificada, os fabricantes tentam atingir uma convergência nula à frente, durante a maioria das condições de condução.

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3.3.5. CONSEQUÊNCIAS DA CONVERGÊNCIA EXCESSIVA 3.3.5.1. CONVERGÊNCIA EXCESSIVA A convergência excessiva aumenta a fricção da parte exterior do piso do pneu, causando desgaste dos bordos exteriores do pneu.

Convergência excessiva

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3.3.5.2. DIVERGÊNCIA EXCESSIVA A divergência irá aumentar a fricção na parte interior do piso do pneu. Esta situação pode causar um desgaste no bordo interior do piso do pneu , em alguns casos levar o veículo a vaguear. Imagem característica de desgaste em dente de serra motivada por desajuste de convergência em pneus de cintas diagonais 1. Convergência ou convergência positiva, é igual. 2. Divergência ou convergência negativa, é igual.

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3.3.6. CURVA DE CONVERGÊNCIA

LEGENDA A = Compressão B = Distensão B1 = Posição vazia Nesta condição, veículos com porta –agregados motor desportivo estão distendidos em 30mm. B2 = Em comparação com a posição B1, o veículo está distendido em 60mm C = Convergência C1 = Valor de convergência medido na posição B1 C2 = Valor de convergência medido na posição B2 D = Divergência V = Curva de convergência S = Constante do alinhamento C2, C1

No caso de compressão ou distensão da roda, o alinhamento da roda muda em função da distância de compressão ou distensão. Os valores do alinhamento resultantes são chamados curva da convergência. Dois factores determinam a curva de convergência:

1. Valor de alinhamento C1 medido na posição vazia B1. 2. Valor de alinhamento C2 medido com uma distância de

distensão de 60mm a partir da posição vazia B1. A variação da convergência entre C2 e C1 é chamada constante de alinhamento “S” (constante de convergência

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3.3.7. CONVERGÊNCIA TRASEIRA A convergência traseira é tão importante quanto a dianteira. Quase tudo o que foi apreendido sobre a convergência dianteira aplica-se igualmente para a convergência traseira.

Convergência traseira positiva As especificações para a convergência traseira são normalmente positivas. A convergência traseira exagerada poderá causar um desgaste similar ao da convergência dianteira. No entanto a este desgaste há que juntar a Fricção Diagonal. Para aprofundar os conhecimentos sobre convergência, necessitamos de compreender os seguintes factores relacionados:

3.4. Linha de Impulso 3.5. Linha Central Geométrica 3.6. Centro direccional

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3.4. LINHA DE IMPULSO A Linha de Impulso pode definir-se como sendo a Linha que bissecta a convergência traseira, ou simplesmente a direcção para onde apontam as rodas traseiras. Se as rodas traseiras apontam para a direita, então a linha de impulso está virada para a direita. Se as rodas traseiras apontam para a esquerda, então a linha de impulso está virada para a esquerda.

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Se a convergência traseira individual é desigual então a linha de impulso é a bissectriz do ângulo da convergência. A linha de impulso indica a direcção que as rodas dianteiras seguem quando rolam num percurso rectilíneo, sendo esta a referência mais exacta quando se ajustam ou medem as rodas dianteiras. Se a linha de impulso é ignorada, não haverá garantia de um alinhamento exacto, pode ser a primeira causa do descentrar do volante para um dos lados. É necessário ter como referência a linha de impulso num veículo com rodas traseiras não ajustáveis.

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3.5. LINHA GEOMÉTRICA CENTRAL Se a linha de impulso for relacionada com a linha geométrica central, tem de se tomar em conta o ângulo de impulso. A linha geométrica central é linha que se traça pelos pontos médios de ambos os eixos (traseiro e dianteiro). O ângulo de impulso pode ser tomado em conta, comparando a linha de impulso com a linha geométrica central. Um ângulo de impulso é positivo quando as rodas apontam para a direita.

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Um ângulo de impulso é negativo quando as rodas apontam para a esquerda. Sabendo o valor e direcção do ângulo de impulso, não é somente uma importante “ferramenta” de diagnóstico, como também é necessário para fazer ajustamentos para o alinhamento das rodas traseiras. Depois de ajustar a convergência traseira de acordo com as especificações, a linha de impulso ficará paralela com a linha geométrica central, ficando assim o ângulo de impulso reduzido a zero.

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3.6. CENTRO DIRECCIONAL Para alcançar o acerto da direcção pela linha central é necessário que se: 1. Fixe e nivele o volante 2. Ajuste a convergência por roda em metade das especificações (respeitando a linha de impulso das rodas traseiras) Desde que qualquer veículo de quatro rodas seja posto em movimento, as rodas dianteiras automaticamente procurarão uma direcção paralela às rodas traseiras.

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3.7. PARTICULARIDADES DA CONVERGÊNCIA As antigas regras de convergência para veículos de tracção traseira e divergência para veículos de tracção dianteira, estão hoje ultrapassadas. É necessário consultar as especificações de cada fabricante para uma conveniente afinação da convergência tanto atrás com á frente. 3.8. DESENCONTRO É o ângulo formado pela linha geométrica central e uma linha desenhada perpendicularmente ao eixo. O desencontro é medido como um ângulo, mas pode ser mostrado igualmente em polegadas ou milímetros, desde que seja introduzida a especificação de largura de vias. 3.8.1. DESENCONTRO POSITIVO O desencontro é positivo quando a roda direita estiver para trás da roda esquerda. 3.8.2. DESENCONTRO NEGATIVO O desencontro é negativo quando a roda esquerda estiver para trás da roda direita.

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Uma condição de desencontro não afectará a precisão do sistema. Esta situação verifica-se quer para o eixo dianteiro, quer para o eixo traseiro. É importante que o equipamento de alinhamento meça o desencontro e compense para uma convergência individual. O desencontro pode acontecer como consequência de colisões ou distúrbios da posição do eixo de direcção. A configuração do quadro influencia o desencontro e o avanço NOTA: Alguns fabricantes projectam modelos com desencontro, para equilibrarem massas. (ex: AUDI, RENAULT)

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3.9. ÂNGULO DE VIRAGEM O diferença do ângulo de viragem é a diferença do ângulo das rodas dianteiras numa curva. Ao virar numa curva, a roda exterior terá de percorrer uma distância maior e fazer a curva mais larga do que a roda interior. O ângulo de viragem é medido virando uma roda até uma determinada posição e depois medindo o ângulo da roda oposta. O ângulo de viragem não deverá ser medido enquanto a convergência dianteira não estiver dentro da tolerância. Uma viragem apropriada ajuda a minimizar o arrasto do pneu numa curva.

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EXEMPLO: Quando a roda esquerda tem um ângulo de viragem de 20 graus a roda direita pode ter 18 graus. Quando a roda direita tem um ângulo de viragem de 20 graus a roda esquerda pode ter 18 graus. Como regra prática a diferença do ângulo de viragem não deverá exceder mais de 1 1/2 graus das especificações. Se assim acontecer cada braço de direcção deverá ser visto (inspeccionado). �������� O design assimétrico causa ângulos de viragem diferentes.

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4. KPI E

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4.1. KPI KPI é o ângulo formado através da linha desenhada que passa pelo ponto pivot superior e inferior com a vertical natural, tendo como origem o centro da base do pneu. O KPI permite a utilização de ângulos pequenos do sopé, ajudando assim a carga do veículo a incidir na parte interior da espiga da manga de eixo. Quanto maior for a carga na parte interior da espiga da manga de eixo, maior será o isolamento da estrada. A Estabilidade direccional é aumentada devido ao arco traçado pelo movimento da espiga da manga de eixo, quando as rodas são direccionadas. Este arco força o peso do veículo a ir para cima, idêntico a um avanço positivo.

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O retorno também é aumentado porque o peso do veículo ajuda a forçar as rodas da frente a voltarem para a sua posição em frente.

4.2. ÂNGULO INCLUÍDO O ângulo de viragem incluído é a combinação entre o KPI e o sopé. As medidas do KPI e ângulo incluído são “ferramentas” de diagnóstico úteis. Se existe uma grande diferença do ângulo incluído de um lado em relação ao outro, deve-se procurar um componente que esteja vergado ou danificado entre os dois pontos pivot do eixo de direcção. A localização do charriot não irá somente influenciar o KPI, mas também o avanço e o sopé.

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Fazendo deslocar o charriot será possível corrigir o KPI e o ângulo incluído para as especificações. É necessário medir sempre o KPI e o ângulo incluído começando da posição em frente para impedir que a variação momentânea do sopé influencie nas medições, resultando daí uma leitura errada. 4.3. CONCLUSÃO 1. O KPI é o ângulo formado através da linha desenhada que passa pelo ponto pivot superior e inferior com a vertical natural, tendo como origem o centro da base do pneu. 2. O ângulo incluído é igual ao KPI mais o sopé. 3. O KPI ajuda a aumentar o isolamento da estrada, a estabilidade direccional e o retorno. 4. O KPI e o ângulo incluído permitem a utilização de ângulos do sopé pequenos e podem ser utilizados para detectar uma falha da estrutura ou da manga de eixo. 5. As medidas do KPI e do ângulo incluído deverão ser feitas tendo as rodas numa posição em frente.

4.4. RAIO DE ARRASTAMENTO É definido pela distância que existe entre o plano do eixo de direcção e o centro da superfície de contacto da roda com o solo.

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4.4.1. RAIO DE ARRASTAMENTO POSITIVO Quando se localiza da parte de dentro do plano central da roda. 4.4.2. RAIO DE ARRASTAMENTO NEGATIVO Quando se localiza da parte de fora do plano central da roda.

4.4.3. RAIO DE ARRASTAMENTO NULO Quando o plano do eixo de direcção coincide com o plano do centro de atrito da roda.

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4.4.4. CARACTERISTICAS DO RAIO DE ARRASTAMENTO Quanto mais pequeno for o raio de arrastamento, melhor. Os raios de arrastamento grandes tornam a direcção mais pesada, transmitem ao volante a maior parte das trepidações e provocam um desgaste anormal dos pneus. Como as ligações da manga de eixo e da inclinação do eixo de direcção estão muito próximas, é possível obter um raio de arrastamento pequeno.

4.5. MOMENTO DE ARRASTAMENTO

Ma = Fa x RA Ma = Momento de arrastamento Fa = Força de atrito RA = Raio de arrastamento

O momento de arrastamento faz com que as rodas tenham tendência a divergir ou a convergir ainda mais, de acordo com as circunstâncias. CASO I Ex: Veículo com tracção traseira a) Raio de arrastamento positivo = maior divergência das rodas , isto é , estes viram mais para fora.

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b) Raio de arrastamento negativo = maior convergência das rodas, isto é, estas viram mais para dentro. CASO II Ex: Veículo com tracção dianteira a)Raio de arrastamento positivo = maior convergência das rodas. b) Raio de arrastamento negativo = maior divergência das rodas.

As rodas da frente, uma vez que se encontram ligadas entre si por uma barra de direcção são consideradas como um conjunto.Se as rodas se encontrarem sujeitas a momentos de arrastamento iguais,

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as tendências para estes convergirem ou divergirem, anulam-se, o que faz com que o veículo se desloque em linha recta. Por outro lado, se as rodas tiverem raios de arrastamento ou forças de atrito diferentes, a roda com maior momento de arrastamento tem maior influência do que a roda do lado oposto.

4.5.1. FACTORES QUE ALTERAM O RAIO DE ARRASTAMENTO o Alteração da inclinação lateral do eixo de direcção devido a

danos ou desgaste dos componentes de suspensão e direcção. o Alteração do diâmetro da roda. o Colocação de espaçadores entre o cubo e as rodas. o Alteração da configuração da jante. o Pneus deformados. o Pneus com o rasto descentrado. o Acção estabilizadora da inclinação lateral do eixo de direcção

(camber roll).

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5. ÂNGULOS

DE SIMETRIA

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5.1. DISTÂNCIA ENTRE EIXOS É o ângulo formado entre a linha que intersecta o ponto central das rodas da frente e a linha que intersecta o ponto central das rodas de trás. 5.1.1. DISTÂNCIA ENTRE EIXOS POSITIVA Indica que a distância entre eixos do lado direito é maior do que a distância entre eixos do lado esquerdo. 5.1.2. DISTÂNCIA ENTRE EIXOS NEGATIVA Indica que a distância entre eixos do lado esquerdo é maior do que a distância entre eixos do lado direito.

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5.2. DESVIO LATERAL DIREITO É o ângulo formado pela linha de impulso e a linha que intersecta o ponto central da roda da frente direita com o ponto central da roda de trás direita. 5.2.1. DESVIO LATERAL DIREITO POSITIVO Quando a roda de trás direita está desviada para fora em relação à roda da frente direita. 5.2.2. DESVIO LATERAL DIREITO NEGATIVO Quando a roda da frente direita está desviada para fora em relação à roda de trás direita. O desvio lateral direito é medido com um ângulo (graus) mas pode ser mostrado em polegadas ou milímetros se forem introduzidas as especificações da distância entre eixos.

Linha de Impulso

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5.3. DESVIO LATERAL ESQUERDO É o ângulo formado pela linha de impulso e a linha que intersecta o ponto central da roda da frente esquerda com o ponto central da roda de trás esquerda. 5.3.1. DESVIO LATERAL ESQUERDO POSITIVO Quando a roda de trás esquerda está desviada para fora em relação à roda da frente esquerda. 5.3.2. DESVIO LATERAL ESQUERDO NEGATIVO Quando a roda da frente esquerda está desviada para fora em relação à roda de trás esquerda. O desvio lateral esquerdo é medido com um ângulo (graus) mas pode ser mostrado em polegadas ou milímetros se forem introduzidas as especificações da distância entre eixos.

Linha de Impulso

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5.4. DESVIO DE LARGURA DE VIAS É o ângulo formado pela linha que intersecta o ponto central das rodas direitas da frente e de trás, com a linha que intersecta o ponto central das rodas esquerdas da frente e de trás. 5.4.1. DIFERENÇA DE LARGURA DE VIAS POSITIVA Quando a largura de via do eixo traseiro é maior do que a do eixo dianteiro. 5.4.2. DIFERENÇA DE LARGURA DE VIAS NEGATIVA Diferença de largura de vias negativa quando a largura de via do eixo dianteiro é maior do que a do eixo traseiro. A diferença de largura de vias é medida como ângulo (graus), mas pode ser mostrado em polegadas ou milímetros se forem introduzidas as especificações da distância entre eixos.

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5.5. DESVIO DO EIXO

É o ângulo formado por uma linha que bissecta o ângulo da diferença da largura de vias e a linha de impulso. 5.5.1. DESVIO DO EIXO POSITIVO Quando o eixo traseiro está desviado para a direita. 5.5.2. DESVIO DO EIXO NEGATIVO Quando o eixo traseiro está desviado para a esquerda. O desvio do eixo é medido como um ângulo (graus), mas pode ser mostrado em polegadas e milímetros se forem introduzidas as especificações da distância entre eixos.

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APÊNDICES �

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APÊNDICE I

Alinhamento de Direcções

Procedimentos:

• Posicione o veículo no elevador de alinhamento com as rodas dianteiras centradas nos pratos de viragem.

• Coloque a caixa de velocidades do veículo em ponto morto e, destrave o travão de mão.

• Coloque calços à frente e atrás da roda traseira do veículo.

NOTA : O elevador de alinhamento deve estar nivelado para executar

um alinhamento correcto.

• Acerte a pressão dos pneus para as especificações do fabricante. • Inspeccione se existe desgaste, frouxidão, ou avarias na suspensão e

componentes de articulação da direcção • Com o veículo elevado, gire as rodas de maneira a que as válvulas fiquem

localizadas na posição de 1 hora. Isto ajudará quando colocar os cabos de segurança dos adaptadores de rodas.

• Inicie o programa de alinhamento ao premir a tecla “K4-Iniciar Alinhamento”.

• Introduza informação do cliente usando o teclado. Prima “TAB” ou “ENTER” para mover o cursor para o próximo espaço de introdução.

• Prima a tecla “K4-OK” para introduzir a informação. • Prima a tecla “K2” ou “K3” para realçar o fabricante do veículo a ser

alinhado. • Prima a tecla “K4-OK” para confirmar o fabricante. A imagem apresentará

uma lista dos modelos disponíveis do fabricante seleccionado. • Prima a tecla “K2” ou “K3” para realçar o modelo do veículo a ser

alinhado. • Prima a tecla “K4-OK” para confirmar o modelo. • Continue deste modo até que o veículo seja identificado pelo sistema. A

imagem mudará para a imagem com o título “Controlo de Compensação”. • Aplique os sensores nas rodas e faça a compensação. • Quando os sensores estiverem compensados a imagem mudará para a

imagem principal das “Medidas e Ajustamentos do Veículo”. As medidas do alinhamento do veículo em questão são apresentados na imagem.

• Prima a tecla “K4-Medir Avanço”. Rode as rodas como indicado na imagem.

• Quando o avanço estiver medido, a imagem voltará à imagem principal das “Medidas e Ajustamentos do Veículo”. Estas são as medidas iniciais do veículo.

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• Prima a tecla “K4-Memorize Medidas Antes” para as memorizar para impressão.

• Certifique-se que o veículo está nas condições correctas para memorizar

as medidas “Anteriores”. 1. Balance o veículo 2. Rodas em frente 3. Nivele e fixe os sensores

• Prima a tecla “K4-Pronto”. Quando as medidas estiverem estáveis, serão

memorizadas pelo programa para impressão. • Prima a tecla “K4-Ajuste Sopé e Convergência”. • Ajuste o sopé e a convergência traseira do veículo, utilizando o gráfico de

barras para indicar quando é que os ajustamentos estão correctos. NOTA: Este passo não aparecerá na sequência se o veículo não tiver

afinação traseira.

• Prima a tecla”K4-Ajuste Sopé e Avanço”. 1. Fixe os travões 2. Nivele e fixe os sensores 3. Centrar e fixar o volante

• Ajuste o sopé e o avanço das rodas dianteiras do veículo, usando o

gráfico de barras para indicar quando é que os ajustamentos estão correctos.

• Prima a tecla “K4-Repetir Medir Avanço”. Novamente rode as rodas como indicado na imagem.

• Prima a tecla “K4-Verifique Sopé e Avanço”. Nivele e fixe os sensores, em seguida certifique-se que o alinhamento do sopé e do avanço das rodas dianteiras está correcto.

• A esta altura, a convergência deve ser ajustada. 1. Centre e fixe o volante

NOTA: Ponha o veículo a trabalhar se este for equipado com direcção assistida.

• Ajuste a convergência dianteira do veículo, usando o gráfico de barras para indicar quando os ajustamentos estão correctos.

• Prima a tecla “K4-Imprimir”. Se desejar, escreva una nota para aparecer na impressão.

• Prima a tecla “K4-Imprima Sumário”, para imprimir o sumário do trabalho executado.

• O alinhamento está completo. Desligue os cabos de sensor, se existentes, e retire os sensores do veículo. Baixe o elevador e retire o veículo do mesmo.

• Prima a tecla “R”, quer fazer reset? • Prima a tecla “K1-Sim” e o programa volta à imagem inicial, estando a

máquina pronta para o próximo trabalho.

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APÊNDICE III

TABELA DE CONVERSÃO As medidas apresentadas em milímetros são a conversão dos valores de diâmetro de jante apresentados em polegadas.

DIÂMETRO DE JANTE

MIN 10” 12” 13” 14” 15” 16” 18” 20” 22” 24”

Medidas de diâmetro de jante em milímetros

05’ 0,41 0,48 0,53 0,57 0,61 0,64 0,73 0,86 0,96 1,04 10’ 0,81 0,97 1,07 1,18 1,21 1,29 1,45 1,71 1,93 2,07 15’ 1,23 1,45 1,60 1,76 1,82 1,93 2,18 2,57 2,89 3,11 20’ 1,63 1,93 2,13 2,20 2,43 2,58 2,91 3,43 3,85 4,15 25’ 2,04 2,42 2,66 2,84 3,03 3,22 3,64 4,28 4,81 5,19 30’ 2,45 2,90 3,20 3,41 3,64 3,86 4,36 5,15 5,78 6,22 35’ 2,86 3,38 3,73 3,98 4,25 4,50 5,09 6,01 6,74 7,26 40’ 3,26 3,87 4,27 4,55 4,85 5,16 5,82 6,86 7,70 8,30 45’ 3,68 4,35 4,87 5,11 5,46 5,79 6,55 7,71 8,66 9,34 50’ 4,08 4,84 5,34 5,68 6,07 6,44 7,27 8,58 9,62 10,37 55’ 4,49 5,32 5,87 6,25 6,68 7,08 8,00 9,44 10,59 11,41 1º 4,90 5,80 6,40 6,82 7,28 7,73 8,73 10,30 11,55 12,44 1º05’ 5,31 6,28 6,93 7,39 7,89 8,37 9,46 11,16 12,51 13,48 1º10’ 5,71 6,77 7,47 7,95 8,49 9,02 10,18 12,01 13,48 14,51 1º15’ 6,13 7,25 8,00 8,52 9,10 9,66 10,81 12,87 14,44 15,55 1º20’ 6,53 7,73 8,53 9,19 9,72 10,31 11,64 13,73 15,40 16,59 1º25’ 6,94 8,22 9,06 9,66 10,31 10,95 12,37 14,58 16,36 17,63 1º30’ 7,35 8,70 9,60 10,23 10,92 11,59 13,09 15,45 17,33 18,66 1º35’ 7,76 9,18 10,13 10,80 11,53 12,23 13,82 16,31 18,29 19,70 1º40’ 8,16 9,67 10,67 11,37 12,13 12,89 14,55 17,16 19,25 20,74 1º45’ 8,58 10,15 11,27 11,93 12,74 13,52 15,28 18,01 20,21 21,78 1º50’ 8,98 10,63 11,74 12,50 13,35 14,17 16,00 18,88 21,17 22,81 1º55’ 9,39 11,12 12,27 13,07 13,96 14,81 16,73 19,74 22,14 23,85 2º 9,80 11,60 12,80 13,64 14,56 15,46 17,46 20,60 23,10 24,88 ��