Os diferentes ângulos da suspensão e seus impactos (câmber, cáster, convergência e divergência)

 
O que é Divergência e Convergência?

Divergência é o ângulo negativo entre a linha direcional da roda e do veículo, enquanto a convergência é o ângulo positivo. Ambos os ângulos precisam ser verificados regularmente devido a irregularidades no terreno e desgaste natural.

Para entender a diferença entre esses dois ângulos, devemos imaginar o carro visto por cima. A convergência consiste no “fechamento” das rodas, isso é, o quanto os pneus estão apontando para dentro do carro. Por outro lado, divergência indica o quanto as rodas apontam para fora do veículo.

Em ambos os casos, caso o grau seja bem diferente que o indicado no manual, a banda de rodagem do pneu se desgastará próximo da borda interna, no caso de divergência e em caso de convergência a borda externa.

Um alinhamento convergente torna um carro mais confortável e seguro de se guiar. Isso pode ser notado durante uma curva: ao virarmos o volante, a roda do lado da curva fica inicialmente paralela com o carro, para que depois continue a movimentar o carro para dentro da curva. Isso faz com que mudanças de direção repentinas sejam feitas com mais segurança.

Por outro lado, o alinhamento divergente torna o carro muito mais agressivo, sendo indicado para carros utilizados em corridas. Quando iniciamos uma curva com esse padrão de alinhamento, a roda do lado para o qual está virando já se encontra apontada para dentro da curva, fazendo com que o carro responda mais rapidamente.

O que é cambagem?

O câmber é o ângulo de inclinação da roda com relação ao eixo vertical do veículo, notado quando observamos o veículo de frente. Pode-se notar que, quando fora das especificações de câmber de fábrica, os pneus terão desgastes irregulares nas laterais da banda de rodagem (ombros) dos pneus. Se o ângulo estiver “fechado”, ou seja, as rodas tiverem angulação positiva, a parte externa das rodas apresentará maior desgaste e vice-versa.

Essa angulação costuma alterar conforme o carro. Todo veículo possui seu grau exato de cambagem que se encontra especificado no manual.

Alguns veículos possuem regulagem e outros não. Caso os ângulos de cambagem estejam fora em um veículo que não possui regulagem, necessita verificação de todo sistema de amortecimento (pivô, amortecedor, buchas, bandejas etc.) Lembramos que nos veículos com regulagem, não pode esquecer também de uma breve verificação no sistema.

Esses ângulos facilitam o giro da direção, em consequência de um menor atrito com o solo. Usá-la para diminuir 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.

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 estabilidad

O que é 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 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.

O cáster foi apresentado como um ângulo presente apenas na dianteira do veículo, sendo responsável pela leveza da direção.

O que é SAI/KPI?

O ângulo de inclinação do pino mestre (KPI – King Pin Inclination ou SAI – Steering Axle Inclination) é um parâmetro fixo, determinado no projeto do veículo, e não pode ser ajustado no alinhamento.

O conceito do KPI remonta às antigas carroças. Para permitir mudanças de direção, elas possuíam um pino central no eixo dianteiro. Esse pino, além de possibilitar o movimento do eixo rígido onde as rodas eram montadas, também suportava toda a estrutura da carroça. No entanto, essa configuração não era viável para os automóveis, pois o eixo dianteiro precisava suportar chassi, carroceria e rodas, além de permitir seu movimento. Apenas um pino centralizado no eixo não seria suficiente para essa função.

Com o desenvolvimento da geometria de Ackerman, o eixo deixou de girar por inteiro e passou a ser fixo, incorporando mangas de eixo articuladas com quatro pontos de apoio. Isso permitiu que o chassi ficasse mais próximo ao solo e as rodas obtivessem um maior raio de esterçamento. Inicialmente, o pino mestre era posicionado na vertical (0° de inclinação), mas essa configuração resultava em grande instabilidade direcional. Posteriormente, com a introdução dos freios hidráulicos, percebeu-se a necessidade de inclinar o pino mestre em relação à vertical para melhorar a dirigibilidade.

A inclinação do pino mestre é medida em graus e corresponde ao ângulo entre a linha de centro do pino mestre e a linha de centro da roda, quando observado frontalmente. Essa linha de centro do KPI coincide com a do Cáster, mas este último é analisado lateralmente. O ideal é que a linha de centro do pino mestre se aproxime o máximo possível da linha de centro da roda, determinando o ponto de contato do pneu com o solo. Isso reduz o arraste do pneu em manobras de baixa velocidade, diminuindo o esforço do motorista e do sistema de direção.

Além disso, a inclinação do pino mestre contribui para a estabilidade direcional do veículo, pois induz as rodas a retornarem automaticamente à posição reta, evitando que forças externas as desviem. O KPI e o Cáster são os principais fatores que influenciam essa estabilidade, sendo o KPI o mais relevante nesse contexto.

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