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Conceitos básicos sobre suspensões - Parte III


22 JUN, 2005         
     


Tecnologias

Esqueça por um momento a miríade de apelos “propagandísticos” de válvula disso ou plataforma daquilo. Existem basicamente dois tipos de amortecedores hidráulicos: o damper de orifício e o tipo “shim stack” tambem conhecido como “cartridge” (de cartucho) entre os “motocrosseiros”.

Ambos sistemas se baseiam no mesmo princípio. O amortecedor (damper) converte parte da energia cinética (movimento) da suspensão em calor através da perda e carga em algum obstáculo. Quem “perde carga” aqui é o fluído de amortecimento, normalmente óleo. Ar também pode ser usado como fluído de amortecimento (como nos garfos Noleen e nos amortecedores Cane Creek). Um problema desta tecnologia é que como estes amortecedores usam também o ar como mola, ao ser aquecido na função de damper o ar vai expandir e aumentar a pressão, tornando a suspensão mais progressiva e mudando o seu comportamento.

O sistema de orifícios é o mais simples. O óleo é forçado a passar por um ou mais orifícios quando o garfo é comprimido ou estendido, dissipando a energia do impacto. O sistema funciona bem, mas imagine você sentado em uma sala de cinema com mais 500 pessoas. A tal sala tem apenas uma pequena porta de saída e de repente você escuta um estouro...

Ao atingir um obstáculo em alta velocidade algo parecido ocorre dentro de um garfo com um damper de orifício. O fluído não consegue escoar com a velocidade suficiente e o garfo endurece consideravelmente. A reação do amortecimento varia com o quadrado da velocidade, assim um ímpacto que dobra a velocidade com que o garfo é comprimido vai ser amortecido por uma força quatro vezes maior. O resultado prático deste efeito são “pontadas” de endurecimento que o garfo dá em alta velocidade. Esse sistema funciona bem para resistir ao fim de curso em impactos grandes e em baixas velocidades (dirt jumping e urban), mas em altas velocidades (Downhill racing) a performance do garfo deteriora rapidamente. “Alta velocidade” aqui se refere à velocidade com que o garfo é comprimido, e não necessariamente à velocidade da bicicleta. Se você, mesmo pedalando a 15 km/h, atingir um obstáculo com perfil do tipo “quadrado”, a velocidade de compressão vai ser alta.

Como você deve estar imaginando, a viscosidade do fluído de amortecimento também influencia o comportamento do amortecedor. Sem querer tornar este artigo em uma revisão de física do 2º grau, podemos definir viscosidade como sendo a resistência de algum material em mudar de forma, devido ao atrito interno entre suas moléculas pressionadas umas contra as outras. Quanto maior a viscosidade maior a força necessária para fazer o tal fluído escoar por algum obstáculo (neste caso o orifício). Por isso um óleo de suspensão mais “grosso” (mais viscoso) torna a compressão e o retorno da suspensão mais lentos, enquanto que óleos mais finos tornam a retorno e compressão mais rápidos.

Devido a maior simplicidade o damper de orifício é usado como alternativa de menor custo em suspensões hidráulicas, ou em situações onde performance em alta velocidade é menos importante que a capacidade de resistir a grandes impactos, como no dirt jumping. Como exemplo temos o sistema SSV e SSVF que a Marzocchi usa na série Dirt Jumper, Drop off e Jr. T, e o “hydracoil” HC e HC2 que a Rock Shox usa na Boxxer Race e em outros garfos como a Judy.

O sistema “shim stack” (Figura 1) já é bem mais sofisticado e consiste em um pistão com aberturas para passagem de óleo cobertas com elementos tipo uma arruela (daí o nome) empilhados em ambas as direções (no lado do retorno e no lado da compressão). Quando o amortecedor entra em operação o óleo flexiona as “arruelas” ao passar pela abertura (Figura 2). Quanto mais rápido o óleo tentar passar (impacto de alta velocidade), mais ele vai flexionar as “arruelas” aumentando a abertura e deixando passar mais óleo. O sistema apresenta funcionamento diferente de acordo com a situação (retorno de alta velocidade na Figura 2, onde o fluido entra pela parte inferior do pistão e sai pela parte superior flexionando as arruelas). Na figura 3 já temos compressão de baixa velocidade, onde o fluido escoa por um orifício sem força suficiente para flexionar as arruelas. Na figura 4 a situação é de compressão de alta velocidade, com o fluido entrando pela parte superior e saindo pela parte inferior.


Seguindo a analogia anterior da sala de cinema, agora é como se no lugar de uma porta fixa, a sala fosse equipada com um sistema onde a abertura da porta aumentasse mais e mais a medida em que mais pessoas apavoradas se espremessem junto a ela.

O resultado é um garfo cuja performance se mantém inalterada seja em altas ou baixas velocidades. O interessante é que o comportamento da abertura em relação á passagem do óleo depende do formato e tamanho do shim stack. Isso permite uma ampla gama de configurações diferentes (tuning) dependendo do efeito desejado. Característica que você jamais sonharia com um damper de orifícios. Por exemplo, o shim stack pode ser configurado para oferecer uma maior resistência inicial ao fluxo de óleo, mas uma vez aberto a resistência ao fluxo seria menor. Este é o princípio básico por trás dos amortecedores tipo “plataforma estável” tão populares no mercado atual. A Romic vem oferecendo um amortecer com resistência ao movimento da pedalada já há alguns anos.

Exemplos do sistema shim stack são o HSCV e TST que a Marzocchi usa nos garfos top de linha (All Mountain 1, Shiver, Marathon S, Super T Pro, Monster T, e as lendárias Z1) o TPC e TPC+ que a Manitou usa na Dorado, Sherman, nas Skareb top de linha e em alguns outros, e o SDC que a Fox usa em todos os garfos da linha Float, Talas e Vanilla.

Veja a quarta parte deste artigo em:
https://www.pedal.com.br/exibe_texto.asp?id=742

Veja a segunda parte deste artigo em:
https://www.pedal.com.br/exibe_texto.asp?id=667

Gui Marques


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