três momentos na curva de uma moto

Ciclística da moto – como funciona

Porque a moto anda, não cai e inclina para fazer curvas

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A geometria de uma moto dá as características da sua pilotagem

A bicicleta foi inventada em 1790 e a ciência explica porque ela anda em duas rodas sem cair. É por causa do efeito giroscópico das rodas, o mesmo efeito que faz um pião ficar em pé.

Primeira bicicleta feita por volta do ano de 1870

Primeira bicicleta feita por volta do ano de 1870

Então é fácil entender porque a moto não cai, as rodas funcionam como dois piões que mantém o veículo em pé, mas para controlar o veículo é que complica. Veja que nessa primeira bicicleta havia uma barra, como um leme para controlar a direção da roda da frente que tinha o eixo da direção na vertical, era terrivel fazer curvas com ela. A propulsão era pelos próprios passos do indivíduo.

A aplicação do conhecimento do efeito giroscópico para a concepção de um veículo de duas rodas se desenvolveu mais ou menos em paralelo ao desenvolvimento do automóvel. Porém, como a dinâmica é muito mais complexa e menos intuitiva, apenas recentemente, com a ajuda da telemetria e dos ensaios dinâmicos, foi possível medir todo o funcionamento do veículo e entender por onde melhorá-lo. Assim também se entendeu a condução da motocicleta de uma forma mais racional.

O prolongamento da faixa de contato do pneu forma um cone com o raio da curva

O prolongamento da faixa de contato do pneu forma um cone com o raio da curva

A moto faz a curva quando se inclina e o ponto de contato do pneu no solo toma a forma de uma pequena secção de um cone. Esse cone imaginário é formado pela faixa de contato do pneu com o solo, o centro do raio da curva e o eixo de cada roda. Jogue uma moeda no chão e veja como ela rola fazendo uma curva.

 

Há um equilíbrio de forças durante essa curva.
1- A que puxa a roda (moeda) para fora da curva -força centrífuga,
2- A gravidade atuando sobre a roda inclinada mantendo-a no chão e
3- A força que estabiliza as outras pelo efeito giroscópico. A combinação dessas forças mantém a roda no curso da curva.

Forças que atuam sobre a roda

Forças que atuam sobre a roda

 

A dinâmica da curva na motocicleta, o contra esterço

Antes de começar, vamos definir essa palavra. Contra esterço é a ação do condutor em direcionar a roda no sentido contrário ao da curva.

Moto em contra-esterço por motivo de derrapagem de traseira

Moto em contra-esterço por motivo de derrapagem de traseira

Normalmente, no automobilismo usa-se esse termo quando a traseira do veículo sai (derrapa) demais e também no motociclismo esse tipo de ação ocorre. Este movimento é também conhecido por “derrapagem controlada”, pois o piloto usa o acelerador para manter a trajetória e fazer a curva mais rápido. No entanto, nós aqui estamos falando quando o contra-esterço é usado para entrar e sair de curvas com motocicletas e bicicletas também.

A menos que a velocidade seja tão baixa que o equilíbrio dinâmico da motocicleta seja insignificante ou nulo, ela sempre vai entrar ou sair de uma condição de curva pelo mesmo princípio do contra-esterço.

Em movimento, são três os momentos que descrevemos para o entendimento de como a moto entra e sai de uma curva.

Moto em situação estável - nesse caso em linha reta

Moto em situação estável - nesse caso em linha reta

1- Repouso ou momento anterior à ação do condutor para entrar numa curva. – Essa condição deve ser uma situação estabilizada, uma reta ou uma curva em andamento, sem que a moto mude de atitude.

Após a movimentação no eixo da direção a moto se estabiliza em outra inclinação

Após a movimentação no eixo da direção a moto se estabiliza em outra inclinação

2- Momento da ação do condutor sobre as barras do guidão. – Nessa hora há a aplicação de uma força nas barras do guidão no sentido de tirar o alinhamento das rodas e assim provocar uma mudança na inclinação da moto. Com isso o trajeto da moto se altera; se aumentar uma inclinação existente ela passa a contornar a curva num raio menor, fazendo a curva mais fechada. Se diminuir a inclinação ela passa a fazer a curva mais aberta.

Agora é que vem a idéia polêmica. Essa força que se aplica nas barras do guidão é no sentido contrário à inclinação desejada. Para se inclinar a moto para a direita, vira-se levemente o guidão para a esquerda e vice versa. Ninguém ensina isso para a criança quando ela aprende a andar de bicicleta. Mas de tanto treinar ela absorve o movimento de forma inconsciente e passa a fazê-lo naturalmente. Até que quando cresce e começa a andar de motocicleta essa mesma ação continua a ser executada sem se aperceber disso.

Após a movimentação no eixo da direção a moto se estabiliza em outra inclinação

Após a movimentação no eixo da direção a moto se estabiliza em outra inclinação

3- A motocicleta entra em inclinação, colocando os pontos de contato dos pneus mais para as beiradas da banda de rodagem de forma que o prolongamento desses pontos de contato formam os dois cones e então, ela passa a percorrer um trajeto em curva.

três momentos na curva de uma moto

três momentos na curva de uma moto

 

Os números da geometria de uma moto e seu significado

Rake

O ângulo também conhecido como caster, é medido em graus e na motocicleta recebe o nome de rake porque ele também representa o ângulo de ataque da suspensão. Esse ângulo, na maioria das vezes, é o mesmo das bengalas, (quando existem) mas principalmente ele se refere ao ângulo da caixa de direção.

Sua variação age na velocidade de resposta da motocicleta aos comandos no guidão. Pode-se afirmar também que quanto maior esse ângulo maior é a estabilidade em linha reta porque a roda divide mais a força que vem do obstáculo e afeta menos o chassi do veículo. – O exemplo clássico do uso em excesso desse ângulo para estabilidade em linha reta são as choppers.

Medidas do rake, trail, entre-eixos, etc

Medidas do rake, trail, entre-eixos, etc determinantes da ciclística da moto

Trail É uma medida de comprimento no solo, partindo do centro do ponto de contato do pneu até a prolongação do eixo da direção quando este encontra o solo. Essa medida indica o quanto haverá de deslocamento do ponto de contato do pneu para cada grau de variação de direção no guidão. É o quanto que a moto “sai debaixo” do pneu forçando a inclinação para o lado oposto ao do esterço. Uma medida longa representa uma inclinação mais lenta na curva, resultado de um movimento menor e mais pesado do guidão, de modo que o condutor deverá aplicar mais força para fazer a curva. Em geral um trail longo acompanha o dimensionamento de um rake mais aberto também.

Entre eixos A distância entre os eixos influi também na rapidez em que a geometria da frente vai atuar no conjunto da moto. Tem-se por certo que um entre eixos “curto” favorece respostas rápidas para curvas mas uma maior suscetibilidade aos obstáculos e efeitos da suspensão. Por outro lado um longo entre-eixos favorece estabilidade em retas e pouca maneabilidade em curvas.

Efeitos nas variações da geometria A combinação das medidas influem mais do que cada uma delas em separado, de forma que cada motocicleta tem uma “personalidade” distinta na sua ciclística, completando com as características do chassi, em termos de estabilidade dimensional, resistência a flexões e a dinâmica das variações da geometria durante o funcionamento da suspensão. Por exemplo: Como as bengalas são inclinadas, no fim do curso da suspensão a distância entre eixos fica diminuida, mudando a forma que a moto faz a curva. Sistemas diferentes de geometria na suspensão são usados para diferentes efeitos na ciclística.
Outras mudanças na diamica da moto ocorrem quanto ao posicionamento do piloto, do centro de gravidade e a relação de concentração das massas.

– Comportamento dinâmico: A sensibilidade do terreno e posicionamento do piloto
Como a motocicleta faz curva com a inclinação dos pneus a inclinação da pista faz muita diferença na condução. Na própria irregularidade do terreno pode haver sulcos e planos inclinados que afetam bastante a dirigibilidade da motocicleta. Por issoocorre a especialização do uso da motocicleta. Uma moto de ciclística extremamente precisa como uma de Trial não vai ter o conforto e tranquilidade na pilotagem de uma custom ou mesmo uma big trail. Por outro lado essa mesma precisão vai detrerminar a capacidade do condutor em colocá-la na situação que ele quiser, com muito mais facilidade.

Distribuição de peso e centro de gravidade
Outra questão importante na ciclística de uma moto é o ponto onde se encontra o centro de gravidade. É lá o centro de toda movimentação do corpo da motocicleta. Quanto mais baixo, maior o controle do piloto nas manobras e a sua posição em relação ao comprimento da moto vai determinar o porcentual de peso suportado por cada roda. Nessa característica, novamente cada tipo de uso vai determinar um valor mais indicado. Quanto mais tranquilo o uso, menos importante é esse quesito.
A distribuição de peso se refere à quantidade de massa existente em proporção à distancia dela ao centro de gravidade. É desejável que todas as peças mais pesadas se encontrem o mais próximo possível do centro de gravidade. Isso vai determinar o quanto o chassi e suspensão vão ter que responder aos impactos das rodas com o solo e também como todo o veículo vai responder a eles.
Uma moto desenhada para superar grandes obstáculos como uma de motocross deve ter as massas bem concentradas no centro de gravidade bem localizado para ter maneabilidade em todas as direções, facilitando as manobras mais radicais.

Com a especialização ou a segmentação do mercado os modelos de motos tem sido cada vez mais focados a um tipo de uso específico e as indústrias passam a se preocupar mais com a competitividade dentro de cada uma das classificações de uso. Mas como um todo, o usuário deve atentar ao tipo de uso que pretende dar a sua moto e procurar as características mais importantes que esse uso define. Desta forma, fica fácil determinar qual a melhor moto para atender as necessidades e conveniências de cada um.

 

Obs.: Para facilitar a discussão sobre esse assunto, criamos um tópico no fórum para os motonliners. Clique aqui para acessar o tópico.