Condução Desportiva IX – A Aceleração

Em termos físicos a aceleração é uma grandeza vectorial que relaciona o comprimento e a variação da velocidade em função do tempo, sendo a desaceleração a aceleração que diminui o valor absoluto da velocidade.

Em Condução Desportiva, a aceleração é a rapidez com que a velocidade de um carro varia!

É através dos pneus que a potência é transmitida ao solo e, uma vez que estes nunca poderão efectuar mais do que 100% da sua capacidade de travagem, mais do que 100% da sua capacidade de curvar ou da aderência que resulta da combinação de ambas, nesta fase, vamos concentrar-nos na sua capacidade de transmitir aceleração ao solo ou seja, no arranque desde a velocidade zero e na saída das curvas

Antes de tudo há que compreender que nunca se deve tentar passar o motor de um carro da potência nula para a potência máxima instantaneamente apenas acelerando o motor ao máximo. Desta acção poderá resultar o desequilíbrio crítico do carro e a consequente perda de controlo, conforme verificámos nos Capítulos V e VI:

(Condução Desportiva V - O Equilíbrio)
(Condução Desportiva VI - A Suavidade)

Assim, a aplicação da potência terá que ser doseada com suavidade, sem permitir a derrapagem que resulta de se ultrapassar a capacidade de aderência dos pneus e sem perder o controlo da direcção.

A aceleração tem de aumentar gradualmente em função do aumento da velocidade ou seja, quanto maior for a velocidade mais rapidamente se pode acelerar. É por isso que a velocidade máxima apenas poder ser alcançada em linha recta. Em curva a aceleração fica limitada pelo ângulo de viragem e a capacidade de aderência.

O domínio de um carro em velocidade depende assim da relação directa entre a aceleração e o ângulo de viragem do volante. À medida que o volante é virado a aceleração tem que diminuir enquanto ao passo que vai sendo endireitado a aceleração deve incrementar. A velocidade em Condução Desportiva depende em grande medida da perfeita gestão e coordenação destes movimentos.

Num automóvel a evolução gradual da aceleração está directamente relacionada com a transmissão, vulgarmente chamada de caixa de velocidades. As relações de caixa, também apelidadas de mudanças ou velocidades associadas ao respectivo número da engrenagem ou do carreto, correspondem ao factor de desmultiplicação e/ou multiplicação entre elas que, nas transmissões dos carros desportivos, tais como os Lotus, é sincronizada.

Um dos grandes erros vulgarmente efectuados na aceleração consiste em tentar realizar as passagens de caixa com a máxima força e rapidez possível, o que não permite que os cones dos sincronizadores dos carretos tenham tempo de actuar, provocando desencontros entre os dentes das engrenagens que, para além de desacelerar o carro, provoca o desgaste prematuro da caixa de velocidades.

Em Condução Desportiva as passagens de caixa devem ser efectuadas da seguinte forma:

- No limite máximo da rotação que a relação engrenada (vulgo mudança) suporta ou seja, a chegar ao “red line” no conta-rotações, o pé esquerdo é deslocado do pousa-pé para o pedal da embraiagem ao mesmo tempo que a mão abandona o volante e vai para o manípulo da caixa de velocidades;

- Simultaneamente, o pé direito liberta totalmente o acelerador e o pé esquerdo inicia a pressão do pedal da embraiagem para desembraiar o motor enquanto a mão desengata a relação de caixa inferior;

- Com um movimento suave e contínuo do braço o manípulo da caixa passa pelo ponto morto desengatando por completo a relação enquanto o pedal da embraiagem percorre o seu curso;

- Ao sair do ponto morto sente-se um aumento de resistência no manípulo que é provocado pela acção dos sincronizadores. Assim que esta resistência diminui os carretos encontram-se sincronizados, permitindo o perfeito acoplamento entre as engrenagens dos carretos;

- A relação de caixa superior deverá estar a ser engrenada exactamente ao mesmo tempo que o pedal da embraiagem chega ao fim do seu curso total. Atenção, o pedal da embraiagem tem de ser pressionado sempre até ao fim do seu curso em todas as passagens de caixa;

- Assim que o pedal da embraiagem chega ao fim do seu curso, a relação de caixa já se encontra engrenada, iniciando-se de imediato a libertação da embraiagem. Atenção, o pedal da embraiagem não deve ser largado mas sim libertado aliviando a pressão do pé sobre ele num movimento contínuo que se inicia de forma lenta e suave até o motor embraiar terminando de seguida de forma rápida;

- No momento em que o pedal da embraiagem se encontra solto inicia-se a pressão no pedal do acelerador, o que deve ser efectuado de forma suave e contínua para que a embraiagem possa equilibrar a rotação da engrenagem engatada com a rotação do motor;

Nota: No momento em que se liberta o pedal da embraiagem, se o carro “afocinhar” significa que a passagem de caixa foi lenta, permitindo que a rotação do motor diminuísse demasiado. Se o carro saltar para a frente e/ou a embraiagem patinar fazendo subir a rotação, significa que se iniciou a aceleração demasiado cedo, antes de a embraiagem ter acoplado à transmissão.

A correcta e precisa coordenação de todos estes movimentos em simultâneo não é nada fácil mas, sem afectar a mecânica do carro, estas passagens de caixa podem ser realizadas de uma forma suave em fracções de segundo permitindo uma aceleração exponencial do carro!

É importante que o seu treino se inicie a velocidades moderadas, que vão sendo gradualmente aumentadas com a prática.

A aceleração máxima não se encontra limitada pela potência do motor mas sim pela eficácia do carro na transmissão da potência ao solo e pela capacidade de aderência dos pneus.

É no perfeito domínio das passagens de relação e da utilização da caixa de velocidades que reside o segredo da aceleração!

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Condução Desportiva VIII - O Ponto Pivot

Considerando que não se exige do carro acelerações excessivas ou travagens violentas, o seu comportamento expectável em curva será de não subvirar nem sobrevirar, mas sim manter um equilíbrio neutro.


A medida que se aumenta a velocidade, para controlar eficazmente o comportamento de um carro em curva há que começar por ter em consideração a distribuição de pesos que resulta da concepção do próprio veículo.

O Ponto Pivot:

Em qualquer automóvel existe um ponto a volta do qual todo o veículo entra tendencialmente em rotação quando perde a tracção em curva. Esse ponto designa-se por Ponto Pivot. A sua localização depende essencialmente da distribuição no chassis das massas do motor, da caixa de velocidades e da transmissão.

Motor Dianteiro/Caixa Dianteira/Transmissão Dianteira:

Este é o layout utilizado na maioria dos automóveis existentes. A razão fundamental deve-se ao facto de assim ser possível compactar num bloco o motor, a caixa de velocidade e a transmissão na frente do veículo. Para além de tornar a construção do conjunto significativamente mais barata, a inexistência do túnel de transmissão permite muito mais espaço no habitáculo e na bagageira.

Outra grande vantagem deste layout resulta do facto de a grande maioria dos condutores apenas ter noções básicas de condução. Uma vez que esta configuração resulta como inerentemente segura, pois toda a massa do conjunto encontra-se na frente do veiculo, permite que a distribuição de pesos possa chegar a ser de 60% sobre as rodas dianteiras e 40% sobre as rodas traseiras.
 
Assim, a tendência natural desta configuração é para subvirar. Um condutor ao abordar uma curva com velocidade excessiva terá o reflexo instintivo e natural de levantar o pé do acelerador o que, neste tipo de carro é a reacção absolutamente correcta a adoptar. Corta de imediato a transmissão de potencia ao solo ao mesmo tempo que transfere a carga do carro para as rodas dianteiras, aumentado assim a capacidade de aderência dos pneus e consequentemente a sua capacidade de curvar.

Em termos práticos resulta naquilo a que se dá o nome de Segurança Negativa pois, no limite, não fazer nada ou quanto muito ter uma reacção de pânico perante uma situação inesperada é a melhor e mais segura opção para recuperar o controlo do carro.

Nesta configuração o Ponto Pivot encontra-se centrado no eixo dianteiro, as rodas da frente dirigem "e o resto vai atrás".

Motor Dianteiro/Caixa Dianteira/Transmissão Traseira:

Durante décadas, a colocação do motor e da caixa de velocidade acoplados na dianteira dos automóveis e a transmissão de potencia ser efectuada via eixo traseiro foi a configuração mais tradicional. Mantendo e frente pesada, continua a ser um veiculo que naturalmente subvira, no entanto foi sendo abandonada pois as desvantagens da existência do túnel da transmissão aliadas à falta de carga sobre as rodas traseiras resultam num carro difícil de conduzir em situações extremas.

Nesta configuração o Ponto Pivot encontra-se centrado a cerca de 1/3 do eixo dianteiro. Tendo uma boa proporção da massa do motor e da caixa muito próxima do Ponto Pivot, são carros muito estáveis mas, a velocidades elevadas ou em superfícies escorregadias, a falta de carga nas rodas traseiras facilitam a entrada em rotação rápida.

Motor Dianteiro/Caixa Traseira/Transmissão Traseira:

Ao longo da década de 70 várias marcas optaram por separar a caixa de velocidades e a transmissão do motor para obter uma melhor distribuição de cargas sobre os eixos. Hoje em dia esta configuração não só permite dividir o peso 50%/50% entre a frente e a traseira como dá ao carro um momento de inercia polar (resistência estrutural à torção lateral) muito elevado o que resulta em muita estabilidade a alta velocidade, especialmente com ventos cruzados.
Estes carros têm um comportamento muito neutro que pode ser amplamente aproveitado por condutores experientes, tornando este layout muito apreciado pelos pilotos.

Nesta configuração o Ponto Pivot encontra-se exactamente no centro do carro. Os pesos das massas localizadas nos extremos do carro tornam-no muito previsível e fácil de controlar.

Motor Central/Caixa Traseira/Transmissão Traseira:

Esta configuração também permite uma distribuição do peso de 50%/50% entre os eixos no entanto, em vez de peso estar dividido em duas massas, uma sobre cada eixo, encontra-se concentrado no meio do carro. Embora o torne bem equilibrado e com um comportamento neutro faz com que o seu momento polar de inercia seja muito baixo o que se traduz em duas consequências significativas, não só o torna num carro muito sensível aos ventos cruzados como faz com entre facilmente em rotação (peão sobre o Ponto Pivot) em superfícies escorregadias o que obriga a dispendiosos desenvolvimentos ao nível do chassis e das suspensões.
 
Nesta configuração o Ponto Pivot também se encontra exactamente centrado no carro. Mas a falta de peso sobre as rodas dianteiras e as rodas traseiras facilitam a entrada em rotação rápida.

Motor Traseiro/Caixa Traseira/Transmissão Traseira:

Esta distribuição de pesos inverte a primeira configuração, passando a sua relação a ser de 60% sobre o eixo traseiro e de 40% sobre as rodas dianteiras. A tendência natural deste layout é o carro entrar facilmente em sobreviragem crítica. Este comportamento é contrariado com o recurso a suspensões e pneus especiais para esse efeito no entanto, são carros mais difíceis de conduzir. Um bom exemplo é o Porsche 911 que, sendo uma referência no segmento dos super-desportivos, exige conhecimentos avançados de condução para ser eficazmente controlado a altas velocidades.
Nesta configuração o Ponto Pivot encontra-se centrado no eixo dianteiro. O facto da totalidade do peso da massa do conjunto motor / caixa de velocidades / transmissão se encontrar na traseira, à medida que o carro curva, desencadeia o Efeito de Pêndulo no qual, a elevada massa em movimento sujeita a Força Centrifuga começa de forma imperceptível a ganhar inércia, que vai gradualmente aumentado até provocar a sobreviragem crítica.

Transmissão Integral:

Na prática, a tracção às quatro rodas pode existir em qualquer uma das configurações apresentadas. A tendência natural do comportamento do carro será idêntica à respectiva versão base. A diferença essencial resulta da utilização que se pode fazer da transmissão integral de potencia ao solo gerindo a transferência de cargas entre as 4 rodas, o que exige conhecimentos avançados de condução para ser eficazmente utilizada.


Todos os comportamentos naturais das configurações apresentadas podem ser, e são, significativamente controlados, alterados e mesmo dominados com recurso ao desenvolvimento de chassis, suspensões e auxiliares de gestão electrónica, tais como o ABS, o ASR, o ESP, o TCS e as restantes letras do alfabeto… que tornam os carros mais seguros e fáceis de controlar, permitindo ao condutor a possibilidade de usufruir das elevadas prestações dos automóveis de alta performance sem que para tal tenha de ser um piloto ou possuir conhecimentos técnicos de condução.

Nota: Perdoem-me os miseráveis desenhos mas, tive que me desenrascar sem a ajuda do meu Filho… Já as fotos são do fabuloso Lotus Omega, um extraordinário feito da Engenharia que durante muitos anos foi o sedan mais rápido do mundo, 300 Km/h!

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Condução Desportiva VII - Subviragem e Sobreviragem

O balanceamento da carga suspensa de um carro em movimento, dependendo das características deste, provoca fenómenos de Subviragem e Sobreviragem cuja compreensão e controlo são essenciais na Condução Desportiva.

A Subviragem:
 
Em termos técnicos, a Subviragem é o fenómeno físico que ocorre num automóvel ao curvar, quando este descreve um arco de circunferência no solo de raio significativamente maior que o raio deduzido da posição das suas rodas ou seja, o raio correspondente ao centro de viragem do próprio veículo.

De uma forma mais prosaica, a Subviragem é o efeito que ocorre quando as rodas dianteiras não seguem o caminho imposto pelo condutor, seguindo em vez disso, uma trajectória mais rectilínea ou seja, o carro foge ou sai de frente.

A Subviragem Crítica acontece acidentalmente quando um veículo em piso escorregadio ao tentar percorrer uma curva a uma determinada velocidade, que pode ou não ser elevada, as rodas da frente perdem a aderência e tendem a seguir em frente enquanto a traseira curva ligeiramente.

Quanto maior for o rácio da distribuição do peso da parte traseira para a dianteira do automóvel maior é o risco do veículo entrar em Subviragem Crítica.

A Sobreviragem:
 
A Sobreviragem decorre do comportamento natural de um veículo ao descrever uma curva, sendo o fenómeno físico que ocorre quando a traseira do veículo se desloca para a parte de fora da curva devido ao aumento da força centrífuga. As rodas traseiras excedem os limites da sua tração lateral durante a curva antes das rodas dianteiras o fazerem, ou seja, o ângulo de deslizamento das rodas de trás excede o ângulo das rodas da frente.
 
A Sobreviragem Crítica, consiste na derrapagem acidental ou intencional de modo a que a traseira do veículo se desloque em direcção ao exterior da curva num ângulo muito acentuado, designado como ângulo de derrapagem (não deve ser confundido com o ângulo de deslizamento), podendo induzir o veículo a fazer peões e/ou entrar em despiste.

Consideremos um automóvel a descrever uma curva num plano horizontal a uma velocidade baixa e sem acelerar. Neste caso as forças centrífugas sobre a sua massa são muito reduzidas e é de esperar que o automóvel descreva um arco de circunferência que depende apenas da posição das rodas induzida pelo volante.

Assim, quando ao curvar o raio do arco descrito pelo veículo for menor que o esperado, diz-se que o veículo Sobrevira, caso contrário Subvira.

Factores de influência:
A tendência de um automóvel para Sobrevirar depende de vários factores, tais como a distribuição mecânica, a tracção, a aerodinâmica, o sistema de suspensão e o controlo do condutor/piloto.

Os automóveis com tracção traseira têm tendência para Sobrevirar quando aceleram numa curva apertada. Os pneus traseiros ficam sujeitos ao binário do motor e tendem a seguir em frente e não ao longo da curva como os pneus dianteiros, deslocando a traseira do carro para a parte de fora da curva, ligeiramente e o veículo Sobrevira ou, acentuadamente e o veículo Sobrevira Criticamente.

Velocidade crítica:
Os automóveis com tendência para Sobrevirar têm associado um factor de instabilidade designado de Velocidade Crítica que ocorre geralmente a uma velocidade elevada. À medida que o automóvel se aproxima desta velocidade a condução torna-se progressivamente mais sensível e quando chega a esta velocidade o automóvel vira mesmo com a direcção neutra, pelo que é necessário contrariar este efeito com pequenos e rápidos ajustes no volante.

Por outro lado, os automóveis com tendência para Subvirar não possuem este factor de instabilidade, sendo essa uma das principais razões que levam os construtores de automóveis de alta performance, tais como a Lotus, a projectá-los para tendencialmente Subvirarem.

Nota: Imagens do pouco conhecido Talbot Sunbeam Lotus que fez furor nos rallies durante a década de 80. 

No desporto automóvel, a Sobreviragem é uma ferramenta muito importante. Em rally, a manobra em gancho é um excelente exemplo de como a Sobreviragem pode ser utilizada e, na sua forma mais radical é usada nas provas de Drifting, que consistem em deliberadamente fazer o automóvel derrapar para os lados premiando as Sobreviragens mais críticas.

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Condução Desportiva VI - A Suavidade

O equilíbrio de um carro em movimento depende principalmente do correcto balanceamento da sua carga suspensa.

O segredo do balanceamento está na suavidade com que as transferências de carga são efectuadas.


Por sua vez, uma condução suave e fluída depende essencialmente da capacidade do condutor em antecipar circunstâncias e eventos que poderão surgir ao longo do seu percurso.


Para reagir eficazmente ao comportamento de um carro, às características e condições do trajecto, aos outros carros e aos seu condutores, é essencial estar consciente de tudo o que está a ocorrer em redor.


Ao nosso lado, utilizando a visão periférica. Atrás, usando os espelhos. E, principalmente à nossa frente. Para isso é importante conseguir ver através dos vidros do carro na nossa dianteira e perceber o que está a ocorrer mais à frente.


Quando tal não é possível, é recomendável aumentar a distância ao carro da frente até que esta permita que se consiga ver por um ou por outro lado daquele. Esta técnica é particularmente eficaz em traçados sinuosos.


Em estradas rurais, daquelas Lotus Tailored, há que estar especialmente atento às bermas. Se repentinamente surgir um obstáculo conseguirei utilizar a berma para o evitar com segurança?


Já em pista a utilização das escapatórias é comum para evitar o contacto com os outros carros.


Os pilotos têm reacções extremamente rápidas mas muito raramente inesperadas pois, sempre que efectuam qualquer manobra, normalmente já a anteciparam ganhando assim tempo precioso para preparar a reacção.


Assim, todos os movimentos efectuados fluem numa transição contínua que, sendo muito rápida, não deixa de ser suave.


Com treino e prática, não é difícil levar um Lotus da aceleração máxima para a travagem a fundo em centésimos de segundo, a dificuldade reside em fazê-lo suavemente.


Na Condução Desportiva a saída de uma recta tem de consistir na entrada suave numa curva assim como a saída de uma curva terá de consistir em entrar suavemente numa recta, tudo isto efectuado no limite da capacidade do condutor e/ou do automóvel.


Durante estas manobras qualquer aceleração repentina, travagem brusca ou viragem violenta perturbará de forma crítica o delicado balanceamento do carro, como apresentado no capítulo anterior (Condução Desportiva V - O Equilíbrio).


Tanto na estrada como na pista, um carro deve ser sempre conduzido como se estivesse sobre carris.


Muito embora possa ser e parecer espectacular colocar um carro em derrapagem, o chassis, as suspensões e os pneus dos Lotus estão concebidos para proporcionar melhores resultados quando se mantêm colados à estrada.


As únicas excepções a esta regra aplicam-se apenas para a condução em superfícies soltas, tais como o gelo, a neve, a areia, gravilha, etc. mas mesmo nestes casos, a viragem do carro com o acelerador tem sempre de ser efectuada com suavidade.

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Condução Desportiva V - O Equilíbrio

O equilíbrio de um carro em movimento é o factor mais importante na Condução Desportiva.

Noções de Carga Suspensa:

Imaginemos que seguramos um aquário com água. Assim que começarmos a andar para a frente, a massa da água desloca-se para trás colocando a sua carga (peso) na traseira. Da mesma forma, se pararmos a carga da água desloca-se para a frente transferindo o seu peso para a dianteira.


Sempre que efectuarmos uma curva, a carga da água desloca-se lateralmente e longitudinalmente variando a sua deslocação conforme alteramos a direcção e a velocidade do movimento.


Sendo um carro uma carga suspensa em quatro pontos, os conjuntos chamados suspensões que por sua vez estão assentes nas rodas, é fácil entender que a massa de um carro em movimento desloca a sua carga sobre estas num ângulo horizontal variável em 360º, dependendo a sua variação vertical e o seu peso da velocidade da aceleração, da deslocação, da travagem e do ângulo de viragem.


Considerando que todos estes factores variam em simultâneo, o domínio e a gestão do seu equilíbrio é o segredo que permite conduzir um carro desportivo a elevada velocidade de forma segura e controlada.


Existem ainda variáveis adicionais que influenciam significativamente este equilíbrio tais como os movimentos do condutor, a inércia, a força G, o combustível no depósito, o óleo no motor, os pneus, o piso, a aderência, a aerodinâmica, o vento, etc...


Antes de controlarmos a variação da carga do carro, temos de começar por controlar a nossa ou seja, a do condutor. Para além do movimento dos pés nos pedais (note-se, dos pés, não das pernas, que deverão manter-se praticamente imóveis) e das mãos no volante e no manípulo da caixa de velocidades, o resto do corpo deve estar firmemente encaixado no assento conforme indicado no capítulo II (Condução Desportiva II - A Posição).


A cabeça poderá ser ligeiramente inclinada para o interior das curvas mas este movimento não deve ser exagerado pois o seu peso estático é de aproximadamente 10% do nosso peso total e aumenta consideravelmente com a deslocação podendo a força G provocar lesões sérias no pescoço.


Nota: Fotos do Piloto Ernesto Neves ao volante do Lotus Cortina, cujas extraordinárias características facilitam a visualização das explicações.

O balanceamento do volante é essencial para manter um carro equilibrado e é sempre efectuado com ambas as mãos, conforme indicado no capítulo III (Condução Desportiva III - O Volante).


Todos os Lotus têm a direcção muito directa pelo que, apenas em curvas muito fechadas é necessário mudar a posição das mãos no volante. Quando surge essa necessidade e sempre que o volante tiver que ser rodado mais de 180º (meia-volta), há que garantir que o controlo do equilíbrio do carro se mantém. Para tal, as técnicas a utilizar são as seguintes:

Balanceamento simétrico:
Esta técnica é a mais utilizada e consiste em manter firme a mão que está mais acima (será a esquerda numa curva para a direita e a direita numa curva para a esquerda) e aliviar a pressão da mão que fica por baixo ao atingir a meia-volta e, sem largar o volante, mantê-la nessa posição pronta para agarrar firmemente o volante assim que se começa a desfazer a volta, mantendo os braços simétricos.


Balanceamento misto:
Consiste em rodar o volante deslocando a mão esquerda entre as 7 e as 11 horas e a mão direita entre a 1 e as 5 horas, aliviando a pressão de uma ao firmar a outra enquanto se roda o volante. Numa curva à esquerda, a mão direita sobe rodando o volante das 3 até à 1 hora e a mão esquerda prossegue com a viragem descendo desde as 11 até às 7 horas. Se for necessário continuar a virar, a mão direita re-agarra às 5 subindo até à 1 hora e assim sucessivamente.


É muito importante que as mãos nunca se cruzem uma sobre a outra, mas antes que se desloquem deslizando sobre volante sem nunca o largar, a não ser a mão que vai ao manípulo da caixa de velocidades (movimento esse que deve ser tão rápido quanto possível) e que nunca escorreguem no volante, pelo que se devem usar luvas específicas para esse efeito.


Nos próximos capítulos analisaremos como se gere o equilíbrio do carro transferindo a carga da sua massa entre os eixos e selectivamente para cada uma das rodas.

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