Suspensão

Este é o termo dado ao conjunto molas; amortecedores e braços de ligação que conectam o veículo às rodas.
Além de permitir uma melhor condução dos veículos em geral e colaborar até mesmo com os freios, a suspensão, no caso dos 4x4 auxilia a ultrapassagem de obstáculos intransponíveis caso ela não existisse.

História
A suspensão data da época medieval, as carroças de então usavam as famosas “molas elípticas”.
Formada de diversas “folhas” de aço endurecido, (de secção retangular) colocadas uma sobre as outras, de modo a conseguir, desta maneira, dar a relação força x deslocamento necessária ao bom funcionamento do veículo. Quanto maior o “pacote” de folhas, menor o deslocamento do feixe com uma maior força aplicada
Usadas até a época atual, o famoso “feixe de molas” (na realidade um conjunto de molas elípticas pela metade, por isso chamadas de semi-elípticas) continuam equipando caminhões e diversos veículos de passeio atuais.

Massa suspensa x massa não suspensa.
Chamamos de massa suspensa tudo o que está acima das molas, tudo o que está “preso” abaixo das molas é chamado de massa não suspensa.
A relação entre a massa suspensa e a massa não suspensa estabelece a estabilidade de um veículo em terrenos onde os sulcos são transversais ao movimento (o que chamamos comumente de “costela de vaca”) quanto maior a massa não suspensa, menor a estabilidade nestas condições, é devido a isso que a maioria dos 4x4 com eixo rígido (maior massa não suspensa) trafega pior em altas velocidades neste tipo de terreno do que os que tem suspensão independente (menor massa não suspensa).

Molas
Existem na maioria de nossos 4x4, 3 grandes possibilidades de escolha das molas, as molas semi-elípticas (e suas folhas, como vimos acima); as molas helicoidais (são como a maioria das molas que encontramos na prática) e as molas de torção (barras de aço que são “torcidas” quando a suspensão se movimenta).
O primeiro tipo se destina mais às pick ups (mesmo as que tenham 4x4) e veículos de carga, tendo sido pouco utilizada no projeto dos 4x4 mais modernos, o segundo tipo é usado na grande maioria dos mais modernos 4x4 (às vezes sendo substituídos por bolsas de ar, que tem a mesma função) e o terceiro mais utilizado em pick ups em sua parte dianteira.
A limitação do curso, facilidade de manejo e a função principal do veículo (rallyes, obstáculos, trial, rock crawling, etc..) definem, a nível de projeto, qual a melhor mola a ser usada.

Amortecedores
Se os sistemas tivessem somente molas, seria impossível parar o movimento de subida e descida quando passamos em um buraco, por exemplo, as molas iriam sempre dar o seu “retorno” querendo voltar à posição de descanso, em pequenas oscilações de pequeno curso que chamamos de MHS (Movimento Harmônico Simples).
Os amortecedores vêm sendo instalados então para controlar este movimento (que é necessário) a um ponto em que seja ideal, permitindo controle e conforto aos ocupantes.
Diversos tipos de amortecedores existem no mercado, os mais usados são os hidráulicos ou os gás/hidráulicos.
Formados basicamente por um cilindro conectado a um lado da mola, por onde se desloca um pistão, este conectado à massa suspensa, o óleo é obrigado a passar de uma câmara à outra, através de um orifício, diminuindo a velocidade com que a MNS (massa não suspensa) pressiona a mola e a aproxima da MS (massa suspensa).
Quanto mais forte o amortecedor, menos haverá ação da mola e menos a MNS conseguirá “copiar” o perfil do solo, portanto deixando o piloto sentir menos os ressaltos da mola, mas perdendo estabilidade, certamente haverão momentos onde as rodas não tocarão o solo.
Um amortecedor gás/hidráulico tem, em uma das câmaras, óleo, na outra, um gás (normalmente Nitrogênio) que empurra sempre o óleo de volta rapidamente, aumentando a eficiência do mesmo, em competições onde os amortecedores são muito solicitados (rallyes de alta velocidade por exemplo) existe até mesmo um reservatório separado para o gás, imaginem as solicitações por exemplo em um Rallye dos Sertões onde as velocidades podem chegar a 150 km/h em estradas esburacadas e com muitas “costelas de vaca”.

Braços de ligação
Chamados comumente de “links” (palavra que em português significa ligação) ligam os eixos à MNS posicionando-os ao longo do trajeto.
Quanto mais fortes os links, mais estável será o veículo mas, obviamente uma relação de custo x benefício sempre é tomada dentro de um projeto.
Em suspensões de molas semi-elípticas não são necessários links e isso é a parte mais econômica delas, apesar de não terem um curso muito grande e nem mesmo um comportamento dinâmico tão bom quanto as molas helicoidas e de torção (elas tem atrito entre as folhas o que prejudica o rendimento) são, sem dúvida nenhuma, a maneira mais econômica de se colocar suspensão em um veiculo.
Nas duas pontas dos links, certamente teremos buchas, as buchas são muito importantes para a estabilidade dos carros, buchas desgastadas fazem com que o veículo perca completamente sua estabilidade original, podendo causar falta de condução adequada e até mesmo a quebra de um link, o que é, na maioria das vezes, catastrófico.
Os posicionadores de eixos rígidos são diversos mas os mais usados são a Barra Panhard (posiciona o eixo no sentido transversal ao movimento do carro) o Braço “A” (não permite o giro do eixo) e as barras do tipo “C” onde a parte que se conecta ao eixo tem 2 buchas, impedindo o movimento de giro do mesmo.
Nos modelos com eixos independentes, temos as famosas “bandejas” que são estruturas em aço estampado com buchas nas extremidades e terminais esféricos (chamados em inglês de ball joints) que posicionam as rodas e definem o percurso que a suspensão pode ter.
Folgas nas buchas ou terminais no caso da suspensão independente (muito usada com molas de torção) certamente irão tirar seu 4x4 do trilho.

Os mais modernos
Desenvolvimentos em 4x4 levam à suspensões independentes nas 4 rodas (melhor dirigibilidade) mas com eixos interconectados, simulando eixos rígidos, para um aumento do curso da suspensão, que não pode ser conseguido com a suspensão independente baseada nas tradicionais bandejas.
As molas mais usadas pelos modernos 4x4 são, na grande maioria, pneumáticas, que se comportam exatamente como as helicoidas ou de torção, mas podem ser infladas, permitindo que o veículo suba consideravelmente (alguns até 60mm) para passar por obstáculos.
Sistemas para evitar o “rolling” (inclinação da carroceria em curvas de alta ou baixa velocidade) com acionamento hidráulico já foram desenvolvidas para os SUVs mais modernos, permitindo uma condução perfeita na estrada, sem perda considerável de performance Off Road.