Anti Roll Bars

Os Fundamentos
Barra fabricada em aço, que liga elasticamente as rodas de um mesmo eixo. Chama-se "estabilizadora" porque limita a inclinação lateral do carro nas curvas (rolling).
Pode-se usar ou montar barras estabilizadoras em ambos os trens. Normalmente, tem uma parte central retilínea, que gira em mancais montados na estrutura do carro, e duas extremidades curvas, de forma apropriada para ligá-la às rodas. De modo geral, barra e suspensões ligam-se através de braços.
É fixada em ambos os lados da suspensão e conduz o movimento da suspensão de um lado para o outro. Quando um lado da suspensão muda de posição, ora compressão ora distenção, a anti-roll bar é torcida. A anti-roll bar estando torcida naturalmente tenta se distorcer provocando o outro lado do carro adaptar-se a posição inicial do primeiro e sua eficiência depende da rigidez com que são regulados.
Desta forma algumas das características de suspensão independente é perdida pois as anti-roll bars transfere o movimento de um lado do carro para o outro.
Em termos de aparato, anti-roll bar é um dispositivo extremamente simples, ainda que seu efeito na suspensão seja bastante complexo.

A anti-roll bar é simplesmente uma barra de aço em forma de "U". A sessão central está fixada em 02 mancais montados no chassi. A sessão central gira livremente pelos mancais. Se uma das pontas da barra "U" for movimentada para cima ou para baixo, a sessão central gira sobre os mancais e movimenta a outra ponta. Se porém uma ponta é movimentada enquando a outra resiste ao movimento, a sessão central da barra torce sob a pressão.

F1 usam anti-roll bars compactas, montadas no próprio chassi e completamente embutida dentro da carroceria. Carros de corrida reais permitem ao piloto mudar as regulagem da arb de dentro do cockpit enquanto pilota. Lamentavelmente GP2 não possibilita o controle da arb de dentro do cockpit, e desta forma desvia da realidade nesta área.

Anti-Roll Bar Situações

Ambos lados da suspensão movendo-se ao mesmo tempo.

Quando ambos lados da suspensão são movidos na mesma direção e mesmo grau, quando cada roda encontrar o mesmo bump na pista, então ambas pontas da anti-roll bar são giradas identicamente. Nenhuma torção ocorre na barra e então o sistema anti-roll bars aqui não causam nenhum efeito.

Ao percorrer uma curva, o carro é submetido à ação da força centrifuga, que deve ser contrabalançada para manter a estabilidade e conter a inclinação lateral do veículo. A barra estabilizadora auxilia os elementos elásticos principais da suspensão (as molas helicoidais), dando ao corpo do carro resistência suplementar ao rolling. Sem essa barra, só seria possível manter a oscilação dentro dos mesmos limites enrijecendo-se a suspensão, o que reduziria sensivelmente a aderência pretendida.

A ação da barra estabilizadora só se faz sentir quando o corpo do carro se inclina de forma que uma das rodas se eleva em relação à carroçaria, enquanto a outra se abaixa. Os deslocamentos verticais das rodas, simultâneos e num mesmo sentido, fazem girar a barra sem submetê-la a qualquer solicitação de torção.
Portanto, opor-se a deslocamentos verticais divergentes das rodas é a ação principal da barra estabilizadora. Quando um carro percorre uma via acidentada e a roda encontra um obstáculo, a mola da suspensão (ou a barra) opõe-se ao deslocamento. Em conseqüência, a barra cria uma relação de dependência elástica entre as rodas, mesmo em veículos que possuem um sistema de suspensão independente. Esta é uma característica das anti-roll bars. Elas não afetam em nada quando ambos lados da suspensão se movem identicamente. Elas só farão algum efeito quando cada lado roda estiver fazendo algo diferente.

Ambos lados da suspensão movendo-se diferentemente - Com uma teórica anti-roll bar completamente dura.

O lado esquerdo (LE) atinge uma elevação de 01inch. Nesta situação o LE é ação no processo de suspensão. Com uma mola com resistência de 1000lbs/in , o movimento de 01 inches encontra uma resistência de 1000lbs .

Neste exemplo nós assumimos a anti-roll bar completamente rígida e que não torcerá absolutamente nada. 100% do movimento aplicado no LE da anti-roll bar é então repetido no LD.

A roda(LE) recebe o impacto e transmite ao bell cam(LE), que transmite para a mola(LE), que movimenta para cima uma ponta da anti-roll bar(LE).
A anti-roll bars transmite o movimento ao bell cam(LD), para a mola(LD), onde é comprimida por 01inch.

Assim a força de resistência global gerada pela roda LE quando bate numa ondulação 01 polegada é 2000lbs.
1,000 lb pela mola LE e 1,000 lb pela mola LD.
Neste caso o LD é o lado reação - o que acontece com o LD é reação de um evento do LE.
A noção de anti-roll bars trabalhando igualmente para ambos lados do sistema de direção é fácil de entender como funciona.

No exemplo anterior a roda LD permaneceu no ar, para ajudar a ilustrar o assunto. É claro que isto não acontece. O LD (reação) é comprimido pela anti-roll bar em sincronismo com o LE (ação) e o carro abaixa em resposta. O pneu do LD permanece em contato com o solo naturalmente.

Na verdade, anti-roll bars não são extremamente rígidas como no exemplo acima. Elas torcem e deformam temporariamente sob a influência de uma força aplicada. Elas são como um tipo de molas, e como todas as molas, a rigidez delas é expressada em força necessária para comprimir uma medida. Gp2, sendo um software inglês, usa pounds per inch para expressar taxas de molas, abreviado como lb/in. Uma mola com uma taxa de molas de 1000lb/in requer uma força de 1000lbs para comprimir 01inch, e 2000lbs para comprimir 02inchs e assim sucessivamente.

Vamos observar uma situação mais realista de suspensão, com taxas de molas em 1000 lb/in e taxas de anti-roll bar em 500lb/in.

O LE é comprimido 01inch, contrai-se pela força de resistência de 1,000lbs da mola(LE). Ao mesmo tempo o braço da anti-roll bar (LE) é puxado para cima 01inch. Neste momento o LE recebe 01inch de movimento de entrada , 500lb/in da anti-roll bars é enviado para compensar contra a 1000lb/in mola do LD.

Se o sistema de suspensão dos carros fosse absolutamente sólido não haveria necessidade de ARB pois não existiria movimento de rolagem.
No outro extremo, se o sistema de suspensão do carro fosse muito macio os carros teriam grande inclinação nas curvas, requerendo um efetivo sistema de anti-roll bars para moderar a tendencia de inclinação.
Para uma suspensão com molas duras, anti-roll bars macias bastarão.
Para uma suspensão com molas macias, requer anti-roll bars muito rígidas.

Nas curvas, as rodas externas recebem uma carga que é função da força centrífuga e da altura do baricentro. Nessas condições, a introdução da barra confere uma carga adicional à roda externa - nesse lado exerce-se uma força adicional, que se opõe à inclinação. Contudo. essa força adicional é subtraída da carga que pesa sobre a roda interna. Ocorre, então. uma transferência de carga: o carro fica menos carregado) mas o pneu externo (no eixo onde se introduziu a barra) suporta carga maior. Assim. a barra é montada sobre o eixo cujo pneu externo recebe carga menor, a fim de equilibrar a aderência do trem dianteiro com a do trem traseiro e de corrigir o comportamento subesterçante do carro. Se a barra for montada sobre o eixo sobresterçante dianteiro, aumentará a tendência ao substerçamento, se o carro for neutro; ou então, se o carro for sobresterçante. essa tendência se tornará neutra.

Reduz a verdadeira independencia do sistema de suspensão.
Calcula a altura média global dos dois lados do carro, geralmente abaixando o lado mais alto para o nível do lado mais baixo durante as curvas.

Na prática:
Em geral arb's (como as molas) mais suaves significam resposta mais lenta, menor desgaste de pneu e aumento de aderência no eixo, e arb's (como as molas) mais duros geram o oposto, resposta mais rápida, mais desgaste de pneu e menos aderência.

Considerando que a arb's não têm efeito em outras áreas do carro como as molas, eles são o principal modo para controlar o equilíbrio mecânico do carro.
Se o carro tem uma tendência a understeer ou oversteer ao redor de uma curva longa, primeiramente modifique a arb's para tentar corrigir.

Para fixar sua arb's corretamente, você precisa escolher um longa curva de velocidade e raio constante para fazer os ajustes. A razão disto é que os DAMPERS também têm uma influência no equilíbrio de curva, sendo que eles só trabalham nas entradas e saídas de curvas ou quando haver transferência de peso. Semelhantemente as molas que tem os principais efeitos são quando acelerando ou freando.
Trabalhando em um curva menor ou enquanto acelerando e freando, os dampers e molas serão dominantes, e mascararão os efeitos do arb's.
Mantenha uma pressão constante no acelerador.

Quanto mais rígido você as regular, mais elas resistem ao movimento de chassi.
Regulagens mais duras significam melhor resposta ao seu comando às custas de grip e desgaste de pneu.
Como o nome sugere, elas só afetam o movimento roll e assim as regulagens não deveriam fazer nenhuma diferença quando freando ou acelerando.

Regule a arb traseira ligeiramente mais suave que a arb dianteira, assim você perde menos velocidade nas curvas.

As Anti Roll Bars só são efetivas quando o carro tiver zero ângulo de rolagem (quando o carro está no meio de um curva). Como você ve, isto significa que as barras são muito mais efetivas em curvas longas. Amoleça as arb para melhorar aderência nas curvas longos. Se a pista não tem este tipo de curvas (por exemplo Mônaco com exceção da longa curva esquerda antes do cassino) você deveria endurecer as barras para melhorar manipulação.

Geralmente você deveria ter em mente que quanto mais dura a suspensão dianteira, ou mais macio asuspensão traseira, mais understeering o carro será. Assim do outro lado : Quanto mais macio a suspensão dianteira, ou o mais dura a suspensão traseira mais oversteering o carro será.

Quadro:

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