Motonliners

Boas, resolvi fazer um post técnico, visto que a secção anda fraquinha. Muito deste conteúdo é reaproveitado de outros sites, e isto é mais uma tradução mal feita. Lembrei-me de o fazer por andar em mãos com isto para o meu próximo projeto.

Rake e Trail

Estes dois termos referem-se ao ângulo da coluna de direção e á distância que vai desde o ponto de contacto da roda da frente até ao ponto em que a linha imaginária da coluna de direção toca no chão.
O trail vai variar sempre com o rake e com o offset da mesa de direção. Rodas maiores também aumentam o trail.
Na prática, pensem numa roda livre de um carrinho das compras. Com rake igual a zero a roda volta-se para trás, para compensar o trail negativo (1). Se ela estiver inclinada (rake superior a zero), vai ficar voltada para a frente (2). Se diminuirmos o offset, ela vai ficar mais estável (3).



Nota: alterações como baixar/levantar a frente ou a traseira mudam estes valores, tal como utilizar mesas de direção com maior ou menor offset – baixar a frente e levantar a traseira reduzem o rake e trail, tornando a moto mais “agressiva” e menos estável. Certas suspensões já têm algum offset, visto terem o eixo da roda á frente das bainhas, são normalmente encontradas em motos de enduro.

Geometria do braço oscilante

Ok, estes ângulos podem ser um pouco mais difíceis de explicar, mas vou fazer o meu melhor. Os conceitos aqui são o Ângulo de Transferência de Massa, Ângulo de Tração da Corrente e Centro de Momentos (Pole of Moments).

Centro de Momentos
O centro de momentos é encontrado traçando uma linha imaginária que vai do eixo traseiro até ao pivot do braço oscilante, traçando uma segunda linha tangente ao pinhão de ataque e cremalheira, e fazendo a intersecção das duas. Esse ponto será o nosso centro de momentos.

Ângulo de Tração da Corrente
O ângulo de tração da corrente é obtido traçando uma linha desde o ponto de contacto da roda traseira até ao centro de momentos.

Ângulo de Transferência de Massa
O ângulo de transferência de massa é obtido traçando uma linha desde o ponto de contacto da roda traseira até ao ponto que intersecta a altura do centro de gravidade com a linha vertical que passa pelo eixo da roda da frente. Neste campo é difícil sermos muito precisos devido à falta de informação detalhada sobre a altura do centro de gravidade (que varia de piloto para piloto).

Resultados
A relação entre estes dois ângulos vai ditar o comportamento da mota sob aceleração. No caso do ângulo de transferência de massa ser superior ao ângulo de tração da corrente vamos ter a mota a agachar a traseira (rear end squat), e retirar carga á frente – que por sua vez vai aumentar o trail e alargar a curva. Isto acontece em motos com o centro de gravidade muito alto.
No caso inverso a moto vai levantar a frente á mesma, mas como a traseira não agacha não existe um alargamento de trajetória tão notório. Este é o setup utilizado na maior parte das motos desportivas.

Deixo aqui alguns exemplos, retirados das várias motas que estou a estudar. Os centros de gravidade foram tirados com base num ficheiro Excel que conta com praticamente todos elementos, se bem que tive de aproximar o peso e localização de alguns elementos. Não é exato, mas para mim serve.





Peço para atentarem na localização do centro de momentos na Ducati GP13, completamente exagerada em relação á Yamaha M1 e Triumph Daytona 675, e ás localizações elevadas dos motores (visível pelo pinhão de ataque) e do banco. Também se pode ver a preocupação com a estabilidade destes monstros de 260cv, pelo rake e trail. Outro aparte é a muito pouca diferença entre os ângulos previamente discutidos na Ducati GP13, principalmente em relação à “concorrência”.

Boas;
Discutir concepções de chassis é sempre complicado e nem tudo é assim tão simples quanto o acima exposto. Basta olhar para as últimas 4 décadas, principalmente a partir do momento em que os japoneses apareceram com motores performantes e ciclísticas inspiradas nas estruturas de bambu.
Tomar como exemplo a Ducati de MotoGP também não me parece boa ideia, é (ou tem sido) uma das motos mais peculiares do paddock e a ciclística não é a sua única particularidade, apesar de ser esta a mais contestada.
No extremo oposto, temos as chopper extremas dos anos 60 e 70 ou as suecas, onde estas noções também são vitais para separar uma moto "conduzível" de algo que apenas serve para expor na sala.

Uma sugestão: comecem por "brincar" com a ciclística da moto que têm em casa.

(20-01-2015 às 10:21)Johnny_1056 Escreveu: [ -> ]Uma sugestão: comecem por "brincar" com a ciclística da moto que têm em casa.

E no artigo explico como o podem fazer e o que esperar dependendo das alterações

(20-01-2015 às 10:21)Johnny_1056 Escreveu: [ -> ]Discutir concepções de chassis é sempre complicado e nem tudo é assim tão simples quanto o acima exposto. Basta olhar para as últimas 4 décadas, principalmente a partir do momento em que os japoneses apareceram com motores performantes e ciclísticas inspiradas nas estruturas de bambu.

Este artigo é sobre GEOMETRIA. Ainda não entrei nas análises estruturais, em que vou falar sobre as noções de rigidez e flex. Calma amigos, que chegamos lá

(20-01-2015 às 10:21)Johnny_1056 Escreveu: [ -> ]No extremo oposto, temos as chopper extremas dos anos 60 e 70 ou as suecas, onde estas noções também são vitais para separar uma moto "conduzível" de algo que apenas serve para expor na sala.

Muito curioso que muitas destas choppers "evitam" algumas considerações - nomeadamente tudo o que é referente ao trém traseiro. Por serem hardtails, ou terem o CoG muito baixo, não se corre o risco de a mota aterar a geometria da frente em curva, sendo uma mota mais previsivel a curvar (não estou a dizer que são muito boas a fazer curvas rápidas ou que são ágeis - isso tem a ver com a geometria do trém frontal, que estas motas claramente têm exagerado).

(20-01-2015 às 10:21)Johnny_1056 Escreveu: [ -> ]Tomar como exemplo a Ducati de MotoGP também não me parece boa ideia, é (ou tem sido) uma das motos mais peculiares do paddock e a ciclística não é a sua única particularidade, apesar de ser esta a mais contestada.

Quanto à Ducati, só pus esse exemplo para poderem ver que parece uma mota desenhada por malucos que não tiveram em consideração alguns pilares básicos de GEOMETRIA e FISICA (Eu antes disse "parece que", atenção), e para podermos discutir as diferenças encontradas.

Por exemplo, a Ducati é a moto com menos Rake do paddock, mas com o maior Trail. É a mota que coloca o piloto mais a frente, mas mais alto. Tem a geometria traseira que menos impede squatting, apesar dos pilotos se queixarem da falta de feeling a frente. As minhas conclusões para a Ducati são que não houve consideração relevante pelo anti-squat (já volto a esta parte), e andam a tentar tapar buracos, pondo tudo o que podem mais a frente para conseguir aquecer o peneu da frente. O Trail é maior que em todas as outras, uma tentativa de compensar o Rake mais apertado (que devem ter recorrido para manter a moto curta mas sem riscos da roda bater no motor quando há compressão a frente).

Estou a fazer o estudo de muitas outras motas para comparar. De momento já fiz as 3 MotoGP de fábrica, MV Agusta F3, Daytona 675 (a dadora para o meu projecto), a R6 e a Britten V1000. Faltam-me as 1000 e algumas motas que não gostei de conduzir - como a Ducati Monster.

Boas;
Duke, vai com calma. Estás a fazer uma análise demasiado simplista, o que por si só limita a validade dos resultados obtidos.
E sim, estamos apenas a falar de geometria, sem sequer entrar em considerações estruturais.

Por muito que penses que as choppers fogem desses conceitos, principalmente por nem sequer terem suspensão traseira, isso só facilita a sua análise uma vez que não tens qualquer alteração de geometria na parte posterior. Por outro lado, e tudo isto começou de modo profundamente empírico e à base da tentativa e erro, o trem dianteiro tem muito que se lhe diga e todas as noções anteriormente apresentadas por ti são levadas muitíssimo a sério, desde a alteração do ângulo da coluna de direcção à geometria da própria suspensão.

Não estás a ser demasiado pretensioso ao tecer esse tipo de considerações acerca da Ducati de MotoGP?? Já te esqueceste que já foram campeões do mundo e depois tiveram como piloto aquele que é considerado o melhor de todos os tempos juntamente com o seu staff técnico no qual esteve alguém que muitos consideram um fabricante de campeões e nem assim fizeram nada? Durante essas duas épocas miseráveis foram concebidos mais de 10 chassis.

Esquece os estudos sobre as motos de fábrica; não tens dados fidedignos para analisar.
Tal como a Britten que é um caso muito particular a todos os níveis desde a sua suspensão Hossack ao braço oscilante, passando pelo motor. Muita gente já perdeu tempo a analisar essa moto e ainda não conseguiu perceber como funciona tão bem, incluindo fabricantes.

Todas as outras, os elementos são mais ou menos públicos e podes tentar descobrir e associar padrões.

Olha, cagando no parágrafo que dedicaste ás choppers no post anterior (visto que eu ja tinha referido que a sua geometria não se modifica), e passando a coisas sérias:

Como "ninguém conseguiu perceber como funciona tão bem"? A Britten tinha um bicilindrico 1000cc com 160cv em 1991, a FZR1000 da mesma altura tinha 145cv. Pesava 138kg a seco contra os 200kg da Ducati 851, e tinha a geometria mais aproximada a uma 600 actual que a uma 1000.

Isto é facto, independentemente do que tu consideras fidedigno, os dados foram obtidos por mim, pela minha mão e sei o que estou a fazer lol.

Boas;
Se dedicasses mais tempo a olhar para o trem dianteiro das choppers, que desprezas ou cagas, eras capaz de descobrir coisas interessantes.

Em que é que te baseias para chegar a essa conclusão sobre a Britten?? Como calculaste o centro de gravidade do conjunto? E a geometria exacta da moto?
Tens alguma, das 10 feitas, em casa?? Por favor...

Sabes o que estás a fazer? Será?
Quantos chassis já construíste?

Pegar e dissecar na informação que existe na net é um excelente exercício mental para tentar perceber como as coisas funcionam.
E acima de tudo, permite descobrir a variabilidade de soluções aplicadas ( muitas delas pouco lógicas e racionais) que os construtores adoptam para resolver limitações dos seus projectos.

Essa é uma das belezas da engenharia associada a isto.

Porém, tecer conclusões sobre o que está mal ou bem acaba por ser pretensioso!
Muitos destes projectos, sobretudo os aplicados ao motoGP, reúnem equipas constituídas por profissionais bastante experientes e especializados.
Até porque são areas que envolvem muito dinheiro e muito investimento que é suposto dar retorno.

Parece-me pouco humilde querer provar a incompetência de algumas destas opções com base em artigos da net e comparando-os com os conceitos que são considerados como o "standard"...
Também gosto à brava de especular sobre estes temas... Mas, parece-me imperativo manter os pés assentes na terra e recordar que todas as soluções oficiais foram tomadas por quem está efectivamente no terreno e cuja carreira depende desses resultados.

Ainda assim, estou curioso com essas conclusões.

O maior interesse deste artigo era mesmo ver até que ponto alguém deste fórum conseguiria tentar entender os dados que eu proponho e dar a sua própria análise. Foi imbecilidade e ingenuidade minha esquecer-me que o primeiro passo da Internet é desacreditar as informações dadas.

Os dados (geométricos) foram obtidos dissecando várias imagens ortográficas da vista do lado esquerdo da mesma mota, escalando de acordo com componentes conhecidos. Utilizaram-se várias imagens para confirmação de dados, visto que não existem fotos ortográficas puras e existe sempre perspectiva (o pior caso doi da M1). O CoG (centro de massa), foi obtido estimando o peso e localização de vários componentes. Mas garanto-te o erro não passa muito de +/-10mm (afinal a Ducati com o piloto 45mm mais alto, o motor 22mm mais alto e escape debaixo do banco varia apenas 20mm). Adiante... Se vieres a Faro convido-te para uma imperial (pagas tu) e eu mostro-te o mundo de ficheiros e dados que tenho no PC



DFelix, manda lá bitaites a comparar motas que isso é que eu quero    Queres mais motas é? Quanto ás minhas conclusões até agora, fiquei surpreso pela moderação no trém frontal das MotoGP. Estava a espera de geometrias mais radicais e agressivas (motos ageis) e no entanto vejo rakes bem conservadores (estáveis)

(20-01-2015 às 17:29)Duke Escreveu: [ -> ]O maior interesse deste artigo era mesmo ver até que ponto alguém deste fórum conseguiria tentar entender os dados que eu proponho e dar a sua própria análise. Foi imbecilidade e ingenuidade minha esquecer-me que o primeiro passo da Internet é desacreditar as informações dadas.

Este fórum tem os utilizadores activos do antigo motonline.
Sendo que o tema que trazes foi já abordado por lá, parece-me lógico que desperte a atenção exactamente das mesmas pessoas.

(20-01-2015 às 17:29)Duke Escreveu: [ -> ]Os dados (geométricos) foram obtidos dissecando várias imagens ortográficas da vista do lado esquerdo da mesma mota, escalando de acordo com componentes conhecidos. Utilizaram-se várias imagens para confirmação de dados, visto que não existem fotos ortográficas puras e existe sempre perspectiva (o pior caso doi da M1)

Recorrendo ao primeiro passo da internet, que é desacreditar as informações dadas... não estás a ser demasiado optimista nas medições?
Digo isto porque tenho recorrido à mesma técnica para simular resultados de algumas potenciais transformações recorrendo a fibras e acessórios de outros construtores no mercado. E o resultado deixa sempre um bocadinho a desejar...

A minha técnica é um bocado rudimentar... mas também nunca me refiro a ela como rocket science.
Tal como os objectivos são por norma pouco pretensiosos.

(20-01-2015 às 17:29)Duke Escreveu: [ -> ]Adiante... Se vieres a Faro convido-te para uma imperial (pagas tu) e eu mostro-te o mundo de ficheiros e dados que tenho no PC

Tenho todo o gosto em pagar uma ou até mais.
Não vou regularmente a Faro. Mas não fica esquecido.

Aliás, se estiveres interessado em trabalhar em algo real... até teria gosto em aceitar sugestões para o subquadro que pretendo construir, embora ainda esteja numa fase de esboço.

(20-01-2015 às 17:29)Duke Escreveu: [ -> ]DFelix, manda lá bitaites a comparar motas que isso é que eu quero    Queres mais motas é?

Só referi a Britten como um mau exemplo, porque não é uma moto convencional.
O misticismo passa mais pelas soluções adoptadas e forma como foi concebida o que naturalmente gera alguma fantasia.

Por acaso fico curioso com os dados das motos equipadas com hossack face aos convencionais.

(20-01-2015 às 17:29)Duke Escreveu: [ -> ]Quanto ás minhas conclusões até agora, fiquei surpreso pela moderação no trém frontal das MotoGP. Estava a espera de geometrias mais radicais e agressivas (motos ageis) e no entanto vejo rakes bem conservadores (estáveis)

Não me espanta por uma razão muito simples: potência.
Há muito mais potência a colocar no chão. Tal como essa potência consegue ser aplicada em ângulos de inclinação estupidamente superiores ao das motos convencionais.
A electrónica e as ordens de explosão que favorecem a tracção também cumprem a sua parte.

Tens dados que torne possível comparar a classe de Moto2 entre si, e claro, com as actuais superdesportivas 600cc do mercado?
Parece-me uma análise interessante.
Afinal, todas as motos utilizam o mesmo motor (baseado no da CBR600RR). A grande diferença é precisamente ao nível da abordagem que os construtores (Kalex, Suter, FTR, ...) utilizam no desenvolvimento dos seus "quadros".

Bem, comparando os Hossak com as frentes convencionais há diferenças na geometria sim. Têm valores de rake e trail mais pequenos, e a razão prende-se com o facto de que uma frente convencional altera a geometria quando travas ou entras numa curva com a frente muito "carregada" o que vai diminuir muito estes valores e destabilizar a mota - logo o engenheiro tem de precaver isto e dar margem de manobra. A frente Hossak não muda o rake e o trail, mesmo que o não tenha muito anti-dive.

Ainda ando a procura de fotos adequadas das Moto2

Eu sinceramente não estou preocupado com os valores que estou a obter, estou mesmo muito satisfeito. A M1 foi a mais dificil até agora e mesmo assim consegui chegar lá bem. Eu sei o tamanho dos discos, jantes, distância entre eixos, etc e jogando várias imagens da mesma mota, escalo os componentes no CAD e consigo resultados muito bons.

O problema é como os tratar e tomar decisões com base nisso. Para já, factorizando o peso e potência consigo achar valores que tenho a certeza que me iam dar uma mota com um excelente compromisso entre estabilidade e agilidade mas... seria melhor do que a base? Os dados dizem-me que devo comprometer a agilidade, o que faz sentido: já li muitos casos/queixas de que motas muito ageis para a rua (Superduke R p.ex) leva a muita queda em pista. E a minha experiência/gosto pessoal também em diz o mesmo: motas que caem demasiado depressa para a curva levam a ter que ajustar a trajectória a meio da curva, e se não tenho muito power já sei que vou perder velocidade/tempo nessa curva.