Sexta-feira, 7 de Outubro de 2011

Dogma e ciência

 

Tu terias coragem de frear esta coisa a 250 km/h??? 

 

Ciência e dogma

 

O conceito de dogma é normalmente associado à religião, porque são aquelas teorias para as quais o argumento mais sólido é o famoso: “é assim porque Deus quer”. Não tem dados estatísticos, comprovação científica, experimentação, nada, apenas uma decisão teocrático e pronto!

 

Felizmente para contrapor aos dogmas e teocratas existe a ciência e os cientistas, que ao longo dos anos criam ou alteram o conhecimento humano à medida que avançam as técnicas de experimentação e observação. Muitas teorias aceitas menos de 50 anos atrás hoje já foram derrubadas ou alteradas. A própria teoria do equilíbrio das motos está sob suspeita. Até hoje acreditava-se que as motos e bicicletas se equilibravam pelo efeito giroscópico provocado pelas duas rodas em movimento. No entanto um recente estudo do professor americano Andy Ruina derrubou essa teoria ao criar uma bicicleta que isola o movimento giroscópico por meio de contra-rotores. E a bicicleta se manteve equilibrada assim mesmo... Segundo o professor, a bicicleta se auto-equilibra pelo contra-esterço automático da roda dianteira, mas isso é um assunto espinhoso que darei o link no final para observação.

 

Como o desenvolvimento científico nunca pára é natural que alguns conceitos que antes pareciam insofismáveis hoje sejam considerados errados. Se isso acontece em matérias tão exatas como astronomia, engenharia e Física, imagine o quão mutante podem ser as teorias menos “estáveis”. Uma das mais aceitas teorias do Einstein, sobre a velocidade da luz ser a maior possível, está em vias de ser derrubada após a descoberta da velocidade dos neutrinos.

 

Nesta categoria de menos estáveis, posso incluir, literalmente, a pilotagem de carros e motos. Recentemente um artigo de minha autoria causou verdadeiro caos na comunidade internética, especialmente nos fóruns, ao derrubar o mito do freio-motor como agente contribuinte nas frenagens de emergência. Até entendo que às vezes um mal entendido pode ser resultado de um mal explicado. Mas na verdade percebi que as críticas mais severas foram redigidas de forma tão grosseira que prefiro acreditar que tenha sido um surto epidêmico de incapacidade de interpretação de texto. Afinal, não podemos ser responsabilizados pelo que as pessoas entendem, mas somente pelo que explicamos.

 

Portanto vou retomar o tema “frenagem” para esclarecer o assunto. Em primeiro lugar é bom que se separe os dois tipos de frenagem: a programada e a de “emergência”. Assim mesmo entre aspas, porque um bom motorista/motociclista não deve se permitir uma situação de emergência. O verdadeiro motociclista/motorista de alto nível se mantém tão antenado a ponto de estar 100% a par de tudo que se passa à sua volta.

 

A frenagem programada já foi detalhada na última coluna, clique para ver. Vou detalhar como funciona a frenagem de emergência, aquela que o motociclista precisa parar no menor espaço possível.

 

Primeiro, saiba que a frenagem é uma aceleração negativa, portanto é um dado exponencial e não absoluto. Se uma moto a 100 km/h freia em 35 metros não significa que a 200 km/h percorrerá 70 metros até parar. A distância certa será por volta de 150 metros, dependendo de uma série de variáveis como atrito, pneu, suspensão etc.

 

Por isso é perigoso achar que vai conseguir frear uma moto em alta velocidade só porque ela tem sistema ABS. Nada disso, o fator velocidade é determinante na hora de frear.

 

Mas a grande confusão ocorre por causa do velho conceito equivocado do freio-motor. Para começar freio é freio e motor é motor, punto e basta! Portanto não existe (em veículos leves) o tal freio motor. O que existe é um leve efeito redutor do conjunto motor-câmbio. A confusão foi provocada lá atrás, nos primórdios dos automóveis, quando os freios eram acionados por travões rígidos e usavam sapatas de lona contra um cilindro, chamado de tambor ou panela. Os freios eram péssimos e aqueciam com facilidade, causando fadiga por calor, chamado de “fade”.

 

Para enfrentar longas descidas, alguns veículos pesados contavam com uma caixa redutora de marchas para que o motor ajudasse a segurar a velocidade das rodas. Nos carros com motor dois tempos – sim, existia carro 2T – havia um sistema batizado de “roda presa” que servia como auxiliar nas descidas, pois o motor 2T tem baixa taxa de compressão e o motor não conseguia conter a velocidade só pela redução.

 

Hoje em dia os modernos caminhões contam com sistemas eletrônicos de auxílio de frenagem, não existe mais carro 2T nas linhas de produção e o câmbio automático se popularizou, limitando a ação redutora do motor/câmbio. Em compensação os freios são hidráulicos, a disco, com sistema anti-travamento e sistemas eletrônicos de controle de pressão.

 

Em suma: se os veículos mudaram – para melhor – é aceitável que as técnicas de pilotagem também mudem. Pena que as pessoas não mudaram e continuam acreditando em velhos conceitos.

 

No caso das motos, especialmente as esportivas que chegam a mais de 16.000 rpm no motor, falar em freio-motor é um retrocesso. Não se usa o motor para frear em uma situação de parada no menor espaço. Se o motociclista tentar frear reduzindo marchas a roda traseira travará facilmente iniciando a derrapagem. Além disso, com o motor a 9.000 rpm não há como reduzir a velocidade da roda traseira, que em vez de frear a moto vai acabar empurrando. Tem mais: o câmbio de moto é sequencial e não seletivo. Para reduzir da quinta marcha para a terceira é preciso passar pela quarta. Imagine uma moto a 120 km/h, em sexta marcha, aí na hora de frear o motociclista precisa: acionar a embreagem, reduzir para quinta, soltar a embreagem, acionar de novo, reduzir para quarta, soltar, acionar de novo... até chegar na primeira marcha!!!

 

Por outro lado, se o motociclista “matar” o motor acionando a embreagem, ele só faz duas operações: apertar a embreagem e frear!

 

O jeito certo de parar uma moto (e carro) no menor espaço possível é acionar a embreagem e comandar os freios, começando pelo traseiro e passando para o dianteiro. Pronto. E desafio qualquer pessoa a frear no menor espaço possível reduzindo as marchas enquanto freia.

 

Para perceber o quanto o motor atrapalha a frenagem, faça uma experiência bem simples. Engate a primeira marcha e solte a embreagem no plano. Deixe a moto (ou carro) ganhar velocidade sem usar o acelerador. Depois tente frear sem usar a embreagem. O motor “empurra” a roda e não deixa o veículo parar. Basta apertar a embreagem que o veículo pára imediatamente.

 

Quando explico isso no curso SpeedMaster de Pilotagem sempre aparece alguém que pergunta: “mas professor, porque nas corridas os pilotos reduzem as marchas na hora de frear? Não é para melhorar a eficiência da frenagem?”.

 

Não, não é. Os pilotos não param as motos antes de cada curva, eles PROGRAMAM a frenagem e só reduzem a marcha para que o motor tenha rotação na saída de curva. Tem nada a ver com a eficiência da frenagem.

 

Uma observação: nos scooters, equipados com câmbio automático CVT (por polia variável), quando se solta o acelerador nas frenagens a embreagem “desacopla” e deixa como se o motor estivesse em marcha-lenta. Por isso é preciso forçar mais os freios e consome mais pastilhas e lonas. O mesmo que se repete nos carros automáticos.

 

Por fim queria lembrar que os artigos levam em conta a maioria das motos atuais, que usam freios comuns, com ou sem sistema ABS, e sistemas separados de freio. Não adianta me escrever afirmando “é, mas nas motos com dual-CBS funciona diferente”. Sim, funciona, porque o sistema “pensa” e faz tudo sozinho, mas eu não posso especificar cada modelo de moto produzido no mundo sob risco de passar o resto da vida escrevendo!

 

A explicação para a bicicleta sem efeito giroscópico está aqui: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bicicleta-sem-ciclista-teoria-equilibrio

publicado por motite às 20:26
link do post | comentar | favorito
33 comentários:
De Orlando Caetano Filho a 7 de Outubro de 2011 às 23:22
Aê Tite! Mais uma vez matou a pau. É bom sabermos os princípios físicos para compreendermos a técnica.
De Richard a 7 de Outubro de 2011 às 23:37
Muito bom.
De Irineu a 31 de Outubro de 2011 às 15:26
É bom, não. É obrigatório.
De Jet a 8 de Outubro de 2011 às 16:55
Olha, não sou nenhum expert em física muito menos em corridas de motocicletas, mas observo: na MotoGP, quando a freada é forte MESMO, a roda traseira sai do chão. Ou seja, a marcha é reduzida para sair da curva e não para frear, pois não tem contato com o solo. A pressão fica todinha na roda da frente, que é parada somente pelos freios. Abraço.
De motite a 8 de Outubro de 2011 às 21:11
Então, Jet, essa é a diferença entre explicar e entender. Eu expliquei que se trata de frenagem de motos NA RUA e não em competição, onde cada curva é um caso. E pode observar que a roda traseira levanta RARAMENTE e não em TODAS as frenagens. Mesmo em competição deve-se começar a frenagem pelo traseiro. Mas... existem momentos que o piloto precisa frear o mais tarde possível, além do limite, aí precisa montar no freio dianteiro e rezar pra dar certo...
Corridas são situações bem diferentes e exige pilotagem muito específica.

Tente frear dessa forma na estrada e certamente o resultado será desastroso!
De Ozzy Renato a 8 de Outubro de 2011 às 21:09
É, Tite......vc já virou professor mesmo....Mas eu te digo: Quanto o aluno não sabe ler......é isso que precisa ensinar primeiro.

Abraxx e parabéns pelo texto.
De Anderson Garcia a 8 de Outubro de 2011 às 23:55
Tite, otimo texto como sempre. Apenas para ilustrar, quando comecei a descer uma mega ladeira de ninjinha, ainda embuido pelo mito do freio motor, achava seguro entao, descer em primeira marcha, controlando a velocidade, entretanto, a moto morria em caso de frenagem mais forte, travando a roda, e deixando de frear!!! Depois dessa experiencia, desço em terceira ou quarta, controlando a moto pelo FREIO mesmo. Abraço.
De motite a 12 de Outubro de 2011 às 15:00
Ta me devendo uma grana, então! Aceito vale-refeição, ticket, cartão, cheque pré, etc...
De Daniel a 9 de Outubro de 2011 às 00:03
Espetacular a sua explicação. Fora isso, que te conhece sabe que você já demonstrou, confirmou, e comprovou isso várias vezes. Continuo usando com muito sucesso a sua técnica. É só uma questão de bom senso. No texto, a melhor parte é: “...prefiro acreditar que tenha sido um surto epidêmico de incapacidade de interpretação de texto. Afinal, não podemos ser responsabilizados pelo que as pessoas entendem, mas somente pelo que explicamos.". Corretíssimo. É preferível acreditar que o leitor tenha tido um “branco”. É melhor assim. Novamente, parabéns pelo excelente trabalho, e pelo incrível sucesso no seu curso.
De Tiago a 10 de Outubro de 2011 às 15:27
Eu me lembrei das suas explicações sobre a frenagem de emergência em duas situações: uma quando precisei me pendurar nos freios da minha Fazer para não arrebentar a traseira (e o meu bolso) dum Ford Fusion, apenas freei fortemente e parei a milímetros do parachoque do carro, foi uma ótima manobra. Outra vez foi na semana passada quando atropelei um cachorro com minha bicicleta, tentei freiar apenas com a roda traseira, mas não foi suficiente e quando freei a dianteira, a bicicleta empinou e não tive como evitar o impacto (mesmo que tivesse freado corretamente, seria acidente na certa - maldito cão!).

Mas pelo que o Tite falou, a culpa foi toda minha nas duas ocasiões. Entretanto, o cachorro surgiu de uma construção e parou no meu caminho a menos de 5m de onde eu estava, sem chances... Já do Fusion confesso a culpa...

Graças a seu texto e comentários Tite, me livrei de um acidente! Obrigado!
De motite a 12 de Outubro de 2011 às 15:05
Putz, mais um que ta me devendo uma grana! vou ficar rico!!! A culpa não foi sua, foi do FDP do cachorro!!!

Me manda o cheque, pow!
De Carlos a 13 de Outubro de 2011 às 20:39
repeteco da historia do cachorro vai dar briga com o freio jumento.
De Jonny a 10 de Outubro de 2011 às 15:52
Talvez a galera não quis acreditar que é errado frear e reduzir marcha ao mesmo tempo, pelo fato de que quando você estiver parado em quinta marcha, após a frenagem, por exemplo, você fica pregado no meio da via até descer todas e engatar a 1ª para arrancar a moto. Como a Lander "encavala" as marchas, para mim é um problema. De qualquer forma, para mim, é instintivo "matar" o motor na frenagem de emergência.

Ô Tite, estou esperando um post seu, sobre o Salão Duas Rodas!!!
De motite a 12 de Outubro de 2011 às 15:10
Jonny, eu não fui no salão porque tive um compromisso no sul na mesmo período e qdo voltei aquilo tava um inferno de gente e tenho pânico de multidão, especialmente de multidão de piriguete!

Bom, na verdade na frenagem PROGRAMADA, a pessoa deve vir freando e reduzindo pra evitar o encalacramento do câmbio. Já na emergência, o cabra tem de dar graças a Deus de ter salvado os dentes e não encher o saco de o câmbio travar na quinta marcha!!!
De ernesto a 11 de Outubro de 2011 às 03:08
aaa... mas e se for... (ops, brincadeirinha!)

nessas frenagens de emergência (duas vezes) apertei tudo: freio dianteiro, traseiro e embreagem. Mas não me pergunte a sequência, simplesmente alicatei e pisei - acho que a roda traseira estava travada.

Por sorte não caí e nem bati (SORTE).
De Félix a 12 de Outubro de 2011 às 19:14
Otimo texto, mas ai fica a dúvida: desconsiderando qualquer problema que possa gerar ao câmbio, seria então mais eficiente numa descida de serra usar apenas os freios e deixar em câmbio neutro?!
De motite a 13 de Outubro de 2011 às 14:54
Nãããão, Felix, na descida de serra precisa deixar ENGATADO, a embreagem é só para frenagem de EMERGENCIA... Emergência é uma situação inesperada! descida de serra não é emergência, é programada.
De Félix a 13 de Outubro de 2011 às 16:32
Então o câmbio engatado ajuda a não fatigar os freios?
De motite a 14 de Outubro de 2011 às 03:16
Exatamente... o câmbio auxilia nas descidas!
De José a 14 de Outubro de 2011 às 22:07
Tite, concordo em absolutamente tudo com você (aliás, foram matérias antigas suas que me fizeram abrir os olhos para a ineficiência do freio motor numa frenagem de emergência), porém notei um pequeno equivoco no seu exemplo de como notar que a marcha engatada atrapalha numa frenagem de emergência:

Você diz para deixar o veículo acelerar somente soltando a embreagem, sem tocar no acelerador, e então tentar freiar. Realmente, nessa situação, a marcha engatada irá dificultar a frenagem, pois a injeção eletrônica (ou a regulagem de marcha-lenta no caso de motores carburados) lutará para manter o motor em rotação de marcha-lenta, gerando esforço extra na frenagem.

Mas no caso de uma frenagem de emergência utilizando a marcha engatada (lembrando que concordo com a ineficiência desse método) a rotação do motor deverá estar bem acima da rotação de marcha-lenta. Nesse caso, se o acelerador não estiver acionado, o motor não terá geração de trabalho mecânico suficiente para vencer o trabalho necesassário para a compressão do ar que entra nos cilindros (que é o que gera o efeito de "freio" em um motor engatado), levando a uma tendência natural de redução de rotação até o ponto onde a admissão de ar+combustível com o acelerador totalmente fechado é exatamente a necessária para gerar trabalho suficiente para manter a rotação supra citada (marcha lenta), não gerando, portanto, qualquer esforço adicional na frenagem.

Por favor, não leve isso como crítica, apenas como uma observaçção de alguém que é fã dos seus textos a muito tempo.

Abraços.
De motite a 16 de Outubro de 2011 às 19:00
Puuuuuuuuuuutz, José, deu um nó e acho que não entendi, vc pode desenhar? Fiquei boiando na explicação...
De José a 17 de Outubro de 2011 às 04:33
Então Tite, o motor em funcionamento nunca deixa de queimar certa quantidade de combustível, certo? Em um motor de ciclo Otto, o que controla a vazão de combustível que vai para o interior do cilindro é a borboleta de aceleração, que funciona como uma válvula (quanto mais "acionado" o acelerador, mais a válvula está aberta e mais ar+combustível passa).

O que acontece, é que para funcionar, mesmo quando o acelarador está totalmente fechado, o motor (seja ele carburado ou injetado) precisa de uma certa quantidade de ar+combustível para manter-se funcionando em marcha-lenta.

Essa quantidade de ar+combustível mínima é fixa (em motores injetados há uma pequena variação para compensar as condições externas, como o frio). Em motores carburados é determinada pela regulagem de marcha-lenta do carburador, em injetados é regulada na programação do mapa de injeção.

Agora vamos ao exemplo:

Quando você coloca o veículo em movimento somente com o uso da embreagem sem tocar no acelerador, a vazão de ar+combustível entrando no motor é somente a da marcha-lenta. Se o veículo em questão tiver marcha-lenta em, digamos, 1000 RPM, ele vai entrar em aceleração até atingir a velocidade na marcha engatada correspondente a essa rotação do motor. Nessas condições, se você tentar freiar o veículo (ou seja, reduzir a rotação do motor para menos de 1000 RPM) a vazão de ar+combustível de marcha-lenta tenderá a levá-lo de volta às 1000 RPM iniciais, causando a sensação de que o fato de o câmbio estar acoplado ao motor pela embreagem está prejudicando a frenagem. Em motores injetados, o efeito é ainda mais presente, pois a injeção eletrônica entende a queda na rotação para menos de 1000 RPM como uma possibilidade de o motor apagar e manda mais ar+combustível do que o comum.

Todo esse efeito de resistência à frenagem não é notado quando o motor está em situação uso (bem acima da marcha lenta), pois nesse caso, se o acelerador deixar de ser acionado, a vazão de ar+combustível volta a ser a de marcha-lenta. Esta vazão é bem menor do que a necessária para manter o motor em rotações mais elevadas então ele vai tender a abaixar a rotação, e não subir.

Portanto, o tal do "freio-motor" não ajuda em nada na frenagem de emergência, mas também não atrapalha o desempenho da mesma.

Para justificar a (in)eficiência do "freio-motor" em frenagens de emergência, eu me lembro de ter lido certa vez (e tenho quase certeza de que foi em um texto seu) o seguinte argumento:

Tanto o freio dianteiro como o traseiro tem plena capacidade de travar a roda da motocicleta em uma frenagem mais enérgica, ou seja, ambos tem capacidade de atingir e ultrapassar o limite de atrito entre os pneus e o asfalto. Todos sabemos que o atrito estático é, por definição, maior que o dinâmico, e que quando o pneu não está "derrapando" ele está em atrito estático, pois um determinado ponto do pneu não desliza em relação ao ponto de asfalto em que ele toca. Portanto, a moto obtem maior capacidade de frenagem (maior atrito) sem travar as rodas (princípio de funcionalidade do ABS).

Pensando dessa maneira, vemos que somente os freios da motocicleta são capazes de um poder de frenagem maior que o necessário para manter a moto sob controle. Então o trabalho extra pra ficar baixando marcha como um louco em uma emergência para usar o tal do "freio motor" se torna inútil, pois se pode utilizar um poder de frenagem maior do que o suficiente somente apertando embreagem e freios.

Desculpa ter me extendido demais Tite.

Abração.
De motite a 17 de Outubro de 2011 às 12:23
Agora entendi!!! O motor "entende" que a marcha lenta vai cair e automaticamente acelera a rotação!!! Por isso dá aquela sensação de que o carro em marcha-lenta, quando engatado, parece ter vida própria e se recusa a parar!

Obrigado a vc, pela paciência em explicar. Visto sua explicação, vou deixar o texto como está com a observação de que os leitor veja a explicação abaixo. É melhor do que simplesmente omitir aquela informação!

abs
De José a 17 de Outubro de 2011 às 14:40
Imagina cara! Falar sobre esse tipo de coisa é o que eu mais gosto na vida (estou até cursando Engenharia Mecânica, rsrsrs), nem precisa de paciência não.

Abraço.

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