O eixo dos melhores

Há pouco mais de 40 anos, o Porsche 928 revolucionou a tecnologia de suspensão – com o lendário “eixo Weissach”.

1973: novos conceitos de veículos se impõem no mercado. De repente, veículos com motor na traseira parecem ter deixado o seu futuro para trás. Os engenheiros e diretores na Porsche também trazem rugas de preocupação. O 911 – já há nove anos no mercado – vende bem. Financeiramente, ele é um vencedor. Mas a pergunta que surge é: por quanto tempo ainda? É impossível não ouvir as vozes que profetizam o fim do esportivo. Algumas pessoas em Zuffenhausen acreditam que o potencial do 911 foi totalmente explorado – um engano, como se demonstraria mais tarde.

Mas naquela época, em Zuffenhausen e no Centro de Desenvolvimento em Weissach, inaugurado há pouco tempo, já realizava-se a todo vapor os trabalhos no modelo sucessor: o 928. Ele é o primeiro Porsche de motor dianteiro com um propulsor V8 de 4,5 litros e 240 cv. Para uma melhor distribuição de peso, a transmissão encontra-se na frente do eixo traseiro, sobre um eixo longitudinal em um tubo central e com conexão fixa no motor. Esse princípio, conhecido do Porsche 924, é denominado de “transeixo”, e não é a única inovação técnica com a qual o 928 de design futurista foi lançado em 1977. No quesito comportamento de direção, o veículo também rompe padrões: o eixo Weissach “é uma revolução na área de suspensão. Até hoje ele é nossa base de trabalho”, afirma Manfred Harrer, diretor do departamento de Chassi da Porsche.

Carro esportivo ontem e hoje:
a geração atual do Panamera ao lado do 928

Foco na segurança de direção

Com o eixo Weissach – o nome também é um acrônimo em alemão da característica de compensação autoestabilizadora e ajustadora de ângulo que esse eixo possui – a Porsche resolve um problema tão urgente quanto fundamental. Desempenhos de direção e pneus cada vez mais esportivos, que permitem velocidades mais altas em curvas, resultam em um comportamento de direção que leva cada vez mais proprietários de veículos aos seus limites – e alguns deles, para além deles. Até mesmo carros de família, aparentemente bem comportados, de repente passam a ser chamados de “fabricante de viúvas”; carros esportivos têm a fama de ser “carros de homem”. Quem estiver a alta velocidade e tirar o pé do acelerador ao entrar em uma curva, tem que saber fazer rapidamente a contramanobra para voltar a ter controle da traseira, já que muitas vezes ela derrapa abruptamente para fora da curva. Ralph Nader, que mais tarde se tornaria um dos advogados mais bem-sucedidos de consumidores, publicou em 1965 nos EUA um livro bastante prestigiado, Unsafe at Any Speed (Inseguro a Qualquer Velocidade). De repente, carros ficaram sob fogo cerrado.

Os primeiros protótipos do 928 também sofrem com um instável comportamento autodirecional. A causa: forças transversais atuantes nas curvas fazem com que a convergência da roda traseira externa passe para a área positiva – como se o pé de uma pessoa estivesse virado para fora. Quase pior que isso: se o motorista tirar o pé do acelerador numa curva, não ocorre apenas uma transferência do centro de gravidade do veículo para a frente, o que por sua vez alivia a traseira. Mas o torque de tracionamento do motor também força as rodas levemente para fora. Em curvas para a direita, por exemplo, a roda traseira esquerda, que está com a carga maior, aponta então para a esquerda, ou seja, no sentido de “pós-convergência”. O veículo sofre sobreviragem durante a desaceleração nas curvas.

Hans-Hermann Braess e Gebhard Ruf tentam descobrir como isso poderia funcionar de modo inverso. Eles pesquisam na Porsche novos conceitos de eixo e tomam os chamados elementos elastocinemáticos como tarefa. Simplificando, esses são os amortecedores de borracha entre os componentes do eixo e da carroceria. Se eles puderem ser comprimidos mais fortemente no ponto de suspensão dianteiro do que no traseiro, e se uma respectiva cinemática adaptada de eixo apoiasse esse efeito ao desacelerar, a meta teria sido atingida. A roda iria em “convergência”, portanto ela giraria no sentido da curva e estabilizaria o eixo traseiro. Algo nada fácil de obter. “Do ponto de vista meramente teórico, a ciência já tinha entendido bem esse tema nos anos 1950 e 60 – o problema era a transição para a prática”, explica Harrer. “Naquela época, faltavam simplesmente a disponibilização de TI e tecnologias de simulação para viabilizar a alteração direcionada de bitola da roda traseira externa.”

Um desenvolvimento com consequências:
com o 928, a Porsche fez história na tecnologia em muitos aspectos – particularmente no que se refere à suspensão. O princípio básico do seu chamado “eixo Weissach” é utilizado hoje praticamente em cada esportivo moderno da Porsche

Um segundo volante na traseira

Inicia-se um processo de desenvolvimento trabalhoso sob a direção dos engenheiros da Porsche Wolfhelm Gorissen, Manfred Bantle e Helmut Flegl. Do ponto de vista atual, esse processo também traz consigo experimentos aparentemente curiosos – dentre eles um Opel Admiral, que além dos componentes de suspensão do futuro 928, também tem um segundo volante na traseira. Enquanto Bantle dirige, Walter Näher, conhecido mais tarde como engenheiro de corridas, simula na parte de trás o efeito da alteração da convergência na traseira. Resultado: pequenos ângulos já são suficientes para estabilizar o comportamento de direção – mas eles têm que ocorrer instantaneamente, num intervalo de 0,2 segundos, para obter o efeito desejado.

O trabalho minucioso se mostrou proveitoso. “Com o eixo Weissach, o 928 passou a ter subitamente um comportamento autodirecional muito mais seguro, pois ele não sobrevira mais”, relembra Frank Lovis, piloto de testes daquela época na Porsche. “Com isso, o carro não ficou mais veloz nas curvas. Mas para os motoristas ‘comuns’, em especial, ele se tornou bem mais fácil de ser controlado.”

Harrer também não cansa de destacar a importância do eixo Weissach: “Esse trabalho pioneiro criou a base para a cinemática do eixo e foi sendo continuamente aperfeiçoado ao longo dos anos pela Porsche.” Ele já estava totalmente amadurecido e atualizado no 993 quando também foi utilizado no Porsche 911, onde também podia dominar as forças transversais, além das longitudinais.

“Hoje temos um entendimento de materiais muito maior do que naquela época”, avalia Harrer. Para ele, rolamentos de borracha são elastômeros: componentes high-tech com química elaborada e características precisas, que também já possuem rotas progressivas e propriedades de amortecimento muito elevadas. Assim, oferecem um conforto de suspensão e acústico bem maior – por toda a vida útil total do veículo.

2018: o desenvolvimento prossegue. Também porque as vantagens do eixo Weissach têm que ser adaptadas a conceitos de veículo constantemente inovados. Do SUV ao estilo do Porsche Cayenne e Macan, passando pelos sedãs esportivos como o Panamera, até os carros totalmente elétricos do futuro. Há muito os sistemas ativos também fazem parte disso, como, por exemplo, a direção ativa do eixo traseiro da atual geração do Porsche 911. Ela torna o esportivo clássico ainda mais ágil, estável e manejável. Ou sistemas de frenagem regenerativos, a partir dos quais Harrer espera “outras mudanças dinâmicas” num futuro próximo. Pois os próximos marcos tecnológicos já podem ser avistados. Suspensões que compartilham eletronicamente com outros veículos o estado da pista, podendo assim alertar para pista escorregadia em uma curva. Ou acionamentos elétricos que agilizam adicionalmente as características de direção através da utilização de um torque direcionado em rodas separadas – o chamado “torque vectoring” (vetoreamento do torque).

Apesar de todos os sistemas eletrônicos e ativos de regulagem da suspensão: uma coisa Harrer não quer alterar. “Basicamente, nossos carros sempre terão sistemas de eixos equilibrados em operação. Porém, modernas tecnologias de simulação contribuem para que não testemos mais de 20 estabilizadores distintos, mas talvez apenas três.”

Mas na Porsche o toque final não será substituído pela tecnologia. A sensibilidade e a experiência dos pilotos de testes permanecem – também no futuro – imprescindíveis.

Text Klaus-Achim Peitzmeier
Fotos Stephan Lindloff, Porsche