Tecnologia à vista: portas de carros

Existem muitas frases comuns que não significam mais o que costumavam significar. Por exemplo, você pode ter usado o termo "acender as luzes". O que você está realmente girando? De onde isto vem? As velhas luzes de gás tinham uma válvula que você girava fisicamente, e a frase simplesmente ficava por aí. As crianças dos anos 90 não têm ideia de por que "discam" um número de telefone. Que tal "arregaçar a janela do carro"? Você não costuma encontrar portas de carro antiquadas com fechaduras manuais ou uma manivela para fechar a janela. Hoje em dia é tudo eletrônico. Mas você já se perguntou o que está acontecendo lá dentro?

Vamos dar uma olhada nas portas do carro, como elas o mantêm seguro e como essa folha de vidro desliza no lugar, vedando contra o vento, a chuva e o ruído. Claro, existem portas de carro sofisticadas, como portas suicidas ou portas de asa de gaivota sexy, mas impraticáveis. Pelo menos um carro-conceito tem até uma porta que desaparece sob o veículo quando ele é aberto; Confira o vídeo abaixo. Mas mesmo portas de jardim são maravilhas da engenharia mecânica. Uma estrutura compacta que é segura e — principalmente — confiável. Vejamos como eles fazem isso.

Quando você pensa sobre isso, muitas coisas que construímos convertem algo em outra coisa. Energia para movimento, por exemplo. Ou um tipo de movimento para outro. Mecanismos de porta de carro não são exceção. Claro, os atuadores de fechadura e os atuadores de janela convertem um comando elétrico em algum tipo de movimento físico. Mas também há o problema de obter o movimento físico correto em um espaço confinado.

Uma das coisas interessantes sobre a maioria das portas de carro é que as fechaduras devem ser seguras, mas oferecem muitas maneiras de abri-las. O controle eletrônico sozinho geralmente não é suficiente: muitas vezes há uma maneira de destravar o carro manualmente. E certamente você deve ser capaz de operar a porta por dentro mesmo sem energia, para evitar prender os ocupantes. Alguns carros, como o Boxter ou alguns Lotuses, não têm uma maneira óbvia de destravar o carro sem energia. Esses carros geralmente têm um buraco de fechadura de emergência oculto ou um conjunto de terminais ocultos que permitem que você ligue temporariamente o sistema para destravar o veículo.

O motor que controla as travas elétricas de um carro é conhecido como atuador. Você pode obter atuadores universais que podem ser feitos para caber na maioria dos carros, mesmo aqueles que normalmente não têm travas elétricas. Como a trava da porta deve funcionar a partir de várias fontes, o atuador geralmente aciona uma haste, e essa haste geralmente aparece perto da janela para que você também possa operá-la manualmente. A haste engata e desengata o mecanismo de travamento e, quando desengatada, você não pode abrir a porta. Na verdade, muitas vezes, se a haste estiver desengatada e a trava fechada, você não conseguirá fechar a porta se ela estiver aberta.

Um atuador típico é um motor elétrico simples que gira. Claro, precisamos de um movimento diferente, então as engrenagens não apenas reduzem a velocidade do motor e aumentam o torque, mas uma engrenagem de pinhão e cremalheira converte a rotação em um movimento linear. Como você geralmente não quer que o motor e o ocupante lutem pelo controle, geralmente há uma embreagem que não transmite o movimento manual de volta ao motor. O motor só funciona momentaneamente. Alguns carros têm feedback e tentarão algumas vezes se algo der errado.

Os carros mais antigos usavam bombas de vácuo para sugar ou soprar o ar para operar as portas porque os motores elétricos eram barulhentos e propensos a falhas. A Mercedes, por exemplo, usava fechaduras pneumáticas até cerca de 2003.

O Windows é um pouco mais fácil porque você normalmente não precisa de controle manual. Existem algumas preocupações especiais, no entanto. Por exemplo, você já notou que sua janela fica perfeitamente nivelada? Além disso, deve ser quase impossível forçar a abertura da janela por motivos de segurança. Isso geralmente é tratado usando uma engrenagem helicoidal. Devido ao ângulo de contato entre a engrenagem helicoidal e a engrenagem helicoidal, a engrenagem helicoidal pode girar a engrenagem helicoidal, mas não o contrário devido ao atrito entre os dentes da engrenagem.

Como a janela precisa subir e descer, há uma fiação semelhante a uma ponte H que pode acionar o motor em qualquer direção. Para um carro com um controlador sofisticado, ele provavelmente usa uma ponte H e os botões da janela são apenas entradas para o computador. Mas os carros básicos podem simplesmente ter fiação que permite que o motorista ou o passageiro gire o motor da janela em qualquer direção.