O mecanismo de cremalheira e pinhão tem sido indispensável desde a sua invenção por Carl Benz há mais de cem anos. O artigo seguinte explica por que razão esta invenção foi tão importante para o desenvolvimento do automóvel e fornece mais informações interessantes sobre a direção de cremalheira e pinhão.
O princípio simples pelo qual um sistema de direção de cremalheira e pinhão converte um movimento rotativo num movimento linear, combinado com outra invenção de Carl Benz, a junta de direção, tornou possível equipar os veículos a motor com um volante redondo. A simplicidade de construção e a fiabilidade são as razões pelas quais os sistemas de direção de cremalheira e pinhão são o tipo mais comum de sistema de direção instalado nos veículos a motor atualmente.
Conceção e funcionamento de um sistema de direção de cremalheira e pinhão
Uma das vantagens da direção de cremalheira e pinhão é a sua conceção basicamente simples, que não sofreu alterações significativas desde que Carl Benz a inventou. A simplicidade da sua conceção traduz-se num funcionamento muito fiável deste sistema de direção. O sistema de direção é composto por apenas algumas peças. O volante está ligado a uma roda dentada através da coluna de direção. A roda dentada está situada na extremidade inferior da coluna de direção, numa caixa, e engata na cremalheira. As duas partes juntas, tanto a roda dentada como a cremalheira, formam o mecanismo de direção.
A cremalheira move-se num tubo. As extremidades da cremalheira estão ligadas aos tirantes por rótulas. Para evitar que a sujidade ou a humidade entrem no tubo com a cremalheira, sela-se as extremidades do tubo são com foles de borracha que se podem mover juntamente com os tirantes. Quando o condutor roda o volante, a roda dentada empurra a cremalheira na direção correspondente e move as articulações da direção e, consequentemente, as rodas dianteiras através dos tirantes.
Para garantir um funcionamento com a menor folga possível, um elemento de pressão com mola pressiona a cremalheira contra a roda dentada. Ao deslocar a parte dentada da cremalheira para fora, é possível obter uma transmissão variável do movimento de rotação. Isto permite que a direção funcione de forma bastante direta em torno da posição central e que seja necessário menos esforço para rodar o carro até ao fim. Atualmente, os sistemas de direção de cremalheira e pinhão de funcionamento puramente mecânico só se encontram em modelos de veículos mais antigos. Os sistemas modernos de direção de cremalheira e pinhão estão equipados com assistência eléctrica ou hidráulica (direção assistida).
Manutenção e reparação
A direção de cremalheira dura geralmente toda a vida útil do automóvel. No entanto, é importante verificar regularmente o estado dos foles. As fissuras nos foles podem permitir que a sujidade e a humidade penetrem na caixa da cremalheira de direção e no mecanismo de direção. Pode ocorrer corrosão e desgaste excessivo dos rolamentos e das peças da caixa de velocidades. Em casos muito raros, pode acontecer que a cremalheira da direção esteja tão desgastada que seja necessário substituir peças. Nesse caso, é altamente recomendável substituir sempre a caixa de velocidades e a cremalheira em conjunto e substituir também os rolamentos.
