Técnica: Tipos de quadros, a espinha dorsal da moto

A moto é um conjunto de diferentes componentes como rodas, travões, suspensões, motor, depósito de combustível, carenagem – caso exista – e o próprio condutor. O quadro é a estrutura que une tudo isto, uma espécie de espinha dorsal da moto.

Assim como o ser humano tem um esqueleto ou um prédio uma estrutura, as motos têm um quadro que “une” tudo e ao qual, de uma forma ou de outra, tudo está preso. É muito comum, quando se fala em quadro, incluir as suspensões e até os travões. A foto típica de um quadro disponibilizado pelas marcas, geralmente incorpora o braço oscilante com o seu tipo de amortecimento e a forquilha. Isto acontece ainda mais em motos com suspensões dianteiras “alternativas”, como é o caso do BMW Telelever e das Bimota Tesi que, motos que empregam um tipo de suspensão não convencional. 

Mas para simplificar, vamos nos limitar neste artigo ao próprio quadro, incluindo o braço oscilante e assumindo que o garfo é convencional. 

A magia dos tubos

Quando a moto nasceu todos os quadros eram feitos de tubos de aço. Qualquer pessoa com uma máquina de dobrar tubos e um pouco de habilidade em soldagem, poderia fazer um quadro. Nesse tempo, os pneus tinham pouca aderência e não “torciam” o quadro, mas as estradas eram más – na verdade eram na sua maioria caminhose – e as suspensões eram fracas e praticamente disfuncionais; as dianteiras eram muito simples e as traseiras, obrigavam à colocação de molas no banco.

Portanto, nessa altura o quadro tinha que ser robusto, do tamanho certo para acolher o motor (as primeiras motos tinham uma estrutura que era uma evolução do quadro da bicicleta). Depois vieram as estradas de asfalto, pneus “reais”, suspensões do tipo de corrida, e outros tipos de quadros, igualmente robustos mas muito mais leves começaram a surgir… o peso começava a ser uma preocupação!

Tipos de quadros

Para simplificar, vamos falar sobre quatro tipos de quadros: tubular, multitubular, em U (do tipo Cobas) ou perimetral e monocoque. Sobre este tema, tive numa ocasião no salão de motos de Paris, o raro privilégio de conhecer e falar com Alain Chevallier, o responsável pelo desenho do quadro de algumas das melhores motos de  GP’s (de 250cc e até da Honda RS 500), e também de algumas Yamaha no rali Dakar.  

Mauro Forghieri, o engenheiro que conseguiu renovar os louros da Ferrari na Fórmula 1 nos anos 70, questionado uma vez sobre as diferenças de um chassis multitubular ou monocoque de alumínio ou fibra de carbono, respondeu: “Que diferença faz? O importante é a relação rigidez / peso. Se conseguir soldar tubos retos ou com estrutura de fibra de carbono, é a mesma coisa ”. E é exatamente isso … nos carros. Mas as motos são uma coisa muito diferente. Numa moto vamos com parte do corpo sobre a roda traseira, com as mãos a alguns centímetros do eixo da roda dianteira, com o motor praticamente entre as pernas e 20 ou 25 litros de gasolina sobre nós. 

Um quadro excessivamente rígido, pode ser contraproducente , pois não “avisa”. Valentino Rossi reclamou disso quando chegou à Ducati

O quadro da moto tem uma missão principal: unir o eixo da coluna de direção ao eixo do braço oscilante traseiro. Por meio desses dois pontos chegam à moto as forças que são produzidas nas rodas: travagem, aceleração, irregularidades do terreno, inclinações … tudo chega através desses pontos. O resto das funções do quadro são aspectos secundários: bons suportes para o motor (que às vezes reforça o próprio quadro e às vezes não), espaço para as entradas de gasolina e ar e um sub-quadro às vezes mínimo para o condutor, tal como sucede nas motos desportivas mais recentes.

Quadro tubular

Esse tipo de quadro, o mais simples, ainda é o mais utilizado hoje. Essa escolha deve-se principalmente ao baixo custo e facilidade e facilidade de fabrico, como é o caso das motos mais modestas, ciclomotores e scooters. Noutros, porque a “performance” deste tipo de quadro é suficiente para as exigências da moto em questão, como é o caso das motos médias, turísticas e personalizadas, só para citar alguns exemplos. E noutras, porque o seu desempenho é especialmente adequado para este tipo de motos, como é o caso das motos todo-o-terreno, onde os quadros tubulares oferecem um peso muito bom, grande robustez e uma certa flexibilidade “controlada” que os torna mais ágeis.

Podem ser de berço simples ou duplo ; e por sua vez, interrompido ou não. O que isso significa, interrompido? Bem, às vezes é o próprio motor, que forma uma parte resistente do quadro, que “fecha” o berço por baixo e em outras o motor “descansa” no berço do quadro.

Quadro multitubular

Vejamos, Há muitos que consideram que todas as estruturas de tubo são “multitubulares” porque têm mais de um tubo. É verdade … e não é. Um quadro é denominado multitubular quando é composto por uma infinidade de tubos de todos os tamanhos e que, se bem projetados, todos são retos e funcionam em compressão e extensão, nunca em flexão. É assim que deve ser um bom chassis de tubo, do qual a Ducati tem uma gama e na sua história muitos deles… o famoso quadro treliça!

Estes quadros têm fama de serem leves e muito rígidos… por vezes, segundo alguns, são demasiado rígidos e tornam a moto muito eficiente mas menos “amigável” e as sensações são muito especiais.

Dupla viga, perimetral

Faz agora 11 anos que faleceu um dos maiores génios da moto, Antonio Cobas. Pela sua mão e, sobretudo, nas suas motos, muitos pilotos conheceram a glória, incluindo Alex Crivillé (que conquistou o seu primeiro Campeonato do Mundo com a JJ-Kobas 125).

Antonio Cobas foi o primeiro a utilizar em competição com sucesso o que hoje se conhece como dupla viga ou quadro perimetral, em que duas “vigas”, quase sempre de alumínio, ligam a barra de direção e o eixo do braço oscilante, envolvente ao motor. Este quadro é o mais utilizado em motos desportivas de asfalto e em muitas motos de motocross e enduro (todas japonesas). É leve, rígido, relativamente barato de construir e, segundo os pilotos, muito mais suave e progressivo de pilotar do que os multitubulares.

Existem numerosas variantes do quadro Cobas. Originalmente as vigas passavam para os lados do motor, agora, às vezes são curvas e deixam toda a mecânica “pendurada” no quadro. E essas vigas podem ser pedaços de tubos extrudados soldados ou fundidos em ferro fundido. Supondo que não saina o que é alumínio extrudado, Pois bem, é uma forma de fazer alumínio que dá origem a “tubos” retos (podem ser redondos, quadrados, retangulares ou de qualquer formato) que podem ser cortados e soldados. Um quadro feito com esse tipo de alumínio é melhor do que aquele em que o alumínio é “derretido” e injetado sob pressão num molde.

Quadro monocoque

Praticamente todos os carros, com exceção de alguns veículos todo-o-terreno, utilizam um chassis monocoque ou autoportante. Neste caso, a própria carroçaria funciona como chassis, o que em 1923, com o aparecimento do Lancia Lambda, foi uma verdadeira revolução.

Mas, pode justamente perguntar, para que uma moto precisa de uma estrutura monocoque se não tem carroçaria. Na realidade, um quadro monocoque é um quadro constituído por “caixas” ou elementos ou peças poliédricas com um determinado volume… como a carroçaria de um automóvel. A parte de volume mais óbvia de uma moto é o depósito, mas se pensarmos na Vespa e algumas scooters, esta é uma solução que pode fazer sentido. Hoje, entre as marcas de maior volume, é usado pela Kawasaki nos seus modelos de asfalto “mais gordos”.

O motor como parte integrante do quadro

Uma das peças das motos com maior resistência à torção é o próprio motor. Um das marcas que mais utiliza esta solução é a BMW, que tem o motor como “coração” do quadro: o Paralever fica ancorado atrás e o Telelever na frente e é o motor que recebe todas as torções. O bloco do motor, preparado para suportar tremendas explosões no seu interior, recebe esse esforço sem problemas. E, sem chegar a tal extremo, como falamos no quadro tubular, o motor pode fazer parte do quadro ou reforçar o quadro.

As suspensões também fazem parte da ciclística e, no caso do braço oscilante, é muitas vezes fabricado com técnicas semelhantes.