SISTEMA DE DIREÇÃO
Rural Willys e Pick Up F-75
4x4 e 4x2 STD

O sistema de direção da Rural é muito simples mas requer cuidados especiais para manter o funcionamento leve, seguro, e livre de folgas. É comum a direção da Rural apresentar folgas e falta de precisão para manter uma trajetória reta em piso ondulado. A maioria dos problemas de direção são causados por desgaste das peças que sofrem maior atrito e podem ser resolvidos eliminando todas as folgas do sistema de direção e regulando a geometria. A manutenção do sistema de direção da Rural é facilitado pela boa oferta de peças de reposição no mercado e a facilidade de acesso ao sistema de direção para efetuar reparos. Alguns problemas de direção podem ser causados por alterações no veículo como a troca de rodas e alterações na suspensão que acabam afetando a geometria e funcionamento da direção.

Nesta página identificamos todas as principais peças da direção original da Rural/F-75, e informamos as especificações de geometria e rotinas de manutenção recomendados pela fábrica com mais algumas dicas. Não mostramos a desmontagem e montagem completa passo-a-passo porque seria necessário uma outra página exclusiva para abordar corretamente o assunto. Usamos a nomeclatura das peças encontrados nos catalogos e manuais originais do fabricante Willys. Veja a seguir as caraceterísticas gerais da direção da Rural e Pick-Up Willys 4x4 e 4x2 STD com suspensão de feixe de molas na frente. Lembramos que a Rural 4x2 Luxo com mola helicoidal na frente possui sistema de direção e geometria totalmente diferente que será abordado em outra página neste site em breve.

Descrição Especificação
Tipo de direção Setor e sem fim
Relação de redução da caixa de direção 18,2 : 1
Numero de Voltas do volante de batente a batente 4-1/2
Angulo de inclinação do pino mestre 8o
Angulo de Caster 3o
Angulo de Camber 1o 30´
Convergência das Rodas 1/16" - 1/8" (1,6 a 3,2mm) até 1966
5mm (1967 a 1970)
1,5 a 3,0mm (1971- )
Angulo de viragem (esterçamento) 27o

Todos os angulos de geometria são fixos e definidos na fabricação do eixo, exceto a convergência que pode ser regulado ajustando o comprimento do braço de ligação das rodas e o angulo de viragem que é regulado atraves de um parafuso batente com contra porca. Quando você fizer a geometria da Rural, é necessário regular apenas a convergência das rodas mas voce pode pedir ao mecânico para medir os outros angulos para verificar se o eixo esta empenado ou mal fixado nos feixes de molas. Aproveite para balancear as rodas toda vez que fizer geometria. A especificação de convergência mudou atraves dos anos confome a tabela acima mas sempre ficou entre 1,5 e 5,0 mm.

Vista Explodida da Caixa de direção Rural Willys com identificação das peças

A caixa de direção original (desenho acima) é do tipo setor e sem fim fixado na longarina esquerda do veículo. A lubrificação é feito abastecendo a caixa com óleo mineral puro SAE-140 GL-1 até o nível do bujão de enchimento. A caixa de direção não possui furo dreno mas você pode drenar o óleo soltando os parafusos da tampa lateral e afastando a tampa. O fabricante Willys recomendava nos seus manuais "nunca use graxa comuim ou grafitada na caixa de direção". Alguns mecânicos gostam de preencher a caixa de direção com graxa ou então uma mistura de graxa e óleo mas esta pratica não é recomendado pela fábrica. Observe que o óleo recomendado SAE-140 é um óleo mais viscoso.

Em caixas de direção novas é normal a folga entre o sem fim e o setor aumentar ligeiramente após girar o volante 1/4 de volta a partir da posição central. O sem fim é projetado desta maneira para compensar o maior desgaste que ocorre na posição central que trabalha a maior parte do tempo com o carro andando em linha reta. Em caixas de direção com muito desgaste, a maior folga normalmente ocorre na posição central devido ao fato da direção trabalhar mais tempo nesta posição. No primeiro reparo da caixa de direção, basta trocar as peças da lista abaixo para eliminar as folgas nos principais pontos de desgaste. Em caixas com maior uso pode ser necessário trocar tambem o eixo sem fim, aproveitando então apenas a carcaça de ferro fundido da caixa original. As peças de reposição originais da marca TRW ainda estão disponíveis no mercado (2001), inclusive a caixa de direção original completa. Se você precisa trocar todos os reparos da caixa de direção incluindo o eixo sem fim, pode ser mais vantajoso comprar uma caixa nova 0km evitando possíveis erros de montagem. Para regular a folga na caixa de direção basta encostar o parafuso de ajustagem do setor e depois apertar a contra porca com a direção virado para frente. Folga insuficiente torna a direção "pessada" em algumas posições enquanto folga excessiva causa folga no volante de direção. Se a folga da caixa de direção variar muito ao girar o volante, pode indicar problema de desgaste no eixo sem fim que ora tem muita folga, ora tem pouca folga, sinal de desgaste irregular nos dentes da engrenagem sem fim.

A folga na caixa de direção ocorre entre os dentes do sem fim e o setor, e tambem no do eixo do setor que desgasta a bucha de bronze e passa a trabalhar solto. Você pode verificar se o eixo setor esta com folga observando esta peça onde ela passa por furo na longarina enquanto outra pessoa balança o volante de direção. O eixo setor deve girar livre mas não deve estar solto na bucha e com folga lateral que afeta diretamente a precisão da direção.

Uma peça que merece atenção especial é o braço de direção (tambem chamado de braço pitman) que apresenta desgaste na esfera de aço, principalmente na posição da direção reta. Com o desgaste, a esfera fica ovalizada dificultando a regulagem da folga da barra de ligação da direção porque a folga irá variar conforme a posição de giro do braço. A esfera tambem pode apresentar desgaste causado por atrito da barra raspando na sua base, ficando frágil. A fabrica recomendava trocar o braço de direção inteiro sempre que apresentar desgaste, mas não existe peça nova no mercado. Você pode trocar apenas a esfera de aço que é vendida avulsa no mercado, porem o uso de solda para fixar esta peça não é recomendado porque pode afetar o tratamento térmico do aço e diminuir a sua resistência.

Peças do Kit de Reparo Original da Caixa de Direção
Buchas 02 pç
Junta (jogo) 01pç
Vedador de óleo 01 pç
Setor de direção 01 pç

Modelos de volante de direção montados na Rural e F-75

O volante de direção da Rural tem um diâmetro grande para tornar a direção leva. O volante em material plástico tem uma estrutura interna de aço que garante a resistência mesmo quando o plástico esta fragilizado. O volante pode ser facilmente removido soltando a porca grande no centro e puxando o volante para fora usando uma ferramenta especial tipo saca-polia caso necessário. O volante de direção normal da Rural (esquerda) foi utilizado tambem no Jeep Willys CJ-5 a partir de 1967 sendo portanto intercambiável. Hoje em dia você não encontra o volante de direção original novo a venda no mercado. A Rural possui um sistema antifurto com trava de direção ligado à chave de partida que trava toda a direção ao retirar a chave de partida. Nunca retire a chave de partida com o carro em movimento porque você ficará com a direção travada e sem controle direcional.

Vista explodida do eixo dianteiro da Rural 4x2 Standard e F-75 4x2 standard

RURAL 4x2 STD - O eixo dianteiro e sistema de direção da Rural 4x2 STD é extremamente simples conforme o desenho acima. A caixa de direção aciona o braço de direção esquerdo enquanto o braço de direção direito funciona como escravo, acionado pela barra de ligação da direção. Desgaste nas ponteiras de direção deixam apenas a roda do lado direito "bobo" e com folga na direção. É interessante observar que o eixo possui dois suportes para fixação da barra estabilizadora original apesar deste acessório ser difícil de encontrar instalado em Rural. A manutenção periodica inclui a lubrificação dos pinos graxeiros em todas as articulações, verificação do aperto dos parafusos, verificação de folgas e desgaste, e regulagem da convergência das rodas. A lubrificação frequente com graxa pode evitar os problemas de desgaste nesta área, especialmente se você trafega em estradas de terra. A graxa, alem de lubrificar, tambem evita a entrada de sugeira nas articulações. A compra de uma pequena bomba de graxa manual é um dos melhores investimentos que você pode fazer na sua Rural e você economiza na lubrificação dos aprox. 15 pinos graxeiros. É comum as ponteiras apresentarem desgaste e folgas porem esta é uma peça muito fácil de trocar e que pode ser adquirido novo no mercado. A ponteira direita é diferente da ponteira esquerda pois cada lado tem a rosca em sentido contrário. Use cupilhas novas sempre que a montagem exigir. Após trocar uma ponteira é necessário fazer geometria para regular a convergência das rodas. O angulo de viragem das rodas (esterçamento) pode ser regulado atraves dos parafusos limitadores com contra porca na Rural 4x2 STD e 4x4. Se você usa pneus mais largos, você pode regular os parafusos limitadores para limitar o giro da direção e evitar que o pneu encoste na barra de direção ao fazer curvas fechadas para a esquerda.

Os pinos mestre e suas buchas de bronze na Rural 4x2 costumam apresentar desgaste deixando as rodas com folga, alterando a geometria, e podendo causar shimmy. Você pode adquirir um jogo de reparo dos pinos mestre deixando a sua direção sem folga como um carro novo. As peças incluidas no jogo de reparo original da Willys estão na tabela logo abaixo. Após a troca das buchas é necessário passar um ferramenta chamado de alargador para deixar o diâmetro interno das buchas na mesma medida do pino mestre, sem aperto e sem folga exagerada. Os dois rolamentos de encosto com esferas de aço são outra peça importante e que suportam todo o peso do eixo dianteiro. Rolamentos de encosto danificados causam uma grande folga na roda ao passar por buracos e tornam a direção exageradamente pessado. Você pode adquirir o kit de reparo de pino mestre da Rural 4x2 ainda disponível no mercado de varias marcas.

O braço esquerdo da direção possui uma esfera de aço que pode apresentar desgaste ficando ovalizado e fragilizado na base. A fabrica recomendava trocar esta peça inteira porem ela não é encontrada nova no mercado. Você pode substituir apenas a esfera de aço que é vendido avulso no mercado apesar da montagem com solda não ser recomendado porque pode afetar o tratamento térmico e fragilizar a peça. É importante sempre adquirir peças de reposição de boa qualidade e confiar o trabalho a um bom mecânico que já fez este serviço antes por se tratar de item de segurança.

Peças do Jogo de Reparo Original dos Pinos Mestres da Direção
Bujões 06 pç
Pinos Mestre 02pç
Buchas 04 pç
Chavetas 02 pç
Calços 06 pç
Rolamento de Encosto 02 pç
Engraxadeiras 02 pç

vista explodida da coluna de direção da Rural e F-75

A coluna de direção á basicamente um tubo com rolamentos internos para guiar o eixo do sem fim que vai até o volante de direção. O fio da buzina passa atraves de toda a coluna de direção por dentro do eixo do sem fim. Para remover a coluna de direção você deve retirar por baixo do veículo. Se você trocar os calços da carroceria, não esqueça de soltar o suporte da coluna de direção e regular na nova altura. O botão da buzina em material tipo acrilico tinha o logotipo Willys na decada de 60 e depois o logotipo Ford na decada de 70.

Eixo dianteiro e barras de direção da Rural e F-75 4x4

RURAL 4x4: Na Rural 4x4 a barra de ligação das rodas fica na frente do eixo (devido ao cardan), ao contrário da Rural 4x2 onde esta peça fica atras do eixo. A direção da Rural 4x4 tambem requer lubrificação frequente com graxa para evitar a entrada de sugeira nas articulações. A graxa ajuda a expulsar a sugeira alem de lubrificar. O pino mestre de cada lado é em duas metades apoiado por dois rolamentos cônicos que servem de apoio para os munhões da direção. A pré carga dos rolamentos do pino mestre nos dois lados é regulado através de calços de 0,005" e 0,010" vendidos originalmente pela Willys como jogo de 12 calços. Você deve adicionar calços até que o munhão gira com um esforço de 8 a 15 libras medido com uma balança no orificio do braço da carcaça do munhão. Do lado esquerdo o braço de direção e o pino mestre inferior formam uma peça única. Folga nos rolamentos cônicos deixa as rodas "soltas" quando passam em buracos e pode causar vibraçãao tipo shimmy na direção. Você pode regular o angulo de viragem (esterçamento) das rodas atraves dos parafusos limitador com contra porca. Com esta regulagem você pode limitar o angulo de giro das rodas e evitar que pneus muito largos raspem na barra de direção ou outras peças.

Barra de ligação da Rural e F-75 4x2 Standard e 4x4

A barra de ligação (alguns chamam de barra de direção) liga o braço de direção (pitman) que sai da caixa de direção à roda esquerda. A boa manutenção e lubrificação desta peça evitará problemas de desgaste nas esferas de aço dos braços de direção que são mais difíceis de repor e não existem novos no mercado. A barra de ligação (desenho acima) pode ser adquirido novo, ou você pode ainda trocar o kit de reparo que inclui as peças que sofrem desgaste. O kit de reparo vendido hoje no mercado inclui os assentos da esfera, a mola, o tampão e o bujão. Ao montar a barra de ligação, você deve observar com muita atenção a ordem correta de montagem das peças para evitar que depois a barra se solte das esferas. Para regular a folga, aperte o bujão até sentir que a mola esta totalmente comprimida e depois solte 1/4 de volta antes de fixar com uma cupilha nova. É imprescindível usar cupilhas novas e de boa qualidade e no tamanho correto nesta montagem para evitar o afrouxamento e perda da direção. O protetor de pó e a capa evitam a entrada de sugeira, importante se você trafega em estradas de terra. A correta manutenção e regulagem da barra de ligação pode resolver muitos problemas como folga na direção. Recomendamos que toda Rural com alta quilometragem deve ter a barra de ligação (barra de direção) desmontada preventivamente para verificação de desgaste nas esferas de aço do braço pitman e do braço de direção na roda esquerda. Nunca use solda e nunca tente desentortar componentes do sistema de direção porque estas operações podem fragilizar as peças. Procure um mecânico competente para fazer reparos na direção e use apenas peças de boa qualidade.

Na Rural 4x4 e 4x2 STD existem 5 pontos onde podem ocorrer folgas entre o volante de direção e a roda esquerda e 7 pontos onde podem ocorrer folgas entre o volante de direção e a roda direita.

Para balancear as rodas procure uma oficina que possui equipamento especial para balancear rodas grandes de caminhonete. Antes de balancear as rodas, limpe os pneus e os aros para remover barro que pode estar causando um desbalanceamento. Repita o balanceamento regularmente e sempre quando sentir vibração (shimmy) no volante de direção. Mantenha os dois pneus dianteiros com exatamente a mesma pressão para ajudar a Rural a andar reto. Pressão baixa nos pneus dianteiros aumenta o conforto mas torna a direção mais pessado. Pressão muito alto nos pneus dianteiros torna a direção leve mas diminui o conforto e aumenta a trepidação da frente do carro ao passar por buracos. direção leve mas diminui o conforto e aumenta a trepidação da frente do carro ao passar por buracos. A pressão correta dos pneus dianteiros originais 7.10-15 da Rural é 26 libras/pol2. Pneus velhos do tipo convencional (diagonal) com a carcaça deformada ou pouco flexível ou com desgaste não uniforme podem causar serios problemas de dirigibilidade na Rural em piso ondulado e devem ser evitados. A instalação de pneus mais largos e rodas com offset diferente do original pode deixar a direção pessada, especialmente em manobras a baixa velocidade. Alguns acessórios comuns em caminhonetes modernas como pneus radiais, amortecedores de direção e barra estabilizadora podem ajudar a melhorar sensivelmente a direção da Rural. Para conseguir uma direção perfeita na Rural, é necessário cuidar tambem de outros itens no veiculo como amortecedores, pneus, distribuição equilibrado de carga no veículo, nivelamento perfeito dos feixes de molas, folgas nos jumelos e feixes de molas, e alinhamento do chassi.

Sugestão de Programa de Manutenção para Sistema de Direção
cada 15 dias Calibrar os pneus
cada 1000km Lubrificar os pinos graxeiros usando bomba de graxa
cada 1000km Verificar e completar o nível do óleo na caixa de direção (SAE-140 GL-1)
cada 10.000km Verificar o aperto e fixação da caixa de direção e todos os braços.
cada 10.000km Regular a folga da caixa de direção (parafuso)
cada 10.000km Balancear as rodas
cada 20.000km Verificar folgas e desgaste nas ponteiras e esferas do sistema de direção
cada 20.000km Regular a convergência das rodas (geometria)
Quem usa a Rural em estradas de terra deve encurtar os intervalos de manutenção

Obs: Os manuais de fábrica recomendam lubrificar os pinos graxeiros a cada 1.500km com graxa de chassi. Adquirindo uma pequena bomba manual de graxa você pode lubrificar melhor todos os pinos graxeiros da sua Rural a um custo bem menor. Para lubrificar corretamente todos os pinos graxeiros, é necessário mostrar a posição dos pinos graxeiros ao funcionario do posto de lubrificação porque muitos funcionarios novatos desconhecem a posição dos pinos graxeiros na Rural. Consulte o manual do proprietário da sua Rural para identificar a posição de todos os pinos graxeiros.

Veja tambem neste site: Angulos de direção - Como Medir o Offset


Para informações detalhadas de reparos e montagem do sistema de direção consulte os manuais de manutenção da Willys e Ford onde você encontra instruções detalhadas de desmontagem, inspeção e torque de aperto de todos os parafusos. Lembre que a direção é item de segurança no veículo e requer peças de boa qualidade e mão de obra especializada.


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Criado:09/11/2002 - Atualizado: 08/12/02

Fontes: Manual do Mecânico Willys1963, 1965, 1967. Manual de Manutenção Utilitários Ford 1977, Manual do Proprietário Rural 1963, 1966, 1968, 1969, 1975, Manual do Proprietário Pick Up Willys 1961, 1970, 1973, 1975. Catalogo de Peças Utilitarios Ford 1960-72, Catalogo de Peças Utilitários Ford 1976.

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