SISTEMA DE TRANSMISSÃO

Introdução

Todo o desempenho do veículo está diretamente ligado ao sistema de engrenagens do
câmbio. O prazer ao guiar, a capacidade de aceleração, a potência em velocidades de
cruzeiro, passam pelas relações de transmissão. O sistema de transmissão leva às rodas
motrizes a energia desenvolvida pelo motor para que o veículo entre em movimento.
Em 1895, os irmãos Lanchester lançaram o eixo de transmissão; na mesma década,
lançaram a caixa de mudanças de engrenagens planetárias e o eixo cardan. No início do
século, Sturtevant, nos EUA, lançou a transmissão automática.

O meio de fazer a potência necessária (potência é energia em sua forma de utilização)
chegar até as rodas motrizes, foi incorporar uma redução por engrenagens na transmissão
final, ao mesmo tempo alterando a direção do movimento em 90° com o eixo da roda
(chamado de torque cônico o elemento de redução final). Geralmente a redução está bem
próxima da razão de 4:1, isto quer dizer que enquanto o eixo motor dá quatro voltas, o eixo
das rodas dá somente uma.
O torque varia com a rotação do motor, e o máximo torque é alcançado em torno da metade,
ou um pouco mais acima das rotações máximas, após o que começa a cair rapidamente. Daí
um processo ou dispositivo que converta e amplifique o torque produzido - a caixa de câmbio
ou de velocidades ou de mudanças ou gear box.
O sistema de transmissão é composto pela embreagem, caixa de velocidades, diferencial,
semi-árvores, homocinéticas e rodas.
Engrenagens - as engrenagens têm como objetivo efetivar transformações de movimento,
que são: direção e velocidade.
Toda e qualquer engrenagem pode ser encarada como uma alavanca múltipla com um único
ponto de centro. Quanto maior o braço da alavanca tanto maior será o movimento
conseguido.

Classificação das engrenagens:

a) engrenagens planas diretas;

b) engrenagens helicoidais - os dentes são cortados em curva, permitindo que um dente
engrene com outro antes que o anterior esteja desengrenado;

c) engrenagens espirais;

d) engrenagens de dupla espiral;

e) engrenagens cônicas - os dentes são retos, porém cortados sobre peças cônicas. São
empregados sempre que há necessidade de mudar o sentido da transmissão.
e.1) retas;
e.2) helicoidais

f) engrenagem hipóide - assemelham-se às engrenagens cônico-helicoidais, porém o pinhão
ou eixo motor se situa abaixo do eixo acionado (a coroa). Com esta montagem, consegue-se
diminuir o diâmetro do seu alojamento. Muito utilizada em diferenciais.

As engrenagens, estas maravilhas mecânicas, executam tarefas com extrema precisão, hora
alterando a força, hora alterando a velocidade. Para facilitar a compreensão, utilizaremos o
exemplo da bicicleta, que transporta uma pessoa com velocidade maior do que seria
conseguida com suas pernas. Isso acontece porque a corrente e as marchas fazem girar a
roda traseira mais depressa do que o movimento dos pedais.
Relação do câmbio ou transmissão - o torque e a rotação produzida pelo motor, não são
suficientes e adequados para transmissão direta para as rodas. Fatores como carga,
velocidade do veículo e elementos externos que ofereçam resistência (aclives, declives, o ar
e etc.) nos obrigam a pedir auxílio à caixa de câmbio ou, simplesmente, caixa de velocidade,
que nada mais é do que uma caixa de relações variáveis às diferentes solicitações de carga.
A relação entre o número de dentes que se ajustam uns aos outros é denominada "relação
de engrenagens ou de transmissão". Se uma engrenagem tem duas vezes o número de
dentes da outra, a relação é de 2:1.
A relação de transmissão é o fator que determina o torque e a relação de saída em uma
transmissão por engrenagens. É calculada da seguinte forma:
R = n.º de dentes da engrenagem movida
n.º de dentes da engrenagem motora
A engrenagem que aciona é denominada motora (motriz ou condutora) e a outra, movida
(conduzida). A engrenagem conduzida sempre é deslocada em direção contrária à da
condutora. Para se obter a mesma direção coloca-se uma engrenagem entre a motora e a
movida. O nome da engrenagem interposta é reversora (apesar de alguns autores utilizarem
os nomes de engrenagem livre ou parasita).

A caixa de mudança deve proporcionar ao condutor/usuário os seguintes requisitos:

1. Variar a redução, objetivando variar as relações de redução (torque) e desmultiplicação
(potência em velocidade cruzeiro).

2. Permitir o ponto neutro.

3. Inverter o sentido de rotação (marcha à ré).

Diante do exposto, podemos concluir que:

a) relação de redução - é aquela em que se multiplica o torque de entrada e diminui a
rotação. A engrenagem motora é menor que a movida.

b) relação de desmultiplicação - é a relação em que eleva-se a rotação e reduz-se o torque.
A engrenagem motora é maior que a movida.

Voltando à nossa bicicleta hipotética do exemplo, contemos o número de dentes da coroa e o
número de dentes do pinhão traseiro. Dividindo-se o total de dentes do pinhão pelo número
de dentes da coroa, teremos a nossa relação de transmissão.
Exemplificando: pinhão = 10 dentes
coroa = 40 dentes R = 10 / 40 = 1 / 4
Marcha alta: na qual a roda traseira gira 4 vezes para 1 volta da coroa = 1 pedalada. Tem 4
vezes mais velocidade e apenas ¼ da força aplicada sobre o pedal (baixo torque).
Em marcha baixa, por exemplo R = 1 / 2, a velocidade é menor mas ganha-se em força.
Marchas altas servem para terrenos planos e as marchas baixas para as ladeiras.
O Câmbio propriamente dito - A potência de um motor endotérmico aumenta na razão
direta da velocidade (rpm) até alcançar a velocidade de regime, o que ocorre, dependendo
do tipo de motor, a partir de 2000 rpm até 5500 rpm.
O câmbio deve proporcionar condições ao veículo para vencer as resistências de rolagem, do
ar, do solo, do atrito dos pneus e o peso do veículo. Por isso o torque deve variar de acordo
com estas resistências.
Desta forma, se o usuário estiver desfrutando de toda a potência do motor ou até ¾ dela,
numa estrada plana, e deparar-se com uma subida, não haverá condições para continuar na
mesma velocidade pois o esforço de subir consumirá boa parte da potência do motor. Neste
momento, embora com uma queda sensível na velocidade, precisamos de uma potência
maior. Precisamos lançar mão de um dispositivo que permita ao motor manter a máxima
velocidade enquanto as rodas se deslocam com velocidade reduzida. Este dispositivo é a
caixa de câmbio. Para facilitar a vida do usuário, os câmbios modernos possuem, para
assegurar uma mudança ágil e silenciosa, engrenagens deslizantes de engrenamento
constante e com luvas sincronizadoras que facilitam os engates das marchas e igualam os
movimentos rotacionais internos.

A caixa de mudança realiza três funções distintas:

a) permite um desligamento entre os eixos motor e transmissor, possibilitando ao motor
funcionar com o veículo parado;
b) permite aumentar ou diminuir a potência do motor por meio de engrenagens;
c) permite inverter a marcha sem alterar o sentido de rotação do motor.

Sua posição de montagem e localização é entre a caixa seca de embreagem e o cardam,
para os veículos mais antigos, com montagem de conjunto motopropulsor clássica. Nos
veículos mais modernos, onde a figura do diferencial foi incorporada ao conjunto do câmbio,
fica entre as semi-árvores.
A alavanca seletora é o elemento de ligação entre o usuário e o mecanismo interno. Através
dela é possível interromper os movimentos (ponto morto ou neutro), reverter a marchas
(marcha à ré) e modificar o torque e/ou a potência.



A caixa de mudanças é composta basicamente de três eixos paralelos, assim discriminados:


I eixo primário ou piloto ou eixo motor
II eixo secundário ou transmissor
II eixo intermediário ou trem de engrenagens ou carretel

A entrada do movimento proveniente do motor, através da embreagem, é acolhida pelo eixo
primário, sendo este movimento fornecido ao eixo secundário e transmitido às rodas
motrizes. O eixo secundário está colocado no mesmo alinhamento do eixo primário. No
secundário são montadas as engrenagens móveis.

Através da alavanca seletora o usuário pode buscar os seguintes movimentos:

I primeira marcha - força
II segunda marcha - força
III terceira marcha - rotações intermediárias
IV quarta marcha - velocidade cruzeiro
V quinta marcha - velocidade de cruzeiro e economia de combustível, baixo torque
VI marcha à ré - reversão do movimento
VII ponto morto - interrupção do movimento.


O comportamento das engrenagens:



/primeira marcha - o eixo intermediário encontra-se engrenado com a engrenagem móvel
do eixo transmissor. Temos a entrada de movimento Þ movimento recebido Þ movimento
transmitido. Devido a engrenagem do eixo intermediário ser de diâmetro menor, o eixo
transmissor girará com menor velocidade do que a fornecida pelo motor.

 //segunda marcha - a ligação é feita entre a maior engrenagem do carretel com a maior
engrenagem do eixo transmissor.

///terceira marcha - nos veículos mais antigos, esta velocidade era chamada de "prize
direta", pois o eixo motor engrenava diretamente com o eixo transmissor, operando como se
os eixos estivessem rigidamente ligados. Nos veículos com caixa de quatro velocidades à
frente, a terceira é a intermediária entre a prize direta e a marcha de força. Funciona como
opção de retomada, proporcionando mais agilidade.

////quarta marcha - é uma relação de desmultiplicação, ou seja, a velocidade da árvore de
manivela é inferior à da árvore de transmissão, reduz a rotação do motor e mantém a
velocidade inalterada. Estas características proporcionam boa economia de combustível e
redução do desgaste interno do motor. Para obtenção destes índices, seu engrenamento deve
ser realizado acima de 50 Km/h.

/=/ ponto morto - o eixo primário transmite o seu movimento ao intermediário (carretel) que
não é repassado ao secundário, pois não há engrenagens móveis em contato. Somente
giram o primário e o carretel, não havendo transmissão de movimento.

Lubrificação - as engrenagens, mancais, luvas e anéis sincronizadores necessitam de
lubrificação. Hoje o profissional e usuário devem atentar que para cada caso há um tipo de
óleo específico, calculado em função da temperatura de trabalho, do tipo de engrenagens e
do tipo de serviço executado. Respeitar as informações do manual do proprietário e as
orientações dos manuais de serviço, são obrigações do usuário e do reparador,
respectivamente.