MECANISMOS DE ENGRENAGENS

MECANISMOS DE ENGRENAGENS

Passo 1: Nessa etapa daremos uma definição basica sobre mecanismo de troca de marcha de um carro.

           O mecanismo de troca de marchas nos carros é chamado de caixa de câmbio ou de marchas é um mecanismo do veículo responsável pela redução ou aumento de rotação da roda, ocasionando a redução ou aumento da velocidade de um veículo.                                                                            

           É formado basicamente por engrenagens e eixos de transmissão que se comunicam de acordo com a marcha engatada pelo condutor do veículo.

Esse sistema de engrenagens funciona como um multiplicador de força e/ou velocidade do motor, o que permite ao condutor regulá-los de acordo com a sua necessidade.

           A troca de marchas, o engate e desengate entre o motor e o eixo de transmissão se dão pela embreagem, quando acionada pelo motorista através do pedal ela interrompe acomunicação entre o motor e a transmissão, e quando liberada o motor e a transmissão são conectados, engatando a marcha solicitada pelo condutor.

Cada roda dentada da engrenagem possui uma relação detransmissão As primeira marchas, que são responsáveis pela arrancada do veículo, o são mais pesadas, pois fornece mais torque do que velocidade, assim, conforme as marchas aumentam maiores será a velocidade e menor será o percentual de força.

Os carros comuns, de passeio, geralmente possuem 5 marchas e uma ré. As marchas de 1º a 5º são formadas por engrenagens cilíndricas de dentes helicoidais, possuem uma transmissão mais silenciosa e “macia”, já a marcha ré é formada por engrenagens cilíndricas de dentes retos, que possuem transmissão uma transmissão mais “bruta” e não tão silenciosa quanto às outras.

Passo 2: Sequência transmissiva dos movimentos ocorrentes nos veiculos.

O eixo e as engrenagens vermelhas são chamados de eixo secundário. Eles também estão conectados como uma peça única, de forma que todas as engrenagens no eixo secundário e o próprio eixo giram como uma unidade. Os eixos verde e vermelho são conectados diretamente.  Iremos explicar o funcionamentoos dos eixos e engrenagens attraves de cores para melhor compreeensão. O eixo verde vem do motor pela embreagem.            

O eixo e a engrenagem verdes estão conectados como uma só unidade. A embreagem é um dispositivo que permite conectar e desconectar o motor e a transmissão. Quando você pisa no pedal da embreagem, o motor e a transmissão estão desconectados, de forma que o motor pode rodar mesmo que o carro esteja parado.

Quando você solta o pedal da embreagem, o motor e o eixo verde são conectados diretamente um ao outro. O eixo e a engrenagem verdes rodam na mesma rpm que o motor. Suas engrenagens entrelaçadas, assim, se o eixo verde estiver girando, o vermelho também estará. Dessa forma, o eixo secundário recebe sua potência diretamente do motor toda vez que a embreagem é utilizada.

O eixo amarelo é um eixo serrado que conecta-se diretamente ao eixo motor pelo diferencial às rodas de acionamento do carro. Se as rodas estiverem girando, o eixo amarelo estará girando.

As engrenagens azuis giram em mancais, portanto giram no eixo amarelo. Se o motor estiver desligado, mas o carro estiver em movimento, o eixo amarelo pode virar as engrenagens azuis para dentro enquanto elas e o eixo secundário estão parados.

A função do anel é conectar uma das duas engrenagens azuis ao eixo motor amarelo. O anel é conectado ao eixo amarelo pelas chavetas e gira com ele. Entretanto, o anel pode deslizar para a esquerda ou direita ao longo do eixo amarelo, para engatar qualquer uma das engrenagens azuis. Os dentes no anel, chamados de dentes caninos, encaixam-se em buracos nas laterais das engrenagens azuis para engatá-las.

A figura abaixo mostra como o anel, quando engatado à primeira marcha, engata a engrenagem azul à direita:

Nesta figura, o eixo verde do motor gira o eixo secundário, que por sua vez gira a engrenagem azul da direita. Essa engrenagem transmite sua energia pelo anel para conduzir o eixo motor amarelo. Enquanto isso, a engrenagem azul da esquerda está girando, mas está solta no seu mancal, não tendo efeito sobre o eixo amarelo.

Quando o anel está entre duas engrenagens (como mostrado na primeira figura), a transmissão está em ponto morto. As engrenagens azuis ficam à esmo no eixo amarelo em relações diferentes, controladas por suas relações no eixo secundário.

 

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Fig 1.  Funcionamento de um sistema de engrenagem

Passo 3: Justificando a nescessidade das trocas de marcha sob a perspectiva do conceito de “vantagem mecânica”.

A troca de marcha é a mudança de relação entre engrenagens para que a força que está sendo gerado no motor seja transmitida para as rodas e estas que estão em contato com o solo gerem o deslocamento do veículo devido ao atrito com o solo. Levando em consideração que um automóvel está em repouso, e para que a mesma saia desta condição ha a necessidade de um torque maior para que isso seja possível. E isso pode ser percebido quando se tenta sair com um automóvel em quinta marcha.

A essa relação que se cria, o numero de rotações se eleva para que seja gerado torque suficiente  para a retirada do veículo da inércia, e esse aumento de rotação aumenta também o desgaste das peças, devido ao atrito, e o aumento de combustível. A relação da engrenagem da primeira e da segunda marcha com a engrenagem que está no eixo do motor é de aproximadamente 2,30:1, para a primeira, e de 1,60:1, para a segunda, onde o torque é de fundamental importância. Logo o veículo esteja em movimento se faz necessário que essa relação entre as engrenagens seja alterada para que se tenha um melhor aproveitamento da força gerada no motor.

E por esse motivo a relação entre a engrenagem do eixo do motor com as engrenagens das demais marchas vai diminuindo até o ponto onde a engrenagem do sistema de transmissão seja menor que a do eixo do motor, vista na relação da quinta marcha que é de aproximadamente 0,92:1. Dessa forma se estará fazendo um melhor uso de todo o sistema para o desenvolvimento de velocidade, tendo em vista que se estivesse ainda em segunda.

Passo 4: Relatório

Durante o estudo sobre as engrenagens pode se perceber a importância do entendimento e da utilização de cada tipo de sistema transmissivo, pois o emprego do sistema certo é fundamental, pois assim como há a necessidade de se imprimir maior velocidade para um automóvel também se faz necessário à redução da velocidade para o uso de uma esteira que será responsável por locomover um determinado produto.