ATPS Mecânica Aplicada 6 Sem.

Etapa 2

Mecanismos: Engrenagens.

Esta atividade é importante para que você conheça as funcionalidades das

engrenagens e as trocas de marchas num carro.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

2.1. Passo 1 (Equipe) Pesquisar sobre o mecanismo das trocas de marchas nos carros.

Introdução

Se você dirige um carro manual, pode ter algumas dúvidas a respeito do seu funcionamento.

• Como o estranho padrão em "H" tem relação com as marchas dentro da transmissão? O que está se movendo dentro da transmissão quando eu movo o câmbio?

• Quando erro a mudança de marcha e ouço aquele barulho arranhado, o que realmente está arranhando?

• O que aconteceria se, acidentalmente, eu engatasse amarcha ré enquanto estou em alta velocidade na estrada?

Figura 1 – Manopla de câmbio Mercedes-Benz (How stuff works)

Fonte:<http://carros.hsw.uol.com.br/transmissoes-manuais.htm>. Acesso em 24/03/13.

Os carros necessitam de transmissões devido à física do motor a gasolina. Primeiramente, todo motor possui um limite, um valor de rpm máximo, acima do qual não consegue rodar sem explodir. Em segundo lugar, se você já sabe como funciona a potência do seu motor sabe que os motores possuem faixas estreitas de rpm e o cavalo de força e o torque estão no seu máximo. Um motor, por exemplo, pode produzir seu máximo de cavalo de força a 5.500 rpm. A transmissão permite que a relação de transmissão entre o motor e as rodas de acionamento mude à medida que a velocidade do carro aumenta ou diminui. Trocam-se as marchas para que o motor mantenha-se abaixo do limite e próximo da faixa de rpm de sua melhor performance.

Figura 2 – Transmissão manual Mercedes-Benz (How stuff works)

Fonte:<http://carros.hsw.uol.com.br/transmissoes-manuais.htm>. Acesso em 24/03/13.

O ideal seria que a transmissão fosse tão flexível nas suas relações que o motor pudesse rodar a um único valor de rpm de melhor performance. Essa é a função da transmissão continuamente variável (CVT).

Uma CVT possui uma gama praticamente infinita de relações de transmissão. No passado, as CVTs não podiam competir com as transmissões de quatro e cinco velocidades em termos de custo, tamanho e confiabilidade, pois não se viam CVTs em veículos de série. Hoje, melhorias no design tornaram-nas mais comuns. O Toyota Prius é um carro híbrido que utiliza uma CVT.

Figura 3 – Conjunto motor, transmissão e roda (How stuff works)

Fonte:<http://carros.hsw.uol.com.br/transmissoes-manuais.htm>. Acesso em 24/03/13.

A transmissão é conectada ao motor pela embreagem. O eixo de entrada da transmissão roda na mesma rpm que o motor.

Figura 4 – Transmissão Mercedez-benz (How stuff works)

Fonte:<http://carros.hsw.uol.com.br/transmissoes-manuais.htm>. Acesso em 24/03/13.

Uma transmissão de cinco velocidades aplica uma das cinco relações de transmissão, para que o eixo de entrada produza um valor de rpm diferente no eixo de saída. Aqui estão algumas relações de transmissão:

Tabela 1 – Relações de transmissão (How stuff works)

Fonte:<http://carros.hsw.uol.com.br/transmissoes-manuais.htm>. Acesso em 24/03/13.

2.2. Passo 2 (Equipe) Esquematizar a sequência transmissiva dos movimentos ocorrentes nos veículos automotores, seja eles por engrenagens ou correias.

Para compreender a idéia básica de uma transmissão padrão, o diagrama abaixo mostra uma transmissão de duas velocidades bem simples em ponto morto:

Figura 5 – Diagrama de transmissão ponto morto (How stuff works)

Fonte:<http://carros.hsw.uol.com.br/transmissoes-manuais.htm>. Acesso em 24/03/13.

• 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.

• 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 por 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