Como funcionam as transmissões manuais

Conteúdo

1. Transmissões continuamente variáveis
2. Uma Transmissão Muito Simples
3. Mudando para a primeira marcha
4. Uma Transmissão Real
5. E o manual automatizado?
6. Para onde foram os manuais?

Uma transmissão continuamente variável (CVT) tem uma gama quase infinita de relações de transmissão. No passado, os CVTs não podiam competir com as transmissões de quatro e cinco velocidades em termos de custo, tamanho e confiabilidade, então você não os via em automóveis de produção. Hoje em dia, as melhorias no design tornaram os CVTs mais comuns.

A transmissão é conectada ao motor por meio da embreagem. O eixo de entrada da transmissão, portanto, gira na mesma rpm do motor, o que melhora a potência e a economia de combustível. Os CVTs tornaram-se comuns em carros híbridos porque são consideravelmente mais eficientes do que as transmissões manuais e automáticas tradicionais, e sua popularidade disparou a partir daí, conforme as montadoras competiam pelas melhores classificações possíveis de economia de combustível. No final de 2016, um em cada quatro carros vendidos nos Estados Unidos estava equipado com um CVT.

O CVT tem suas desvantagens; mais notavelmente, pode ser lento para dirigir, uma vez que foi projetado para ser mais eficiente do que divertido. No entanto, como muitos motoristas optam por se afastar da transmissão manual, o que resulta em menos manuais sendo oferecidos, o CVT continua a aumentar sua presença. O CVT também funciona melhor em carros pequenos com motores pequenos, razão pela qual a maioria dos caminhões e SUVs grandes continuam a usar automáticas tradicionais.

Você pode ler Como funcionam os CVTs para obter ainda mais informações sobre como funcionam as transmissões continuamente variáveis. Agora vamos dar uma olhada em uma transmissão simples.

Para entender a ideia básica por trás de uma transmissão padrão, o diagrama à esquerda mostra uma transmissão muito simples de duas velocidades em neutro. Vamos examinar cada uma das partes deste diagrama para entender como elas se encaixam:

• o eixo verde vem do motor através da embreagem. O eixo verde e a engrenagem verde são conectados como uma única unidade. (A embreagem é um dispositivo que permite conectar e desconectar o motor e a transmissão.) Quando você pressiona o pedal da embreagem, o motor e a transmissão são desconectados para que o motor possa funcionar mesmo se o carro estiver parado. Quando você libera o pedal da embreagem, o motor e o eixo verde são conectados diretamente um ao outro. O eixo verde e a engrenagem giram na mesma rpm que o motor.
• o haste vermelha e as engrenagens são chamadas de eixo horizontal. Eles também são conectados como uma única peça, de modo que todas as engrenagens no eixo intermediário e o eixo intermediário giram como uma unidade. O eixo verde e o eixo vermelho são conectados diretamente por meio de suas engrenagens gradeadas, de modo que, se o eixo verde está girando, o eixo vermelho também está. Desta forma, o contra-eixo recebe sua potência diretamente do motor sempre que a embreagem é engatada.
• o eixo amarelo é um eixo estriado que se conecta diretamente ao eixo de transmissão por meio do diferencial até as rodas motrizes do carro. Se as rodas estão girando, o eixo amarelo está girando.
• o engrenagens azuis andar em rolamentos, então eles giram no eixo amarelo. Se o motor estiver desligado, mas o carro estiver parando, o eixo amarelo pode girar dentro das engrenagens azuis enquanto as engrenagens azuis e o eixo intermediário estão imóveis.
• O propósito do colarinho é conectar um dos dois engrenagens azuis ao eixo de transmissão amarelo. O colar é conectado, por meio das ranhuras, diretamente ao eixo amarelo e gira com o eixo amarelo. No entanto, o colar pode deslizar para a esquerda ou direita ao longo do eixo amarelo para engatar qualquer uma das engrenagens azuis. Os dentes da coleira, chamados de dentes de cachorro, se encaixam em orifícios nas laterais das engrenagens azuis para prendê-los.

Agora, vamos ver o que acontece quando você passa para a primeira marcha.

Siga o processo passo a passo de mudança de marcha.

A imagem à esquerda mostra como, ao engatar a primeira marcha, o colar roxo engata na marcha azul à sua direita. Como o gráfico demonstra, o eixo verde do motor gira o eixo intermediário, que gira a engrenagem azul para a direita. Essa engrenagem transmite sua energia através do colar para acionar o eixo de transmissão amarelo. Enquanto isso, a engrenagem azul à esquerda está girando, mas está girando livremente em seu rolamento, por isso não tem efeito no eixo amarelo.

Quando o colar está entre as duas marchas (conforme mostrado na figura da página anterior), a transmissão está em ponto morto. Ambas as engrenagens azuis rodam livremente no eixo amarelo em taxas diferentes controladas por suas relações com o eixo intermediário.

A partir desta discussão, você pode responder a várias perguntas:

• Quando você comete um erro ao mudar e ouve um som horrível de trituração, você está não ouvir o som dos dentes da engrenagem engrenando mal. Como você pode ver nesses diagramas, todos os dentes da engrenagem estão totalmente engrenados o tempo todo. A moagem é o som do dentes de cachorro tentando sem sucesso engatar os orifícios na lateral de uma engrenagem azul.
• A transmissão mostrada aqui não tem "sincronizadores" (discutidos posteriormente neste artigo), então se você estivesse usando esta transmissão, você teria que embreagem dupla isto. A dupla embreagem era comum em carros mais antigos e ainda é comum em alguns carros de corrida modernos. Na embreagem dupla, você primeiro pressiona o pedal da embreagem uma vez para desengatar o motor da transmissão. Isso tira a pressão dos dentes caninos para que você possa mover a coleira para a posição neutra. Em seguida, você solta o pedal da embreagem e acelera o motor até a "velocidade certa". A velocidade certa é o valor de rpm em que o motor deve estar funcionando na próxima marcha. A ideia é fazer com que a engrenagem azul da próxima marcha e o anel girem na mesma velocidade para que os dentes caninos possam engatar. Em seguida, você empurra o pedal da embreagem novamente e bloqueia o colar na nova marcha. A cada mudança de marcha, você deve pressionar e soltar a embreagem duas vezes, daí o nome "dupla embreagem".
• Você também pode ver como um pequeno movimento linear no botão de mudança de marcha permite que você mude de marcha. O botão de mudança de marcha move uma haste conectada ao garfo. O garfo desliza o colar no eixo amarelo para engatar uma das duas engrenagens.

Na próxima seção, daremos uma olhada em uma transmissão real.

A maioria das transmissões hoje tem pelo menos cinco velocidades.

As transmissões manuais de quatro velocidades estão bastante desatualizadas, com as transmissões de cinco e seis marchas tomando seu lugar como as opções mais comuns. Alguns carros de alto desempenho podem oferecer ainda mais marchas. No entanto, todos eles funcionam mais ou menos da mesma forma, independentemente do número de engrenagens. Internamente, é mais ou menos assim:

Existem três garfos controlados por três hastes que são engatadas pela alavanca de mudança. Olhando para o hastes de mudança de cima, eles se parecem com isto em marcha à ré, primeira e segunda marcha:

Tenha em mente que a alavanca de mudança tem um ponto de rotação no meio. Quando você empurra o botão para frente para engatar a primeira marcha, na verdade está puxando a haste e o garfo para a primeira marcha para trás.

Você pode ver isso enquanto move o shifter esquerda e direita você está usando garfos diferentes (e, portanto, colares diferentes). Movendo o botão para frente e para trás move o colar para engatar uma das engrenagens.

Marcha a ré é controlada por uma pequena engrenagem intermediária (roxa). Em todos os momentos, a marcha-atrás azul neste diagrama acima está girando na direção oposta a todas as outras marchas azuis. Portanto, seria impossível colocar a transmissão em marcha à ré enquanto o carro está se movendo para a frente; os dentes de cachorro nunca se encaixariam. No entanto, eles farão muito barulho.

Sincronizadores

Transmissões manuais em carros de passageiros modernos usam sincronizadores ou sincronizadores, para eliminar a necessidade de embreagem dupla. O objetivo de um sincronizador é permitir que o colar e a engrenagem façam contato de fricção antes que os dentes caninos façam contato. Isso permite que o colar e a engrenagem sincronizem suas velocidades antes que os dentes precisem se encaixar, como este:

O cone na engrenagem azul se encaixa na área em forma de cone no colar, e a fricção entre o cone e o colar sincroniza o colar e a engrenagem. A parte externa do colar, então, desliza para que os dentes caninos possam engatar a engrenagem.

Cada fabricante implementa transmissões e sincronizadores de maneiras diferentes, mas esta é a ideia geral.

Última atualização editorial em 26 de março de 2018 15:47:01.

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