Senai-BA - Transmissão Automotiva Pesada - Pronatec

Transmissão AutomotivaVeículos pesados

Pronatec – CHP mecânico de automóveis

Paulo Esteves

Introdução• Torque do motor deve ser transmitido às rodas motrizes;• Sistema de transmissão foi idealizado para atender diversas situações:

– Aclives, declives e retas;– Velocidades e torques selecionados pelo condutor.

• Um veículo circulando a 100 Km/h com o motor a 4000 rpm:– Rodas a 1.000 rpm, impossibilitando a conexão direta motor e rodas.

• Necessidade de redução por engrenagens na transmissão final;• Necessidade de alterar a direção do movimento em 90° com o eixo da

roda;• Necessidade de um sistema que converta e amplifique o torque produzido

- a caixa de câmbio ou de velocidades.• Para que o torque do motor chegar às rodas, é necessário todo um sistema

de eixos e dispositivos:– Embreagem;– Caixa de velocidades;– Diferencial, semi-árvores e homocinéticas.

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Conceitos

• Força– É a taxa ou velocidade para fazer um trabalho;– Adicionando força, o trabalho é feito mais rapidamente;– O motor de combustão interna cria a força, que é

transferida através do trem de força para as rodas;– O motor, entretanto, somente desenvolve forças

significativas dentro de uma estreita faixa de rpm.

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Conceitos• Torque

– A queima do combustível no motor força o giro da árvore de manivelas. Esta força rotativa é chamada de torque;

– Torque é a força que produz, ou tenta produzir rotação;– O torque é medido em Newton-metro (Nm) ou kgf-metro (kgf.m);– Um motor de automóvel geralmente produz menos de 15 kgf.m

de torque;– Como é necessário um kgf de torque para mover um kg de peso,

um motor automotivo padrão não pode mover nem mesmo um pequeno veículo;

– A adequação do torque e rotação é feito pela transmissão.

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Mecanismos

• O objetivo das engrenagens é transmitir movimento rotativo. Engrenagens e eixos atuam uns com os outros de uma destas três formas:– O eixo pode acionar a engrenagem;– A engrenagem pode acionar o eixo;– A engrenagem pode ser livre para girar no eixo.

• Conjuntos de engrenagens podem ser usados para:– Multiplicar o torque e diminuir a velocidade;– Aumentar a velocidade e diminuir o torque;– Transferir o torque e manter a mesma velocidade;– Alterar a direção do torque.

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Rotações das engrenagens

• Relação de engrenamento 1:1

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1. Engrenagem girando no sentido horário.

2. Engrenagem girando no sentido anti-horário

• 2 engrenagens conectadas por uma engrenagem livre

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1. Engrenagem de entrada girando no sentido horário.

2. Engrenagem livre girando no sentido anti-horário.

3. Engrenagem de saída girando no sentido horário.

Rotações das engrenagens

Tipos de engrenagens

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• Dentes retos– Projeto mais simples, usadas em

transmissões manuais e eixos de tração;

– Dentes são cortados retos e podem deslizar em contato com outras engrenagens;

– São ruidosas durante a operação;

– Bastante utilizadas na marcha à Ré.

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Tipos de engrenagens• Dentes helicoidais

– Tipo mais comum usadas em transmissões e eixos de tração;

– Cortadas em ângulo em relação ao eixo de rotação;

– Dois ou mais dentes sempre em contato durante engrenamento;

– Operação mais silenciosa;– Não podem deslizar, entrando e

saindo de contato com a engrenagem mais próxima;

– Usadas para todas as marchas à frente, e em alguns casos também para a marcha-ré.

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Tipos de engrenagens

• Dentes retos chanfrados– Permitem que girem sobre um

eixo que esteja a 90 graus da engrenagem com a qual está em contato;

– Usadas como pinhão do diferencial e engrenagens laterais no conjunto do diferencial.

Alteração de torque em engrenagens

• Cada dente atua como uma alavanca;

• Em engrenagens maiores ou menores altera-se a alavanca e, por conseqüência, o torque.

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Relação de redução de engrenagens

• A engrenagem que aciona é denominada motora, e a outra movida;

• Em um par de engrenagens se dá a inversão de rotação.

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Relação de transmissão

• Fator que determina a rotação e o torque de saída em um sistema de transmissão.

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Nº dentes engrenagem movida----------------------------------------- = Relação de transmissão Nº dentes engrenagem motora

Sistema redutor

• É aquele em que o número de dentes da engrenagem motora é maior do que da engrenagem movida.

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Movida => 15Motora => 30

i = 1:2

Sistema Multiplicador

• É aquele em que o número de dentes da engrenagem movida é maior, do que da engrenagem motora.

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Movida => 30Motora => 15

i = 2:1

Sistema relação direta

• Nesse caso, as engrenagens movida e motora possuem o mesmo número de dentes.

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Movida => 15Motora = > 15

i = 1:1

Trem de forças

• Trem simples é aquele em que em um eixo, existe somente uma engrenagem montada;

• Trem composto é aquele em que, em um eixo, existe mais de uma engrenagem montada.

• Para calcular relação final, multiplica-se as relações de cada engrenamento.

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Relação de transmissão em trens de engrenagens compostos

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Exemplo de cálculo de relação de transmissão

• Cálculos da Relação de Transmissão Final (5º marcha):

N° Dentes da Engrenagem Motora (5ª) = 44 Número de Dentes da Engrenagem Movida (5ª marcha)

= 35 Relação de Transmissão da 5ª marcha = = 0,85:1 Relação do Diferencial = 3,72:1 Relação Final (5ª marcha) = 0,85 x 3,72 Relação Final (5ª marcha) = 3,16:1

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3541

Configurações da transmissão

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Configurações da transmissãoClassificação dos Caminhões

Os caminhões são classificados como:número de pontos de apoio que ele tem como o solo x o número desses pontos que tem tração.

- 4x2: 4 pontos de apoio, sendo 2 pontos de tração. Conhecido também como Toco.- 4x4: 4 pontos de apoio e 4 pontos de tração.- 6x2: 6 pontos de apoio, sendo 2 de tração. Conhecido também como Trucado.- 6x4: 6 pontos de apoio, sendo 4 de tração. Conhecido também como Traçado.- 8x2: 8 pontos de apoio, sendo 2 de tração.- 8x4: 8 pontos de apoio, sendo 4 de tração.

Caixa de marchas

• Responsável pela seleção de diferentes relações de transmissão (marchas ou velocidades);

• Existem basicamente três tipos de caixa de marcha:– Transmissão mecânica – o condutor seleciona, por intermédio de uma

alavanca, a relação mais adequada para cada velocidade e torque;– Transmissão automática – as mudanças ocorrem por meio de cintas e

freios acionados hidraulicamente e que promovem a formação de conjunto de engrenagens internos;

– Transmissão mecânica automatizada – de concepção idêntica à transmissão mecânica, o sistema promove a seleção das marcha através de um atuador elétrico ou hidráulico.

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Transmissão mecânica

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Sincronização

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Sincronização

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Sincronização

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A transmissão Fuller® pode ser considerada como duas "transmissões" independentes combinadas em uma unidade. A primeira transmissão” ou seção dianteira contém seis conjuntos de engrenagens que são comutadas com a alavanca de mudança de marchas. A segunda “transmissão” designada seção auxiliar, contém três conjuntos de engrenagens e é comutada por pressão de ar

Transmissão Eaton Fuller TRSM0670P

Modelos de redução

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Modelos de redução

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Modelos de redução

Conjunto redutor de Planetárias

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Volvo - Caixa de Câmbio VT2412B

Modelos de redução

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Modelos de redução

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Transmissão Automática

Transmissão ZFEcolight6 marchas

Redução de 6% no consumo de combustíveis em ônibus urbanos

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Transmissão Automática

Transmissão ZF8 marchas

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Transmissão Automática

Conversor de Torque

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Transmissão Automática

Sistema de embreagens hidráulicas

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Transmissão Automática

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Transmissão Automática

Cintas hidráulicas

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Transmissão Automática

Embreagem

• Dispositivo de acoplamento existente entre o motor e caixa de marchas;

• É acionada pelo pedal ou eletronicamente.

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Funções da embreagem

• Transmite potência progressiva e suavemente do motor para o câmbio, e deste para as rodas, permitindo a partida do veículo;

• Interrompe a transmissão de potência do motor para o câmbio, possibilitando a troca de marchas.

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Princípio de funcionamento

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Opera por atrito entre discos

Força de acoplamento entre eles define percentual de transmissão de torque.

Componentes de umsistema de embreagem

• Volante do motor– É a ligação entre o motor e

o disco de embreagem;– Atua também como

elemento de inércia, garantindo a suavidade de funcionamento do motor;

– Fixado rigidamente ao virabrequim do motor.

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Componentes de umsistema de embreagem

• Volante de dupla-massa– Possui amortecedores

torcionais que diminuem a vibração provocada pelo motor

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Componentes de umsistema de embreagem

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• Disco de embreagem– Principal elemento de ligação

do motor à caixa de câmbio;– Possui um parte destinada ao

atrito em ambos os lados e elementos de amortecimento;

– O estriado central é conectado ao eixo primário da caixa de marcha.

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Componentes de umsistema de embreagem

• Embreagem Multidisco

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Componentes de umsistema de embreagem

Dupla embreagem – Dual-Clutch Transmission

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Componentes de umsistema de embreagem

• Dual-Clutch Transmission

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Componentes de umsistema de embreagem

• Mitsubish Fuso Duonic

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Componentes de umsistema de embreagem

• Placa de pressão (Platô)– Fixado ao volante do

motor, é responsável por pressionar o disco de embreagem contra o volante, por intermédio de uma mola, chamada chapéu chinês.

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Componentes de umsistema de embreagem

• Platô para câmbio com Moringa

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Componentes de umsistema de embreagem

• Platô para câmbio sem Moringa

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Componentes de umsistema de embreagem

• Rolamento (colar)– Permite que o colar seja

acionado por intermédio do garfo;

– O rolamento garante que o platô em rotação não seja danificado pelo sistema de acionamento;

– Em alguns sistemas o sistema de acionamento da embreagem (Atuador) é incorporado ao colar. Nesse caso, não existe o garfo.

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Componentes de umsistema de embreagem

• Garfo da embreagem – movimenta o rolamento (colar), que por sua vez movimenta o platô, liberando o disco de embreagem.

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Componentes de umsistema de embreagem

Sistemas de acionamento da embreagem

• A embreagem pode ser acionada (movimentação do colar e platô), de três maneiras:– Mecânica – através de cabos ligando o garfo ao pedal de

embreagem;– Hidráulica – dois cilindros (mestre e escravo) transmitem o

movimento do pedal ao colar;– Eletrônico – sistema hidráulico, onde o cilindro mestre é

acionado por atuador elétrico, não existindo o pedal de embreagem.

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• Acionamento mecânico da embreagem.

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Sistemas de acionamento da embreagem

• Acionamento hidráulico da embreagem.

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Sistemas de acionamento da embreagem

• Servo de embreagem

• Acionamento Hidráulico com auxilio pneumático.

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Sistemas de acionamento da embreagem

Funções do Diferencial

• Adequa o torque e reduzir a velocidade do eixo de transmissão para a velocidade exigida pelas rodas;

• Permite que, numa curva, a roda de dentro rode mais lentamente que a de fora;

• Permite, exceto nos automóveis de motor transversal, que a rotação do motor se transmita às rodas em um ângulo de 90°;

• Pode se situar no interior do conjunto de transmissão dianteiro ou fazer parte do eixo traseiro;

• Sistemas de tração integral pelo menos um diferencial por eixo.

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Componentes internosde um diferencial• Aspecto interno de um diferencial acoplado ao eixo

traseiro de um veículo com tração traseira.

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Eixo Traseiro

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Redutor no cubo

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Eixo cardan

• A função do cardan é transmitir o movimento giratório

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Eixo cardan

• Permite os movimentos transversais do eixo sem interromper a transmissão do movimento

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Eixo cardan

• Juntas universais - cruzetas

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Eixo cardan

• Juntas deslizantes

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Eixo cardan• Rolamento central

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Para acionar uma bomba hidráulica, bomba de água, compressor ou outro equipamento, é necessário usar algum tipo de tomada de força. As tomadas de força são selecionadas de acordo com o tipo de carroceria, área de aplicação e equipamentos aserem operados.

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Tomadas de força - PTO

Tomadas de força

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As tomadas de força são selecionadas de acordo com o tipo de carroceria, área de aplicação e equipamentos aserem operados.

1. Tomada de força acionada pelo motor (ED)2. Tomada de força acionada pelo volante (EK)3. Tomada de força acionada pela caixa de mudanças (EG)4. Caixa de transferência5. Tomada de força no trem de força

As tomadas de força podem ser dependentes ou independentes da embreagem.

• As tomadas de força independentes da embreagem continuam a operação quando a embreagem é acionada. Desse modo, elas podem ser usadas quando o caminhão está em movimento.

• As tomadas de força dependentes da embreagem param a operação quando a embreagem é acionada.

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Tomadas de força

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Tomadas de força