FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE TRANSMISSÃO:

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1 FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE TRANSMISSÃO: 1 - EMBREAGEM 2 - CÂMBIO 3 - DIFERENCIAL 4 - REDUÇÃO FINAL Luiz Atilio Padovan Prof. Eng. Agrônomo

2 1 EMBREAGEM LOCALIZAÇÃO

5 1 EMBREAGEM FUNÇÃO: Interromper o movimento (rotação): - Entre o motor e o rodado - Entre o motor e a TDP Motor Diferencial Câmbio TDP Embreagem Redutor Rodado

6 1 EMBREAGEM FUNÇÃO: serve para separar momentaneamente o movimento de rotação do motor para as rodas no arranque, nas trocas de marchas e nas paradas.

7 1 EMBREAGEM Princípio de funcionamento: Atrito O disco de polir da furadora está girando. O segundo disco está parado logo em frente. Os discos são levemente pressionados um contra o outro. O outro disco começa então a girar. Os dois discos estão fortemente premidos e girando à mesma rotação.

8 1 EMBREAGEM COMPONENTES: Volante Platô ou Placa de pressão Disco da embreagem O disco de embreagem é revestido dos lados com material apropriado às condições de atrito semelhante ao utilizado nas guarnições de freio.

9 COMPONENTES: 1 EMBREAGEM

10 FUNCIONAMENTO: 1 EMBREAGEM

11 FUNCIONAMENTO: 1 EMBREAGEM

12 1 EMBREAGEM FUNCIONAMENTO: Debreado Entre o volante do motor e o disco de embreagem não há ligação. O volante do motor pode girar livremente.

13 1 EMBREAGEM FUNCIONAMENTO: Embreado O disco de embreagem está fixado à árvore primária. As molas atuam sobre a placa de pressão que pressiona o disco de embreagem contra o volante. Assim a força do motor pode ser transmitida para a árvore primária. O volante do motor e a árvore primária têm a mesma rotação.

14 1 EMBREAGEM Fluxo de força: Embreado Debreado (fluxo de força interrompido) As molas provocam o acoplamento entre o volante do motor, o disco de embreagem e a placa de pressão. Elas se apóiam sobre a carcaça da embreagem, a qual está fixada ao volante do motor. A força percorre então o caminho representado pela seta. Uma certa folga permanece entre a placa de pressão e o disco de embreagem, assim como entre o disco de embreagem e o volante do motor. Com isto, elimina-se o atrito entre as partes e a força não é mais transmitida.

15 1 EMBREAGEM Tipos de Platô: Mola Membrana (chapéu chinês) Molas helicoidais Através do acionamento da alavanca da embreagem, a placa de pressão retrocede interrompendo, assim, a transmissão da força. A pressão sobre a placa de pressão é feita por uma mola membrana. Pressionando-se a mola (através da alavanca da embreagem) a placa de pressão retrocede.

16 1 EMBREAGEM Formas de acionamento: Mecânico (alavancas) Hidráulico

17 1 EMBREAGEM Formas de acionamento: Mecânico (alavancas) Embreado Debreado

18 1 EMBREAGEM Formas de acionamento: Hidráulico Com o acionamento do pedal de embreagem, o cilindro emissor pressiona o fluido que deslocará o pistão do cilindro receptor acionando assim a embreagem.

19 1 EMBREAGEM Outras funções da embreagem: A embreagem como proteção contra sobrecargas: Através do atrito, a força do motor é transmitida do volante do motor para a árvore primária. Em função desse atrito é dimensionada a embreagem, para que a força seja transmitida integralmente. Em caso de acoplamento bruscos (sobrecargas) o impacto é amortecido por deslizamento da embreagem, evitando assim danos ao motor e à transmissão. A embreagem como amortecedor de vibrações Na tração podem ocorrer vibrações, provocadas por: Não uniformidade na combustão dos cilindros Folga entre os dentes das engrenagens da caixa de mudanças Condições das estradas Para reduzir as vibrações e eliminar os ruídos que as acompanham, os discos de embreagem são construídos com amortecedores de vibração.

20 1 EMBREAGEM Outras funções da embreagem: A força passa do disco para o cubo através das molas. Estas, por sua vez, amortecem eventuais trancos ou vibrações.

22 2 CÂMBIO LOCALIZAÇÃO

25 2 CÂMBIO FUNÇÃO PRINCIPAL: Alterar a força e a velocidade FUNÇÕES SECUNDÁRIAS: - Possibilitar o ponto neutro - Inverter o sentido de rotação (marcha à ré) Motor Diferencial Câmbio TDP Embreagem Redutor Rodado

26 2 CÂMBIO CONCEITOS BÁSICOS: Torque é um esforço de torção, que é determinado pela força aplicada e a distância da aplicação (alavanca), ou seja: Torque = Força x Distância TORQUE Em uma engrenagem, cada dente opera como alavanca. Portanto, através de engrenagens maiores ou menores altera-se a alavanca e, consequentemente, o torque.

27 2 CÂMBIO CONCEITOS BÁSICOS: TRANSMISSÃO A engrenagem que aciona é denominada motora, e a outra, movida. O número de dentes dessas engrenagens, bem como os respectivos diâmetros, determina a relação de redução ou relação de ampliação, entre elas. Também entre duas engrenagens se dá a inversão de rotação que, por exemplo, é usada na marcha-à-ré. Observa-se que o sentido de rotação entre as duas engrenagens é inverso.

28 2 CÂMBIO CONCEITOS BÁSICOS: RELAÇÃO DE TRANSMISSÃO A Relação de Transmissão é o fator que determina o Torque e a Rotação de saída em uma transmissão por engrenagens. O cálculo é feito da seguinte forma. Relação de Transmissão = nº de dentes da engrenagem movida ou RT = Movida nº de dentes da engrenagem motora Motora Motora Motora Movida Movida Motora menor que a movida: REDUÇÃO - Diminui a rotação ( : ) - Aumenta o torque ( x ) Motora maior que a movida: AMPLIAÇÃO - Aumenta a rotação ( x ) - Diminui o torque ( : )

29 2 CÂMBIO CONCEITOS BÁSICOS: RELAÇÃO DE TRANSMISSÃO Quando o conjunto de engrenagens de uma transmissão for formado por dois pares de engrenagens, o cálculo da relação de redução será o seguinte: RT= RT= RT= 3 : 1 RT= 2 : 1 X = RT = 6 : 1 (REDUÇÃO) Neste exemplo, a rotação diminui seis vezes e o torque é aumentado em seis vezes.

30 COMPONENTES: 2 CÂMBIO

31 2 CÂMBIO Engrenamento com garras constantes: Mediante o deslocamento da luva, consegue-se o engrenamento do corpo de engate com a engrenagem secundária.

32 2 CÂMBIO Engrenamento com sincronização: Sincronizar = igualar O anel sincronizado facilita o engate das marchas. Durante o deslocamento da luva o anel sincronizado é pressionado contra a engrenagem. O atrito entre ambos iguala suas rotações, facilitando o engrenamento.

33 2 CÂMBIO Funcionamento: Fluxo de força Representação do fluxo do torque e da rotação em um câmbio de cinco marchas à frente e uma à ré.

34 FINAL Obrigado pela Atenção Prof. Luiz Atilio Padovan 34

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37 3 - DIFERENCIAL LOCALIZAÇÃO

38 3 - DIFERENCIAL LOCALIZAÇÃO

39 3 - DIFERENCIAL FUNÇÃO PRINCIPAL: Diferenciar a rotação entre as duas rodas motrizes no momento da curva As engrenagens satélites tem movimento de translação em conjunto com a caixa de satélites, que é solidaria a coroa. Quando o veículo faz uma curva, a roda do lado externo da curva percorre um trajeto maior que a do lado interno. Se as rodas fossem ligadas através de um eixo rígido, seria necessário que uma delas patinasse, para compensar a diferença de trajeto. O diferencial liga as duas semi-árvores, permitindo a diferença de rotação entre as rodas Satélite Planetária

40 3 - DIFERENCIAL FUNÇÕES SECUNDÁRIAS: - Reduzir a rotação / aumentar o torque para as rodas - Mudar o sentido do movimento em 90º O número de voltas do eixo que vem do câmbio é reduzido através do conjunto Pinhão e Coroa na seguinte relação: Número de dentes da Coroa Ex: 37 = 5,28:1 Número de dentes do Pinhão 7 Coroa Além de reduzir, o conjunto transmite o movimento em 90º para as rodas. Pinhão DENTES HELICOIDAIS HIPÓIDE O deslocamento do pinhão em relação ao centro da coroa, usando dentes helicoidais, proporciona um aumento da área de contato entre os dentes, aumentando a vida útil.

41 3 - DIFERENCIAL FUNCIONAMENTO: Movimento retilíneo Movimento em curva O diferencial possui 2 planetárias (unidas às semi-árvores) e 2 ou 4 satélites. Quando as rodas de tração giram com a mesma velocidade, as satélites transferem a mesma rotação para as planetárias. Nesta situação as planetárias giram a velocidade desigual, provocando o movimento de rotação das satélites na cruzeta. Isto possibilita a compensação da rotação entre as rodas.

42 3 - DIFERENCIAL EFEITO DO DO DIFERENCIAL: Rodado: esquerdo direito Em linha reta: 10 voltas 10 voltas Curva à direita: 12 8 Mais fechada: 15 5 Mais fechada ainda: 18 2 Brecando o rodado direito: 20 0 Quando uma roda motriz para de girar, a outra gira com o dobro da rotação.

43 3 - DIFERENCIAL BLOQUEIO DO DIFERENCIAL: Função: Igualar a rotação entre as duas rodas motrizes Bloqueio do diferencial Quando utilizar? Cuidado durante a utilização?

45 4 - REDUÇÃO FINAL FUNÇÃO: - Reduzir a rotação / Aumentar o torque para as rodas - Diminuir trancos no câmbio e diferencial, sofridos pelas rodas

46 LOCALIZAÇÃO: 4 - REDUÇÃO FINAL

47 TIPOS: 4 - REDUÇÃO FINAL Redução planetária Redução direta (em linha)

48 4 - REDUÇÃO FINAL Redução por conjunto planetário: O conjunto planetário é o sistema mais utilizado em reduções finais de tratores e também pode ser utilizado em caixas de mudanças com a finalidade de realizar grandes reduções. Pode existir 3 situações: Engrenagem anular fixa Engrenagem solar motora Engrenagens planetárias movida (mesmo sentido de rotação) Redução = Solar + Anular Solar Engrenagem solar fixa Engrenagem anular motora Engrenagens planetárias movidas (mesmo sentido de rotação) Redução = Anular + Planetária Anular Engrenagens planetárias fixas Engrenagem solar motora Engrenagens anular movida (inverte o sentido de rotação) Redução = Anular Solar

49 4 - REDUÇÃO FINAL Redução por conjunto planetário: Engrenagem anular = 68 dentes Engrenagem solar = 22 dentes Engrenagens planetárias = 23 dentes Engrenagem anular fixa Engrenagem solar motora Engrenagens planetárias movida (mesmo sentido de rotação) Redução = = 4,09:1 22 Engrenagem solar fixa Engrenagem anular motora Engrenagens planetárias movidas (mesmo sentido de rotação) Redução = = 1,34:1 68 Engrenagens planetárias fixas Engrenagem solar motora Engrenagens anular movida (inverte o sentido de rotação) Redução = 68 = 3,09:1 22

50 EIXO DIANTEIRO - 4 X 2 TDA

51 RODADO = Pneu + Roda FUNÇÃO: Tração = atrito entre o rodado e o solo

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53 EXERCÍCIOS 1 - Qual a rotação, em rpm, das rodas motrizes de um trator, andando em linha reta, sabendo-se que a rotação do pinhão, na entrada do diferencial é de 640 rpm, o número de dentes do pinhão e coroa é 14 e 56, respectivamente e a redução final tem relação de rotação de 4,8: Um trator, que tem seu motor girando a 1800 rpm, esta operando em 5ª marcha (1ª simples) que tem relação de redução de 5,2:1. Sabese que o número de dentes do pinhão e coroa é 15 e 48, respectivamente, e a redução final tem relação de rotação de 5,5:1. Pergunta-se: a - Qual a rotação, em rpm, das rodas motrizes desse trator andando em linha reta. b - Caso um das rodas seja freada totalmente, qual será a rotação na outra roda? Explique! c - Qual a velocidade do trator em km/h, sendo-se que o perímetro da roda motriz é de 4,3 metros.

54 3 - Dados Técnicos de um veículo: (Fiat - Uno mile SX) Relação de transmissão: EXERCÍCIOS 1 a marcha 3,909 : 1 2 a marcha 2,238 : 1 3 a marcha 1,444 : 1 4 a marcha 1,029 : 1 5 a marcha 0,872 : 1 ou 1 : 1,147 Marcha à ré 3,909 : 1 Diferencial: relação coroa / pinhão 4,357 : 1 (61/14) Pneus 165/70 R13 Determine a velocidade em km/h para cada uma das marchas à frente, com o motor girando a 4000 rpm.

55 EXERCÍCIOS 4 - Qual a rotação da roda de um veículo, que tem seu motor girando a 3500 rpm, andando em 3 o marcha que tem relação de redução de 1,36:1, sabendo-se que o pinhão tem 12 dentes, a coroa tem 42 dentes. 5 - A tomada de potência de um trator deve trabalhar com 540 rpm. Acopla-se uma roçadora ao trator que tem como sistema de transmissão um cardam, um par de engrenagens cônicas (coroa e pinhão) (ampliador). A engrenagem motora (coroa) tem 48 dentes e a movida (pinhão) tem 25 dentes. Qual a rotação no eixo das facas da roçadora?

56 EXERCÍCIOS 6 - Qual a velocidade de uma caminhonete em km/h, que tem seu motor girando a 2100 rpm, andando em 5 o marcha, que neste câmbio possui relação direta (nem reduz e nem amplia). O pinhão tem 13 dentes, a coroa tem 39 dentes e utiliza pneu 195 / 70 R16. Neste mesmo veículo, se levantar uma das rodas de tração e colocar o motor no mesmo giro, em 5 o marcha, qual será a rotação na roda levantada sendo que a outra roda estará parada? 7 - Explique por que na redução de rotação através de engrenagens, existirá, consequentemente, a ampliação do torque.

57 EXERCÍCIOS Provão Agronomia As funções de uma caixa de mudanças de marcha de um trator agrícola são: a - ( ) Alterar a potência, o torque e a velocidade no rodado. b - ( ) Alterar a velocidade, mantendo o torque e a potência constante no rodado c - ( ) Alterar o torque e a velocidade, mantendo a potência constante no rodado d - ( ) Alterar a potência e a velocidade, mantendo o torque constante no rodado e - ( ) Alterar a potência e o torque, mantendo a velocidade constante no rodado