Vela de ignição

Texto 1
Uma vela de ignição é um dispositivo elétrico que se encaixa à cabeça do cilindro num motor de combustão interna e solta uma faisca a mistura comprimida de ar/combustível por meio de uma centelha elétrica. As velas de ignição possuem um eletrodo central isolado o qual se conecta através de um cabo blindado a uma bobina ou magneto externo (que é ligado ao distribuidor), formando, com um terminal aterrado na base da vela, uma folga de ignição dentro do cilindro. A vela recebe a voltagem de 20 ou 30 mil Volts da bobina, através do rotor do distribuidor que, devido à propriedade de continuidade de circulação da corrente nos circuitos indutivos, faz saltar uma centelha em sua ponta. Como a ponta da vela está no interior da câmara de combustão, tal centelha provoca a explosão da mistura ar/gasolina aspirada do carburador ou injeção eletrônica, o que provoca o afastamento do pistão e consequente movimento do eixo-motriz.
As primeiras patentes para velas de ignição incluem sistemas de regulagem de ignição de Nikola Tesla, Richard Simms e Robert Bosch, em 1898. Karl Benz também é creditado pela invenção.

Texto 2

A função da vela de ignição

A vela de ignição é um componente vital para veículos com motor ciclo Otto, pois determina de modo decisivo o seu funcionamento, tornando-se ainda mais importante em motores com sistemas eletrônicos.A função da vela de ignição é introduzir a energia necessária na câmara de combustão e através da faísca elétrica gerada entre os eletrodos, iniciar a queima da mistura ar-combustível mantendo a câmara dentro da faixa de temperatura ideal de trabalho.

Exigências impostas à vela de ignição

Exigências elétricas
Deve trabalhar até mesmo sob altas voltagens de ignição (mais de 40,000 volts) e ter alta capacidade de isolação sob temperaturas de até 1.000ºC.

Exigências mecânicas
Além de uma alta resistência mecânica para sua segura instalação, deve ter resistência a oscilações de pressão na câmara de combustão de até 100 bars aproximadamente.
Exigências químicas
Deve ser resistente aos processos químicos desenvolvidos dentro da câmara de combustão sob altas temperaturas
Exigências térmicas
Deve resistir ao choque térmico (exaustão=quente - admissão=fria).Para uma operação segura, deve ter boa resistência ao calor tanto no isolador quanto nos eletrodos.

Desenho em corte

O tipo de construção, os materiais utilizados e o processo de produção determinam juntos o quanto a vela de ignição atende às altas exigências a ela impostas

1. Barreira contra fugas de correnteImpedem fugas de alta tensão, e com isso, as falhas de ignição.
.2. IsoladorO isolador é feito predominantemente de óxido de alumínio e tem a função de isolar o pino de conexão e o eletrodo central da carcaça.
3. Pino de conexãoNas velas Bosch Super, o pino de conexão é de aço.
4. Anel de rebordoPara fixar e vedar o isolador.
5. CarcaçaA carcaça é feita de aço e niquelada para maior proteção contra corrosão. É utilizada para fixar a vela à cabeça do cilindro.
6. Massa de vidroA massa de vidro utilizada é elétrica e termicamente condutiva. Sua função é também conectar o pino de conexão ao eletrodo central.
7. Arruela interna de vedaçãoPara fixar e vedar o isolador.
8. Eletrodo centralO eletrodo central consiste em uma liga de níquel-cromo com núcleo de cobre.

Grau térmico da vela de ignição

O grau térmico descreve a capacidade de uma vela de ignição em dissipar o calor gerado na câmara de combustão. O calor recebido por uma vela depende do tipo de cada motor.O grau térmico é importante porque é necessário manter uma temperatura mínima na câmara de combustão para prevenir carbonização (autolimpeza) e conseqüentemente, as falhas de ignição.

Por outro lado, é necessário também não exceder uma certa temperatura máxima para a prevenção de auto-ignição.Por essas razões, a faixa de temperatura operacional da vela de ignição é definida de acordo com a potência específica de cada motor.O grau térmico de cada tipo de vela é indicado por um número e esse número faz parte da designação das velas Bosch.Assim como no termômetro, números baixos como 4 e 5 representam velas "frias", ou seja, velas com alta capacidade de dissipação do calor gerado pelo motor - Ex. Ferrari.

Números de mais altos, como 7 e 8 representam velas "quentes", ou seja, velas com baixa capacidade de dissipação do calor gerado pelo motor - Ex. Fusca.

Representação dos diferentes graus térmicos - Usar gráfico

1 - Vela Quente - INDICADOR TÉRMICO ALTO
Grande superfície do pé do isolador - absorve muito calor.Longo caminho condutor de calor - baixa dissipação do calor produzido pelo motor.

2 - Vela com indicador de índice térmico médio

Configuração intermediária entre a vela fria e a vela quente.Tem a superfície do pé do isolador menor do que na vela quente e uma dissipação de calor melhor.

3 - Vela Fria - INDICADOR TÉRMICO BAIXO

Pequena superfície do pé do isolador - absorve pouco calor.Curto caminho condutor de calor - boa dissipação do calor.

Aplicações

Para atender a ampla variedade de aplicações, existem diferentes desenhos de velas de ignição com mais de 1.400 variações para:
Veículos de passeio e comerciais nacionais e importados;

Motocicletas nacionais e importadas;

Motores de popa e barcos;

Maquinário agrícola e de construção;

Motoserras;

Ferramentas de jardinagem, etc.

Tabela de designação das velas Bosch

Cada tipo de vela Bosch possui um código que possibilita identificar todas as suas características, por exemplo, tipo de assento, tamanho da rosca, posição da faísca dentro da câmara de combustão, grau térmico, etc.Na tabela a seguir, pode-se e conhecer em detalhes a vela ideal indicada pela Bosch junto aos fabricantes de veículos para cada motor.

http://www.bosch.com.br/br/autopecas/produtos/velas/ciencia.htm clique aqui para ver a tabela.Clique tambem para ver as dicas de mal funcionamento do motor pelas velas.

Motor de partida

O motor de partida ou motor de arranque, como também é conhecido, tem o objetivo de colocar em funcionamento o motor de combustão de um veículo, que não possui força própria para começar a girar.Ele é acionado eletricamente com ajuda da bateria, transformando a energia elétrica em energia mecânica, impulsionando o motor para a partida e garantindo um torque inicial elevado, já que neste momento existe resistência ao movimento, por causa da compressão e atrito do pistão, biela, árvore de manivelas, mancais, viscosidade do óleo e temperatura do motor. As resistências são ainda maiores quando o motor está frio.
É formado, basicamente, por uma carcaça de aço em formato cilíndrico, com mancais nas extremidades que apóiam o induzido - um conjunto de lâminas cilíndricas que giram e têm ranhuras axiais. No mancal, do lado do coletor, está localizado o porta-escovas. As escovas são tensionadas por molas especiais contra os coletores do induzido, transmitindo a corrente elétrica. Na parte externa do mancal está o pinhão, empurrado por um garfo ao comando da chave magnética.

É formado, basicamente, por uma carcaça de aço em formato cilíndrico, com mancais nas extremidades que apóiam o induzido - um conjunto de lâminas cilíndricas que giram e têm ranhuras axiais. No mancal, do lado do coletor, está localizado o porta-escovas. As escovas são tensionadas por molas especiais contra os coletores do induzido, transmitindo a corrente elétrica. Na parte externa do mancal está o pinhão, empurrado por um garfo ao comando da chave magnética.

A diferença entre os motores de partidas para motores ciclo Otto e Diesel é a capacidade (potência). "Para acionar o motor de um caminhão é necessário muito mais potência do motor de partida do que o motor de um carro. Em geral, veículos com maior taxa de compressão precisam de maior potênca na hora de dar a partida", explica Paulo Souza, gerente de Assistência Técnica da Bosch.

Funcionamento

1° Estágio
- Posição de repouso
- Motor de partida sem corrente
- A mola da chave magnética mantém a ponte de contato na posição de repouso

2° Estágio
- Estágio de ligação 1: Chave de partida é acionada. A bobina de atracamento, a bobina de retenção da chave magnética, a bobina de campo e o induzido recebem corrente elétrica
- O induzido começa a girar lentamente e o pinhão engrena na cremalheira

2° Estágio b
- Estágio de ligação 2: A ponte de contato da chave magnética liga imediatamente a bobina de campo e o induzido.
- O pinhão procura engrenar-se.

3° Estágio
- Estágio de ligação 3: alavanca de comando na posição final. Pinhão engrenado.
- A ponte de contato liga imediatamente a bobina de campo principal.
- O motor de partida tem torque total e o motor do veículo é acionado.

Manutenção

Por sua concepção e funcionamento, o motor de arranque não apresenta danos, principalmente em veículos novos. "É um componente que funciona somente na hora da partida e depois não trabalha mais, em compensação é o maior consumidor de bateria, já que trabalha sem a ajuda do alternador", explica Robson Costa, gerente de produto da Valeo.

Uma dica para seu cliente é que tome cuidado na hora da partida, não esquecendo de voltar a chave à posição inicial e não forçar se o carro não pegar. Passar mais de 10 segundos forçando o 2ª estágio da chave na ignição gera muito esforço e superaquecimento, favorecendo a queima do induzido e seu campo.

Outro erro do proprietário é acionar a chave quando o motor já está ligado. Isso gera sobre rotação, trazendo danos para todo o conjunto. Batidas ou pancadas na carcaça causam avarias e mau contato.

Como detectar os defeitos

Se o motor não pegar ao dar a partida, o reparador deve checar outros itens como: bobina, combustível, ignição, enfim, problemas na linha de combustível e de ignição do veículo, que são os mais comuns de ocorrerem. O mais importante é que saiba detectar se o problema é realmente no componente. "Na manutenção, a maioria dos possíveis defeitos são causados por ataques externos ou de uso inadequado por parte de alguns condutores", explica o gerente da Bosch.

Um motor de partida utilizado na aplicação correta pode ser substituído por outra marca, mas os componentes internos devem ser do mesmo fabricante. Existem casos onde é possível usar uma peça remanufaturada da própria fábrica.

Avaliação

a) Teste a tensão da bateria e verifique se os cabos e os terminais estão limpos, em bom estado e não apresentam mau contato.

b) Se escutar um estalo ao virar a chave e o motor não girar, é sinal de que a chave magnética recua e empurra o pinhão corretamente, fazendo com que entre em contato com o volante.

c) Barulhos do metal do pinhão batendo no volante significam que o primeiro estágio foi cumprido e o próximo estágio é que não está funcionando, nesse caso, o induzido pode estar com defeito, devido à falta de rotação ou de contato da chave magnética. Meça as espirais do induzido, conforme a indicação do fabricante, e faça um teste para ver se estão em curto-circuito e/ou curto-circuito na carcaça, o mesmo se aplica com as escovas do induzido.

d) Os fios de cobre são isolados por uma camada especial (verniz) e quando enrolados não podem dar curto-circuito.

e) Desgaste nos dentes do pinhão acontecem quando a chave na ignição é mantida por muito tempo depois que o motor funciona. Nesse caso, é necessário trocar o pinhão e às vezes, até o volante, dependendo do estrago.

f) Desgaste natural das escovas, que ficam em contato com o induzido, é a avaria mais comum. Fique atento quando girar a chave de ignição e não ouvir barulho no atracamento do pinhão.

g) Relés de comando no painel de fusíveis também devem ser verificados.

Desmontagem

Os veículos têm motor de arranque em lugares diferentes, às vezes de difícil acesso. No Fiat Tempra, por exemplo, toda a suspensão deve ser removida antes de mexer no motor de partida. "Carros com ar condicionado são os mais difíceis, pois é preciso desmontar o sistema para retirar a peça. O principal cuidado, nesse caso, é colher o gás com aparelho adequado e colocá-lo de volta quando terminar o serviço", explica o gerente de Produtos da Valeo.

1 O primeiro procedimento é detectar se o problema está no motor de arranque. Para isso, escute atentamente as reclamações do cliente. Depois, faça um teste de bateria, para checar se está funcionando corretamente.

2 Dê a partida, e fique atento ao barulho. Utilize o interruptor de simulador de partida, conectado à bateria, e meça a queda de tensão da partida, que deve ser de aproximadamente 9 Volts.

3 Antes de desmontar o motor de partida, verifique o sistema de segurança do veículo - relógio, rádio, alarme e outros acessórios, que podem ser comprometidos sem a bateria. Somente depois desligue-a. - Desconecte o polo positivo da bateria, esta é uma medida de segurança para evitar um curto circuito no carro. Desconecte a parte elétrica e solte os parafusos. Em seguida, leve o motor de partida para uma bancada para abrir a peça.

Toda vez que se desmontar um motor de arranque, verificar as escovas e as buchas. Para trocar as escovas, utilize ferramentas apropriadas para mexer com motor de partida, afaste as molas e empurre a escova para dentro para retirá-la.

Instalação

Dependendo do tipo, podem ser instalados no volante, ao lado do bloco do motor ou atrás do volante, com flange ou em cavalete.Os modelos pequenos e médios são fixados, geralmente, por flange de dois furos. (Fig.1)

Motores de partida maiores possuem flange SAE. Em vários tipos de veículos, foi previsto um apoio adicional para diminuição da vibração. (Fig. 2).

Na fixação por cavalete são usadas abraçadeira reforçadas. (Fig. 3).

Segundo a Bosch, a instalação é, na maioria das vezes, na horizontal, com as ligações elétricas e o relé de engrenamento para cima. Motores de partida cujos mancais precisam ser lubrificados com maior freqüência, devido as condições especiais de operação (impurezas), requerem pontos de lubrificação de fácil acesso. Um encaixe no motor de partida serve para a centralização e manutenção da folga nos flancos dos dentes.Por fim, o cabo principal do motor de partida precisa ser o mais curto possível e ter a bitola mínima necessária. A bitola depende da corrente absorvida dos componentes a ele ligados. Como o motor de partida é o maior consumidor de corrente elétrica é ele quem determina o tamanho da bateria e a concepção dos cabos principais.

Como os coletores de escapamento dimensionados melhoram o desempenho dos motores?

Os coletores de escapamento dimensionados são um dos acessórios que se montam no motor que você pode usar para melhorar o desempenho dele. O objetivo desses coletores é facilitar ao motor a expulsão dos gases de escapamento para fora dos cilindros.
Quando você olha para um ciclo de quatro tempos (Como funcionam os motores dos carros) pode ver que o motor produz toda a sua potência durante o curso de combustão. A gasolina ou o álcool no cilindro é queimado e expandido durante esse movimento, gerando potência. Os outros três cursos que o motor faz são males necessários para tornar possível o curso de combustão, que é que produz a potência. Como estes cursos consomem potência, eles são um peso-morto para o motor.
Durante o curso de escapamento, o motor pode perder a potência através da contrapressão. A válvula de escape se abre no início do curso de escapamento e, em seguida, o pistão empurra os gases queimados para fora do cilindro. Se houver resistência contra a qual o pistão deva fazer força para os gases queimados saírem, haverá desperdício de potência. Usar duas válvulas de escapamento em vez de uma melhora o fluxo e torna maior a área de passagem dos gases de escapamento.
Em um motor normal, os gases queimados saem do cilindro e chegam ao coletor de escapamento. Em um motor de 4 ou 8 cilindros, há quatro cilindros usando o mesmo coletor. A partir daí, os gases queimados fluem para dentro de uma tubulação em direção ao catalisador e ao silenciador. Percebe-se que a tubulação pode ser uma importante fonte de contrapressão, pois os gases de escapamento de um cilindro acumulam pressão no coletor, o que, por sua vez, acaba afetando o próximo cilindro que usa o coletor.
O conceito do coletor de escapamento dimensionado é eliminar a contrapressão do coletor que vem de fábrica. Em vez de um coletor comum que todos os cilindros compartilham, cada cilindro tem seu próprio tubo de escapamento. Estes tubos unem-se em um tubo maior chamado tubo primário. Os tubos individuais de um coletor dimensionado são cortados e curvados para que tenham todos o mesmo comprimento. Com isso, garante-se que os gases de escapamento de cada cilindro cheguem ao tubo primário com o mesmo intervalo, para que não haja a contrapressão gerada pelos cilindros que compartilham um mesmo coletor.

Como funciona o silenciador de um carro

Introdução

Se você já ouviu o motor de um carro funcionando sem um silenciador, sabe a diferença que pode fazer para o nível de ruído. Dentro do silenciador, você encontra um conjunto extremamente simples de tubos com alguns furos e câmaras. Esses tubos e câmaras estão tão afinados como um instrumento musical. Eles são projetados para refletir as ondas de som produzidas pelo motor, de forma que se anulem parcialmente.

Os silenciadores usam tecnologia engenhosa para anular o ruído. Neste artigo, veremos um silenciador real de carro por dentro e conheceremos os princípios do seu funcionamento.
Mas primeiro, precisaremos saber um pouco sobre som.

Suspenção

SUSPENSÃO :é um conjunto de peças que impedem a transmissão dos solavancos, que a roda sofre, à carroçaria. É feito por um conjunto de mola e amortecedor. A roda é ligada ao chassi ou a carroçaria. Como a roda é mais leve que o resto do veículo, ao entrar ou sair de um buraco é a roda que vibra e não a carroçaria.Há molas de vários tipos: a de feixe, como a que usam todos os caminhões; a mola em espiral, usada tanto na suspensão dianteira como traseira; e mista - espiral na frente e feixe atrás. E ainda o tipo de torção, constituído por um feixe de lâminas, mas que por torção.No eixo dianteiro quase todos os veículos usam suspensão independente Quando a suspensão não é independente, tem-se um eixo apenas e uma mola em cada roda. Na suspensão independente, em vez de um eixo só, tem-se dois meios-eixos e, na ponta de cada um, as rodas. Como resultado, ao passar num buraco, apenas a roda afetada, trepida; a outra não. Esta é a grande vantagem da suspensão independente.O sistema se completa por um amortecedor, cuja função é amortecer as oscilações que a mola criou. Se não houvesse amortecedor, a carroçaria oscilaria para cima e para baixo, e essas oscilações demorariam para acabar. Graças ao amortecedor, essas oscilações diminuem rapidamente, melhorando as condições de conforto dos passageiros.

Amortecedor

È uma peça do veículo automotivo que é destinada a transmitir o mínimo possível das imperfeições e desníveis do solo à carroceria do veículo e também visa manter a roda em contato contínuo com o chão.

Quando as rodas do veículo passam sobre um obstáculo, elas podem oscilar para cima ou para baixo graças à ligação elástica que mantém com o chassi ou com a carroceria. Essa oscilação situa-se entre dois valores máximos fixados pelo construtor e delimitados pelos chamados "limitadores de curso". O processo é este: as molas, excitadas, começam a oscilar à passagem sobre o obstáculo e repetem a oscilação por um certo tempo, mesmo após a superação do obstáculo pelo veículo. Sem a presença de amortecedores adequados, a absorção dessas oscilações ficaria confiada unicamente aos atritos da suspensão e à geração de calor na mola; como resultado, a roda perderia o contato com o terreno, contra o qual se chocaria com certa violência.
O amortecedor ideal deve transmitir o menos possível os desníveis do terreno à carroceria e manter a roda sempre em contato com o chão. Quando as irregularidades do solo apresentam-se com pouca frequência, isto é, são distantes entre si, é bom que o amortecimento seja elevado, de modo a evitar que a carroceria continue a oscilar depois de superar o obstáculo; se, ao contrário, as irregularidades são frequentes (a pouca distância entre si ou devido à alta velocidade), o amortecedor deve ser bastante flexível, para impedir que contínuas oscilações sejam transmitidas à carroceria.
Com o aumento da velocidade do veículo, e portanto da frequência com que as irregularidades do piso se apresentam às rodas, crescem as forças de inércia aplicadas às massas não suspensas do veículo. Disso resulta o maior retardo com que as rodas conseguem adaptar-se às irregularidades da estrada; assim, para garantir eficiência, exige-se do amortecedor um progressivo enrijecimento com o aumento da velocidade.
Entre os sistemas de amortecimento adotados nos primeiros automóveis destacam-se os amortecedores de cinta, que exerciam ação frenante somente na fase de distensão dos feixes de molas (naquela época, estes eram os órgãos elásticos de quase todas as suspensões). Tal sistema, não muito eficaz, era de certa forma compensado por um amortecimento suficiente nos próprios feixes de molas, devido ao atrito entre as lâminas do feixe.

Resumo

O amortecedor é um dos principais componentes do sistema de suspensão. Instalado junto com as molas em cada uma das rodas, a função do amortecedor é controlar as ações das molas e manter o pneu sempre em contato com o solo diante de superfícies irregulares, como lombada e buracos. A estabilidade, conforto e segurança ficam diretamente comprometidos se os amortecedores não estiverem atuando corretamente, isto é identificado pela falta de controle do veículo em curvas ou mesmo a falta de estabilidade em linha reta.

Princípio de funcionamento

O amortecedor funciona por princípios hidráulicos. Tanto o tubo de pressão quanto o tubo reservatório estão com óleo restando uma pequena parte sem óleo que é preenchida com ar ou com gás nitrogênio quando o amortecedor é pressurizado. O que gera o amortecimento é a dificuldade de passagem do óleo através dos furos do pistão, onde se encontram válvulas responsáveis por controlar o movimento e pela própria válvula da base que controla a passagem de óleo do tubo de pressão para o tubo reservatório.
Movimentos de extensão: quando o amortecedor é distendido, o óleo da câmara de tração é forçado para baixo através dos furos existentes no pistão após a abertura das válvulas de controle de tração e passa para a câmara de compressão. Ao mesmo tempo a haste sendo retirada para fora do tubo, cria um espaço que deve ser preenchido pelo óleo existente na câmara reservatória. Esse óleo é admitido através da válvula de admissão para dentro do tubo de pressão. A medida de resistência que o amortecedor deve fornecer ao sistema, no movimento de extensão, é determinada pela regulagem da válvula de tração:
1°- Os movimentos lentos são controlados pela passagem de óleo por entalhes feitos na sede da válvula, no pistão.
2°- A resistência aos movimentos mais rápidos ou de velocidades médias é regulada pela pressão e grau de deflexão das molas da válvula de tração.
3°- O controle para os movimentos amplos é obtido pela restrição da passagem de óleo no pistão.
Movimentos de compressão: quando o amortecedor é comprimido o óleo da câmara de compressão deve ser forçado para a câmara de tração por outra série de passagens após abrir a válvula do pistão.
Nota-se que nessa ação a haste está sendo introduzida no tubo de pressão, ocupando um espaço na câmara de tração. Portanto um volume de óleo correspondente ao volume ocupado pela haste deve ser expelido de volta para o reservatório pela válvula de compressão. O controle de válvulas funciona como na extensão.A extensão serve para limitar o curso do amortecedor.

Filtro de óleo

Características

Os filtros para óleos lubrificantes separam os contaminantes do meio filtrado (óleo), como pó, partículas de metal desprendidas por fricção das peças, óleo carbonizado e partículas fuliginosas derivadas da combustão, já existentes no interior do motor. O filtro não pode em hipótese alguma influir na composição química do óleo, tendo como única função filtrar.

Troca do Filtro

Por quê?

1. A utilização do filtro do óleo por um período maior que o especificado nos manuais de manutenção do veículo não é recomendada pelas seguintes razões:
   O filtro pode ultrapassar a perda de carga máxima especificada pelo fabricante do motor, impedindo a passagem de óleo pelo meio filtrante. Com isso ocorre a abertura da válvula de segurança e o motor passa a ser alimentado por óleo carregado de pertículas sólidas e contaminantes.


2. Praticando uma manutenção rigirosa no sistema de lubrificação (filtro óleo) você estará estendendo a vida do motor, evitando desgaste excessivo nas partes móveis, aumentando o desempenho e reduzindo o consumo de combustível.

Quando?

Os períodos de troca do filtro e óleo lubrificante são aqueles informados no manual de manutenção do veículo e indicados pelo fabricante.

Como?

1º - Tire a tampa de abastecimento do óleo e a vareta indicadora do nível do motor, para melhor escoar o óleo sujo;

2º - Esgote o óleo através do dreno do cárter, ainda com o motor aquecido;

3º - Retire o filtro, se possível manualmente ou com uma ferramenta projetada para a operação;

4º - Limpe a área de vedação do bloco do motor com um pano limpo, evitando estopas para não deixar fiapos, que podem provocar vazamento e mau funcionamento do filtro;

5º - Verifique se a junta de vedação do filtro está bem assentada em seu alojamento e unte-a levemente com óleo de motor;

6º - Rosqueie o filtro no cabeçote até a junta encostar na área de vedação do motor, em seguida aperte manualmente ¾ de volta, aproximadamente;

7º - Encha o cárter de óleo até o final indicado;

8º - Dê a partida do motor; verifique se a lâmpada indicadora do painel se apaga após 10 segundos, no máximo;

9º - Após alguns minutos, verifique se há vazamento de óleo na região da vedação; se houver, reaperte o necessário.

Carburador

O carburador é um componente mecânico responsável pela alimentação de um motor a explosão. Ele é responsável pela criação da mistura ar/combustível e sua dosagem em motores de combustão interna, seu funcionamento é totalmente mecânico. O ar aspirado pelo pistão passa em alta velocidade pelo difusor (um estreitamento de passagem) arrastando uma porção de gasolina da cuba. A borboleta (instalada na base do carburador) que é ligada directamente ao pedal do acelerador dosa a quantidade de mistura que o motor precisa aspirar. Por esta dosagem, ele determina o número de rotações por minuto.
Componente extinto nos projetos dos carros mais modernos, substituído por uma nova tecnologia que cumpre sua função: a injeção electrónica. O seu uso agora restringe-se a competições, instalado em carros de alto desempenho ou ainda na fabricação de motos, sendo aos poucos substituído pela injecção eletrônica.

Carburador utilizado no Volkswagen fusca de 1970, no Brasil










Comparação com a injeção eletrônica






Vantagens

• um sistema de alimentação mais simples já que o combustivel é "arrastado" pelo ar para dentro do motor.




• Sua manutenção em raros casos é mais simples, porém para se fazer um serviço correto deve-se usar muito mais ferramentas, calibradores e manuais e tabelas.
  
  


• Por ser um dispositivo simples sua construção é barata comparando-se à sistemas de injeção eletrônica de combustível.
  
  


• Pelo fato de serem sistemas simples os carburadores também são mais leves e compactos em geral que sistemas de injeção eletrônica de combustível. Isto viabiliza seu uso em ferramentas como por exemplo em cortadores de grana, motoserras e pequenos barcos onde o mais importante é o menor peso e preço.
  

Desvantagens

• Como não utiliza nenhum sensor o carburador não tem capacidade de se adaptar com perfeição a todas as condições de uso a que é submetido. Devido a isto o carburador nunca conseguirá ter uma eficiência tão boa ou melhor que um sistema moderno de injeção eletrônica.




• Devido ao princípio de funcionamento do carburador ser o de acelerar o ar para que este arraste o combustível para dentro do motor isto cria um gargalo para o motor. Isto somado ao fato do carburador nunca conseguir a melhor relação ar+combustível faz com que a potência desenvolvida nunca seja a máxima para aquele motor comparando-se a sistemas modernos de injeção de combustível.




• O carburador não utilizando sensores não é auto-adaptativo. Sendo assim não pode usar diversos tipos de combustíveis como as injeções eletrônicas "flex".




• Com as regulamentações atuais no que concerne a emissões este dispositivo de formação de mistura não atende mais nenhum valor permitido pelos orgãos regulamentadores




• Por se tratarem de sistemas mecânicos os carburadores estão muito mais sujeitos a defeitos que injeções eletrônicas modernas. Qualquer imperfeição no combustível como sujeira em forma de partículas sólidas ou sólidos no ar admitido podem facilmente obstruir um carburador e torná-lo inútil até sua limpeza.

Carburador utilizado no Fiat Tempra, no Brasil

Intercooler

Preparação - Turbo

Consiste basicamente em instalar no motor um coletor de escapamento com um turbocompressor. O turbocompressor utiliza como fonte de energia os gases de escapamento, que move um rotor de turbina ligado a outro rotor através de um eixo, chamado de rotor do compressor. O rotor do compressor "aspira" o ar atmosférico e pressuriza o ar para o motor, resultando em uma maior quantidade de ar na câmara de combustão, resultando em maior potência.

Equipamentos que compõe o kit turbo são:

Coletor de escapamento

Direciona os gases da combustão para dentro do caracol da turbina, que gira em altas rotações o ROTOR DA TURBINA.

Turbocompressor

Coração do sistema, responsável pela pressurização do motor. Seu dimensionamento é fundamental para a nova performance do veículo. Equipamento de construção simples, mas de uma alta tecnologia aplicada.

ENTENDA O QUE É INTERCOOLER

GRÁFICO DE DESEMPENHO

Intercooler

O intercooler está cada vez mais reconhecido como um dos componentes principais para melhorar a performance nos motores turbo. O intercooler, é uma espécie de radiador ou mais especificamente um permutador de calor. O intercooler posiciona-se entre o turbo e o coletor de admissão. Proporciona uma melhor performance, e ao mesmo tempo reduz o consumo de combustível. As emissões dos gases de escape e a carga térmica no motor aumenta a confiabilidade do motor em ultrapassagens. A sua função é baixar a temperatura do ar que aumentou bastante depois de o ar ser comprimido pelo turbo. A eficiência de um intercooler mede-se pelo sucesso com que consegue remover esse calor. Contudo um intercooler mall dimensionado também pode causar problemas, não é o simples fato de se adicionar um intercooler que se consegue melhorar performance do motor.

As vantagens do intercooler são:

1- o arrefecimento do ar quente comprimido que sai do turbo, aumentando a sua densidade e dessa forma conseguindo entregar uma maior massa de ar ao motor, desta forma aumentando a potência do motor;

2- redução das temperaturas e carga térmica do motor, por conseguinte até se pode aumentar a pressão do turbo para valores mais elevados. Os intercoolers são um componente importante em todos os motores turbocomprimidos. Eficiência de um Intercooler mede-se pela razão entre a temperatura removida pelo intercooler e o aumento de temperatura causada pelo turbo. Mede-se em percentagem.

Tipos de intercooler: os intercoolers podem ser do tipo ar/ar ou ar/água. O primeiro é mais simples, tem melhor eficiência a altas velocidades, maior confiabilidade e menor manutenção, assim como o custo que é também menor. Os do tipo ar/água tem maior eficiência a baixas velocidades, provocam menor perda de pressão do turbo e a resposta do acelerador é melhor. Se o motor já tem um intercooler, a sua função pode ser melhorada trocando-o por um intercooler de maior eficiência, com melhores materiais e superfície de arrefecimento. Da mesma forma conseguindo que mais ar passe no exterior do intercooler vai fazer arrefecer melhor o ar que passa no seu interior. Outros sistemas podem ainda ser usados para melhorar a eficiência do intercooler tal como usar uma ventoinha para manter o fluxo de ar quando o veículo está parado ou utilizando jactos de água para com a evaporação ajudar a arrefecer o ar.

Manômetro

Mostra a pressão do ar pressurizado entre o turbo e o motor

Em uma preparação de um turbo em um veículo, a relação custo/benefício é a mais favorável, além do benefício com a segurança em ultrapassagens mais rápidas.

Como funcionam os turbocompressores

Quando as pessoas conversam sobre carros de corrida ou carros esportivos de alto desempenho, normalmente falam em turbocompressores. Eles aparecem também em motores a diesel de pequeno, médio e grande porte. Um turbo pode aumentar significativamente a potência de um motor sem elevar muito seu peso, e é isso que os torna tão populares.

Neste artigo, aprenderemos como um turbocompressor aumenta a potência produzida por um motor, ao mesmo tempo em que suporta condições extremas de funcionamento. Veremos também como a válvula de alívio, as palhetas de turbina de cerâmica e os mancais ajudam os turbocompressores a desempenhar sua função de forma ainda mais eficiente.

Turbocompressores são um tipo de sistema de indução forçada. Eles comprimem o ar que entra no motor (veja Como funcionam os motores de carros para uma descrição da corrente de ar em um motor normal). A vantagem da compressão do ar é que isso permite ao motor receber mais ar dentro de um cilindro - e mais ar significa que mais combustível pode ser adicionado. Obtém-se, portanto, mais potência das explosões em cada cilindro. Um motor turbocomprimido produz mais potência do que o mesmo motor sem o dispositivo. Isso pode melhorar significativamente a relação peso/potência do motor (veja Como funciona a potência do motor para mais detalhes).

Para conseguir essa compressão do ar, o turbocompressor utiliza o fluxo dos gases de escapamento do motor para girar uma turbina, que, por sua vez, gira um compressor. A turbina no turbocompressor gira a velocidades de até 150 mil rotações por minuto (rpm), aproximadamente 30 vezes mais rápido do que a maioria dos motores de automóveis, e, como está ligada ao escapamento, as temperaturas dentro dela também são bem elevadas.

Princípios básicos

Uma das maneiras mais garantidas de se obter mais potência de um motor é aumentar a quantidade de ar e de combustível que ele pode queimar. Uma forma de se fazer isso é adicionando cilindros ou tornando maiores os cilindros existentes. Porém, algumas vezes, essas alterações não são possíveis. Um turbo pode ser uma forma mais simples e compacta de adicionar potência, especialmente como acessório vendido em lojas ou oficinas de preparação de motores.

Turbocompressores permitem que um motor queime mais ar e combustível ao colocá-los em maior quantidade dentro dos cilindros existentes. A pressão de superalimentação típica fornecida por um turbocompressor é de 6 a 8 libras por polegada quadrada (lb/pol2). Como a pressão atmosférica normal é de 14,7 lb/pol2 ao nível do mar, o turbo coloca 50% mais ar no motor. Com isso, espera-se um ganho de 50% na potência do motor mas, por não haver eficiência na mesma proporção, é normal atingier um ganho de 30% a 40%.

Uma causa da ineficiência vem do fato de que a potência para girar a turbina não é livre. Ter uma turbina no fluxo de escapamento aumenta a restrição de saída dos gases queimados. Isso significa que, no curso de escapamento, o motor tem que empurrar uma contrapressão. Isso faz diminuir um pouco a potência.
Altitudes elevadasUm turbocompressor ajuda em altitudes elevadas, onde o ar é menos denso.

Motores normais têm perda de potência em altitudes elevadas, pois, para cada curso do pistão, o motor recebe uma massa de ar menor. Um motor turbocomprimido pode ter também redução de potência, mas a redução é menos problemática, já que o ar mais fino é mais fácil de ser bombeado pelo tubocompressor.

Carros mais velhos, com carburadores, aumentam automaticamente a vazão de combustível para se ajustar ao maior fluxo de ar que entra nos cilindros. Carros modernos com injeção de combustível também fazem isso até um certo ponto. O sistema de injeção depende dos sensores de oxigênio no escapamento para determinar se a relação ar-combustível está correta, de forma que esses sistemas aumentarão a quantidade de fluxo de combustível automaticamente se um turbo for adicionado.

Se um turbocompressor com muita pressão é instalado num carro com injeção de combustível, o sistema pode não fornecer combustível suficiente. Dessa maneira, ou o software programado no controlador não permite que isso ocorra, ou a bomba e os injetores não são capazes de fornecê-lo.

Nesse caso, outras modificações terão que ser feitas para se conseguir o máximo benefício do turbocompressor.

Como funciona

O turbocompressor é parafusado ao coletor de escapamento do motor. O fluxo dos gases queimados que sai dos cilindros gira a turbina, que funciona como um motor de turbina a gás. A turbina é conectada por uma árvore ao compressor localizado entre o filtro de ar e o coletor de admissão. O compressor pressuriza o ar que vai para os cilindros.

Como um turbocompressor é instalado em um carro

Os gases de escapamento, ao deixar os cilindros, passam pelas palhetas da turbina, fazendo-a girar. Quanto mais gases passam pelas palhetas, mais rapidamente elas giram.

Dentro de um turbocompressor

Do outro lado da árvore à qual a turbina está conectada, o compressor bombeia ar para dentro dos cilindros. O compressor é um tipo de bomba centrífuga que suga o ar para dentro no centro de suas palhetas e lança-as para fora à medida que gira.

Para agüentar velocidades de até 150 mil rpm, a árvore da turbina tem que estar cuidadosamente sustentada. A maioria dos rolamentos explodiria a velocidades como essa, portanto, a maioria dos turbocompressores utiliza um mancal fluido. Esse tipo de mancal mantém a árvore em uma fina camada de óleo que é constantemente bombeada em torno dela. Isso serve a dois propósitos: resfria a árvore e algumas das outras peças do turbocompressor e permite que o eixo gire sem muito atrito.
Existem muitos compromissos envolvidos no projeto de um turbocompressor para motor. Na próxima seção, veremos alguns desses compromissos e como eles a­fetam o desempenho do carro.

Palhetas do Turbocompressor

Pressão demais

Com o ar sendo bombeado pelo turbocompressor para dentro dos cilindros sob pressão e depois sendo comprimido ainda mais pelo pistão (veja Como funcionam os motores de carros para uma demonstração), há um maior risco de provocar a detonação ou "batida de pino". A detonação acontece porque, à medida que o ar é comprimido, sua temperatura aumenta. A temperatura pode aumentar o suficiente para dar ignição à parte da mistura ar-combustível que ainda não queimou, estando a combustão em andamento. Carros com turbocompressor frequentemente necessitam de combustível com maior octanagem para evitar a detonação. Se a pressão do turbo for muito alta, a taxa de compressão do motor pode necessitar ser reduzida a fim de evitar a detonação.

Como funciona a potência do motor

Texto 1




É provável que você já tenha ouvido falar em potência do motor. Praticamente todos os anúncios de carros a mencionam. Quem fala de automóvel sempre toca nesse ponto e até a maioria dos cortadores de grama têm adesivos enormes informando a potência do motor.
Mas, o que é potência e o que ela significa em termos de desempenho? Neste artigo iremos saber o que é potência exatamente e como você pode aplicá-la no seu dia-a-dia.
No sistema métrico, a potência é expressa em cavalos-vapor (cv). Um cavalo-vapor equivale a 0,98629 hp - sigla de horsepower, unidade de potência do sistema inglês. O termo horsepower foi criado pelo engenheiro escocês James Watt. Ele viveu de 1736 a 1819 e se tornou mais conhecido pelas melhorias que introduziu nas máquinas a vapor. Podemos nos lembrar dele sempre que mencionarmos as lâmpadas de 60 watts.

























O fato é que Watt trabalhava com seus cavalos içando carvão de uma mina e queria transmitir a idéia da potência disponível de um desses animais. Terminou descobrindo que os cavalos da mina eram capazes de executar, em média, 22.000 pés-libra (3.044 quilogramas.metro, ou kg.m) de trabalho em um minuto. Ele deu então um acréscimo de 50% nesse número e determinou que um cavalo-vapor é equivalente a 33.000 pés-libra de trabalho (4.566 kg.m) em um minuto. Esta é a unidade arbitrária de medida que permaneceu válida durante séculos e que hoje consta do seu carro, cortador de grama, motosserra e em alguns casos, até mesmo de seu aspirador de pó.

O que potência significa, segundo Watt, é: um cavalo pode executar 4.566 kg.m de trabalho a cada minuto. Imagine então um cavalo içando o carvão de uma mina, como mostrado acima. Um cavalo que exerça um cavalo-vapor pode içar 152,2 kg de carvão a 30 m em 1 minuto, ou 456,6 kg a 10 m nesse mesmo minuto. Pode-se combinar à vontade o peso levantado e a altura para levantá-lo. Desde que o produto resulte em 4.566 kg.m em 1 minuto, temos um hp.


Pode lhe ocorrer de não querer carregar o balde com 4.566 kg de carvão e mandar o cavalo andar 1 metro em 1 minuto, porque o cavalo não aguentaria peso tão grande. Ou ainda pensar que o cavalo não poderia andar 10.000 m em 1 minuto carregando pouco mais de 0,5 kg, uma vez que isso seria equivalente a percorrer 600 km em uma hora e os cavalos não são capazes disso. Entretanto, basta consultar Como funciona o sistema de roldana, para perceber que as polias combinadas são capazes de conciliar facilmente peso percebido por distância por meio de um arranjo de polias. Poderíamos criar assim um sistema de polias combinadas que proporcionasse um peso confortável para o cavalo a uma velocidade confortável, não importa qual o peso real do balde.


Os hp também podem ser convertidos em outras unidades. Por exemplo:

• Um hp é equivalente a 746 watts. De modo que se um cavalo pudesse andar em uma esteira sem fim desenvolvendo 1 hp, seria possível acionar um gerador produzindo continuamente 746 watts.

Nesse artigo, você aprenderá tudo sobre potência e o que ela significa em relação às máquinas.
Como se mede a potênciaSe desejarmos saber quantos cv (ou hp) tem um motor, colocamos o motor num dinamômetro. Um dinamômetro impõe uma carga ao motor e mede a quantidade de potência que o motor pode produzir contra essa carga. Essa carga nada mais é do que um freio, que pode ser hidráulico ou elétrico.

Os passos a seguir dão uma idéia de como funciona um dinamômetro. Imagine o que aconteceria se ligássemos o motor do carro, colocássemos o câmbio em ponto-morto e acelerássemos tudo. O motor alcançaria uma rotação tão rápida que poderia vir a se despedaçar. Como isto deve ser evitado, além de não servir para nada, podemos, no dinamômetro, aplicar uma carga ao motor com o acelerador todo aberto e medir que carga ele pode vencer em diferentes rotações.

Podemos ligar o motor, acelerá-lo ao máximo e, com o dinamômetro, manter a carga no motor, digamos, a 7.000 rpm. Nesse ponto podemos registrar a carga máxima com a qual o motor pode funcionar nessa rotação. A partir daí podemos aplicar mais carga, diminuir a rotação do motor para 6.500rpm e tomar nota da carga. A seguir poderíamos aplicar a carga adicional necessária para que a rotação fosse reduzida para 6.000 rpm e assim sucessivamente. Seria também possível fazer o mesmo começando com 500 ou 1.000rpm e funcionar no sentido inverso, aumentando a rotação. O que os dinamômetros realmente medem é o torque (em newtons.metro, Nm) e para converter torque em cavalo-vapor basta multiplicarmos em Nm por rpm e dividirmos por 7.025,9.

Torque

Imagine uma chave inglesa com 0,5m de cabo e a aplicação de uma força de 2 newtons nesse cabo. Estamos apenas aplicando um torque, ou uma força de rotação de 1 newton.metro (ou seja, o momento de uma força de 1 newton a 1 metro de sua linha de ação) ao parafuso. Poderíamos conseguir o mesmo 1 Nm de torque se aplicássemos 10 N a um cabo de 0,1 m, ou 0,1 N a um cabo de 10 m.
Da mesma forma, conectando-se uma árvore a um motor, o motor pode aplicar um torque à árvore. O dinamômetro serve para medir esse torque. Pode-se facilmente converter torque em cavalo-vapor, basta multiplicar o torque por rpm e dividir por 7.025,9.


Ainda se lê bastante nas revistas e nos sites da Internet o torque em metro.quilograma-força (m.kgf), em que 1m.kgf corresponde a 9,81 Nm. Se você tiver torque em m.kgf e quiser convertê-lo em cv, multiplique-o por rpm e divida-o por 716,2.




Como se faz um gráfico de potência

Se você plotar potência desenvolvida versus as rotações do motor, consegue a curva da potência do motor. A curva de potência (cv) típica para um motor de alto desempenho pode ter a aparência aqui mostrada:




O que um gráfico como esse salienta é que qualquer motor tem uma potência de pico, ou seja, uma rotação em que a potência produzida pelo motor é a maior possível. O motor tem também um torque de pico a uma rpm específica. Muitas vezes vemos em uma revista ou brochura a expressão: "320 cv a 6500 rpm, 393 Nm de torque a 5000 rpm" (dados do Shelby Series 1 1999). Muitas pessoas dizem que um certo motor tem "muito torque em baixa", querendo significar que o torque máximo ocorre a uma rotação razoavelmente baixa, 2 mil a 3 mil rpm.

Também podemos ver com a curva de potência em que ponto ela é máxima. Quando se tenta obter a maior aceleração possível, procura-se deixar o motor próximo desse ponto, mostrado na curva. Essa é a razão pela qual muitas vezes se reduz marcha para retomar velocidade: reduzindo aumentamos a rotação do motor, que fica mais perto do ponto de maior potência. Quando se quer "pular" com o carro na abertura de um sinal de trânsito, o que se faz normalmente é aumentar a rotação do motor até o pico de potência, e depois soltar a embreagem, de maneira a descarregar a potência máxima nos pneus.

Potência dos carros de alto desempenho.

Um carro é tido como de 'alto desempenho' se tem bastante potência em relação ao seu peso. Isso faz sentido, pois quanto mais pesado, mais potência será necessária para acelerar o automóvel. Para uma dada quantidade de potência deseja-se minimizar o peso para maximizar a aceleração.

A tabela seguinte mostra a potência do motor e os pesos para diversos carros de alto desempenho (e para um de baixo desempenho, para fins comparativos). O gráfico mostra a potência máxima, o peso do carro, a relação peso-potência (kg dividido por cv), quantos segundos o carro precisa para acelerar de zero a 96 km/h e o preço.

Potencia (cv) Peso(kg) Peso-potência (kg/cv) 0-96 km/h(segundos) preço((US$)

Dodge 450 1.507 3,35 4,1 66.000
Viper

Ferrari 375 1.350 3,60 4,6 134.000
355 F1

Shelby 320 1.203 3,76 4,4 108.000
Series 1

Lotus 350 1.382 3,95 4,4 83.000
Esprit
V8

Chevrolet 345 1.473 4,27 4,8 42.000
Corvette

Porsche 300 1.316 4,38 5,0 70.000 Carrera

Mitsubishi 320 1.698 5,30 5,8 45.000
3000GT
twin-turbo

Ford 110 1.120 10,18 10,9 12.000
Escort




Pode-se notar uma correlação definida entre a relação potência-peso e o tempo 0 a 96 km/h. Na maioria dos casos, uma relação baixa indica um carro mais rápido. Não deixa de ser interessante notar que não existe correlação tão acentuada entre a velocidade e o preço. O Viper realmente aparece com um valor bem razoável nesta tabela!

Para termos um carro rápido, precisamos ter uma boa razão entre o peso e a potência. O desejável é contar com muita potência correspondendo a um peso mínimo. De modo que a primeira providência é fazer uma limpeza no porta-malas.

Como funciona a transmissão manual

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 a marcha ré enquanto estou em alta velocidade na estrada?Neste artigo, responderemos essas perguntas à medida que exploramos o interior de uma transmissão manual.
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 leu Como funciona a potência do 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

Mercedes-Benz Actros, transmissão manual

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.

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

Imagem cedida pela DaimlerChrysler

Mercedes-Benz Classe C Sport Coupé, transmissão manual de 6 velocidades, ilustração gráfica

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: observe a tabela a seguir:

Marcha 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª

Relação 2.315:1 1.568:1 1.195:1 1.000:1 0.915:1

RPM na 1.295 1.913 2.510 3.000 3.278

transmissão

do eixo de

Saída com

motor a 3.000 rpm

Para mais informações, você pode ler Como funcionam as CVTs (transmissões continuamente variáveis). Agora vejamos uma transmissão simples.
Para compreender a idéia básica de uma transmissão padrão, o diagrama abaixo mostra uma transmissão de duas velocidades bem simples em ponto morto:

Vamos observar cada parte desse diagrama para entender como eles se combinam:

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 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.

Primeira marcha

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.

Dessa explicação, pode-se responder a várias perguntas:
Quando você comete um erro na troca de marchas e escuta um som arranhado, você não está ouvindo o som do dente da engrenagem mal engatada. Como você pode ver nestes diagramas, todos os dentes de engrenagem estão completamente entrelaçados o tempo todo. O som arranhado é dos dentes caninos tentando, sem sucesso, engatar-se aos buracos nas laterais das engrenagens azuis.

• A transmissão mostrada aqui não possui "sincronizadores" (abordados mais adiante neste artigo), assim, se você estivesse utilizando essa transmissão, teria de utilizar a dupla embreagem. A dupla embreagem era comum em carros antigos e ainda é em alguns carros de corrida. Na dupla embreagem, você pisa no pedal de embreagem uma vez para desengatar o motor da transmissão. Isso tira a pressão dos dentes caninos para que você possa mover o anel para o ponto morto. Então você libera o pedal da embreagem e o motor rotaciona para a "velocidade correta". A velocidade correta é o valor de rpm sob o qual o motor deveria rodar na próxima marcha. A idéia é pegar a engrenagem azul da próxima marcha e o anel rotacionando na mesma velocidade, para que os dentes caninos possam engatar. Então você pisa no pedal de embreagem novamente e trava o anel na nova marcha. A cada troca de marcha você tem de pisar e liberar a embreagem duas vezes, daí o nome "dupla embreagem".


• Você também pode ver como um pequeno movimento linear na alavanca permite a troca de marchas. A alavanca de troca de marchas move uma haste conectada ao garfo. O garfo desliza o anel no eixo amarelo para engatar uma das duas engrenagens.

Agora vejamos uma transmissão real. A animação a seguir mostra o funcionamento interno de uma transmissão de quatro velocidades com marcha ré.

http://paginas.fe.up.pt/~em00032/index4.htm clique aqui para ver a imagem

A transmissão manual de cinco velocidades é considerada padrão nos carros de hoje. Internamente, ela é como na figura abaixo.

Há três grafos controlados por três hastes que estão engatadas pela alavanca de câmbio. Olhando as hastes de câmbio de cima, elas são assim em marcha ré, primeira e segunda marchas.

Tenha em mente que a alavanca de câmbio possui um ponto de rotação no meio. Quando você empurra a alavanca para frente para engatar a primeira marcha, está na realidade puxando a haste e o garfo para a primeira marcha.

Você pode ver que, ao mover o câmbio para a esquerda e direita, você está engatando garfos diferentes (e, portanto, anéis diferentes). Mover a alavanca para frente e para trás move o anel para engatar a uma das engrenagens.

A marcha ré é controlada por uma pequena engrenagem intermediária (em roxo). Em todos os momentos, a engrenagem de ré azul nesse diagrama está girando na direção oposta de todas as outras engrenagens azuis. Assim, seria impossível jogar a transmissão para a marcha ré enquanto o carro está indo para frente, pois os dentes caninos nunca engatariam. Contudo, farão um enorme barulho.

Sincronizadores As transmissões manuais nos carros de passeio utilizam sincronizadores para eliminar a necessidade da dupla embreagem. O objetivo de um sincronizador é permitir que o anel e a engrenagem tenham atrito antes de os dentes caninos terem contato. Isso permite que o anel e a engrenagem sincronizem suas velocidades antes de os dentes precisarem engatar, como mostrado abaixo.

O cone na engrenagem azul encaixa na área em forma de cone do anel e o atrito entre o cone e o anel sincroniza o anel e a engrenagem. A porção externa do anel então desliza para que os dentes caninos possam se engatar à engrenagem.
Cada fabricante implementa as transmissões e os sincronizadores de maneiras diferentes, mas essa é a idéia geral.
Para mais informações sobre transmissões e tópicos relacionados, confira os links na próxima página.