Sistemas Mecânicos Automotivos

(Parte 1 de 6)

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

Disciplina: Sistemas Mecânicos Automotivos Professor: Carlo Giuseppe Filippin, M. Eng.

Sistemas Mecânicos Automotivos

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

1 HISTÓRICO DO AUTOMÓVEL	10
1.1 História dos Logotipos de Fabricantes de Automóveis	37
1.2 Cronologia	60
2 dinâmica de marcha	63
2.1 Rendimento	67
2.2 Componentes do Trem Motriz	67
2.3 Disposição do Trem Motriz	67
2.4 Objetivo do Trem Motriz	68
2.4.1 Resistências ao Movimento	68
2.5 Força Trativa	73
2.5.1 Variação da Força Trativa Com a Velocidade	73
2.5.2 Curvas de Performance	75
2.5.3 Curvas de Potência Constante	75
2.5.4 Curvas de Potência e Torque	78

Engrenagens	79
2.7 Equação de Equilíbrio de Forças	82
2.8 Configurações	83
2.8.1 Características das principais configurações:	89
3 EMBREAGEM E ACOPLAMENTOS	95
3.1 Embreagem de Fricção	95
3.2 Torque Transmissível	96
3.3 Embreagem de Fricção Cônica	97
3.4 Outras Configurações de Embreagens por Atrito	98
3.5 Embreagens Eletromagnéticas	102
3.6 Embreagem Hidráulica	103
4 CAIXAS DE TRANSMISSÃO	108
4.1 Tipos	108
4.1.1 Caixa de transmissão por engrenamento por deslocamento	109
4.1.2 Caixas de transmissão por engrenamento constante	110
4.1.3 Caixas de transmissão por engrenamento constante sincronizada	113
4.1.4 Caixas de transmissão direta e indireta	117
4.1.5 Caixa de transmissão com eixos intermediários opostos	118
4.1.6 Caixa de transmissão epicíclica	120
4.1.7 Caixa de transmissão automática	122
4.2 Transmissões Auxiliares	131
4.3 Conversores de Torque	136
4.4 Transmissões Continuamente Variáveis	139
5 EIXO MOTRIZ	142
5.1 Tipos	142
5.2 Velocidade	142
5.3 Configurações	143
5.3.1 Eixo motriz com simples redução	143
5.3.2 Eixo motriz com dupla redução	144
5.3.3 Eixo motriz com redução nos cubos	146
5.3.4 Eixo motriz de dupla redução com dupla velocidade	147
5.4 Diferencial	149

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

5.4.2 Eixo bloqueado	153
5.4.3 Diferencial com deslizamento controlado	154
6 TRAÇÃO 4X4, 6x4 E INTEGRAL	161
6.1 Controle de Tração	171
7 JUNTAS UNIVERSAIS	176

Figura 1: Pictografia Sumeriana de um veículo com rodas, 3500 a.C	1
Figura 2: Veículo a vapor de Nicholas Cugnot, 1771	12
Figura 3: Carruagem a vapor de Richard Trevithick, 1800	12
Figura 4: Veículo de Gottlieb Daimler com motro à combustão interna, 1885	13
Figura 5: Veículo de Karl Benz com motro à combustão interna, 1885	13
Figura 6: O primeiro veículo de Daimler	14
Figura 8: Henry Ford e o Quadriciclo, de 1896	16
Figura 9: Ford Modelo A de 1903	17
Figura 10: Henry Ford e o Modelo T de 1908	17
Figura 1: Linha de montagem da Ford	17
Figura 12: A fábrica da Ford Motor Company em Highland Park, em 1918	18
Figura 13: O piloto Ralph DePalma e seu Packard V-12 in 1919	20

	20
Figura 15: Transmissão automática para caminhões	21
Figura 16: Pierce-Arrow Silver Arrow 1933 V 12	2
Figura 17: Chrysler Airflow 1935, 8 cilindros em linha, 5.3 litros, 138 HP	23
Figura 18: Peugeot 402, 2.0 litros desenvolvendo 5 CV	23
Figura 19: BMW 307 1956 e BMW Z4	24
Figura 20: Chevrolet SSR e Chevrolet Pick-up 1951	24
Figura 21: Chrysler PT Cruiser	24

trás	25
Figura 23: O Kommandeurwagen, veículo militar com base na plataforma do Sedan	26
Figura 24: O Kübelwagen, veículo militar	26
Figura 25: O Schwimmwagen, veículo militar anfíbio	26
Figura 26: Bantam 40 BRC	30
Figura 27: Willys MA	30
Figura 28: Ford Pigmy	30
Figura 29: Willys MB	31
Figura 30: CJ-2A	31
Figura 31: CJ-3A	32
Figura 32: CJ-3B	32
Figura 3: Jeep modelo CJ-5	32
Figura 34: CJ-7	3
Figura 35: Pneu diagonal	34
Figura 36: Pneu radial	34
Figura 37: Estrutura de um pneu	35
Figura 38: Pneu diagonal sem carga e área de contato com o piso	36
Figura 39: Pneu diagonal com carga e área de contato com o piso	36
Figura 40: Comportamento em curva do pneu diagonal	36

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 14: Lancia Lambda, com carroceria monobloco e suspensão dianteira independente. Figura 2: Protótipos do KDF wagen construídos onde se percebe as portas abrindo-se para Figura 41: Pneu radial sem carga e área de contato com o piso...........................................36

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

Figura 42: Pneu radial com carga e área de contato com o piso	37
Figura 43: Comportamento em curva do pneu radial	37
Figura 4: Logotipo Alfa Romeo	38
Figura 45: Logotipo Aston Martin	38
Figura 46: Logotipo Audi	39
Figura 47: Logotipo BMW	40
Figura 48: Logotipo Buick	41
Figura 49: Logotipo Cadillac	42
Figura 50: Logotipo Chevrolet	43
Figura 51: Logotipo Chrysler	43
Figura 52: Logotipo Citroën	43
Figura 53: Logotipo Dodge	43
Figura 54: Logotipo Ferrari	4
Figura 5: Logotipo FIAT	45
Figura 56: Logotipo Ford	45
Figura 57: Logotipo Gurgel	47
Figura 58: Logotipo Honda	47
Figura 59: Logotipo Jeep	47
Figura 60: Logotipo Lamborghini	47
Figura 61: Logotipo Lotus	48
Figura 62: Logotipo Maserati	48
Figura 63: Logotipo Mazda	49
Figura 64: Logotipo Mercedes-Benz	49
Figura 65: Logotipo Mitsubishi	50
Figura 68: Logotipo Peugeot	52
Figura 69: Logotipo Porsche	52
Figura 70: Logotipo Quadrifoglio	53
Figura 71: Logotipo Renault	53
Figura 72: Logotipo Rolls Royce	54
Figura 73: Logotipo Saab	5
Figura 74: Logotipo Subaru	56
Figura 75: Logotipo Volkswagen	56
Figura 76: Logotipo Volvo	58
Figura 7: Logotipo Willys	59

torque máximo

64

4 Figura 78: Curvas típicas de um motor ciclo Otto apresentando a potência máxima e o

o motor funcionando preferencialmente na faixa de consumo ótimo

65

Figura 79: Curvas típicas de um motor Diesel apresentando a potência máxima e o torque máximo. Com a indicação da curva de consumo de combustível pode-se determinar a faixa ótima de funcionamento. A seleção do trem motriz deve ser feita de modo a manter

combustível é mínimo

6

Figura 80: Curva de desempenho de um veículo, apresentado o desenvolvimento das velocidades em cada marcha em função da rotação do motor. Nota-se a faixa de utilização do veículo em cada marcha, em função dos limites mínimos e máximos de rotação recomendados para o motor, e a faixa econômica, onde o consumo de

consumir 30 CV a menos que os pneus diagonais

71

Figura 81: Curva de resistência ao rolamento de um ônibus comparando o desempenho do veículo equipado cm pneus diagonais (convencionais) e com pneus radiais. Nota-se o menor atrito gerado pelos pneus radiais, que para a velocidade de 80 km/h chega a

Figura 82: Curva de resistência aerodinâmica de um ônibus em função da velocidade, comparando-se a diminuição do arraste aerodinâmico conseguido com a melhora do

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

71

coeficiente de penetração aerodinâmica do veículo, que chega a ser de 42% a 80 km/h.

Figura 84: Curva de performance	74
Figura 85: Curva de performance	76

consumo ou de desempenho	78
Figura 87: Curva de potência e de torque do motor	79

marchas e um eixo motriz de simples redução	82
Figura 89: Tração dianteira com motor dianteiro	84
Figura 90: Tração traseira com motor traseiro transversal	84
Figura 91: Tração traseira com motor traseiro longitudinal	85
Figura 92: Tração traseira com motor traseiro transversal	85
Figura 93: Tração traseira com motor traseiro transversal	85
Figura 94: Tração traseira com correntes	86
Figura 95: Tração traseira com suspensão De Dion	86
Figura 96: Tração traseira com motor central	87
Figura 97: Tração dianteira com motor dianteiro transversal	8
Figura 98: Tração dianteira com motor dianteiro longitudinal	8
Figura 9: Tração integral com motor dianteiro longitudinal	89

longitudinal e caixa de câmbio traseira	90
Figura 101: Configuração Standard com tração traseira, motor dianteiro longitudinal	91
Figura 102: Configuração com motor e tração traseiros	92
Figura 103: Configuração com tração dianteira e motor dianteiro transversal	93

Figura 105: Esquema de acoplamento por embreagem	95
Figura 106: Esquema de acoplamento por embreagem de fricção	95

posição de esvaziamento do cilindro que libera a embreagem	96
Figura 108: Esquema de isolamento de vibrações em embreagem de fricção	97
Figura 109: Esquema de acoplamento por embreagem cônica de fricção	97
Figura 110: Esquema de acoplamento por embreagem multidisco de fricção	98

caminhão pesado	9
Figura 112: Esquema de acoplamento por embreagem com mola tipo diafragma	9

mecanismo	100
Figura 114: Esquema de acoplamento por embreagem Borg & Beck	101
Figura 115: Esquema de acoplamento por embreagem de discos em banho de óleo	101
Figura 116: Esquema de acoplamento por embreagem centrífuga	102
Figura 117: Esquema de acoplamento por embreagem por corrente parasita	102
Figura 118: Esquema de acoplamento por embreagem eletromagnética Ferlec	103
Figura 119: Esquema de acoplamento por embreagem hidráulica	104
Figura 120: Esquema de um rotor de uma embreagem hidráulica	105

Figura 83: Curva de resistência total de um ônibus apresentando-se a potência consumida em função da velocidade desenvolvida e das características de rampa a ser superada.72 Figura 86: Curva de potência constante, representando a situação ideal onde o veículo teria infinitas relações de transmissão, com o motor trabalhando sempre na melhor faixa de Figura 8: Curva de desempenho de um caminhão-trator com caixa de câmbio de 10 Figura 100: Variante da configuração Standard com tração traseira, motor dianteiro Figura 104: Clássica configuração com tração 4x4 parcial com motor dianteiro longitudinal.94 Figura 107: Acionamento hidráulico de embreagem de fricção. Ao acionar o pedal o condutor comuta a válvula que permite o enchimento do cilindro hidráulico que por sua vez aciona a embreagem. Ao liberar o pedal da embreagem o condutor comuta a válvula para a Figura 1: Embreagem multidisco – com dois discos - aplicada em motor Diesel de Figura 113: Embreagem de diafragma de acionamento inverso (puxando). Permite o acionamento de sincronizador auxiliar na entrada da caixa de câmbio através do mesmo Figura 121: Esquema de acoplamento por embreagem hidráulica......................................106

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

Figura 122: Disco e platô de embreagem de fricção

107

fricção	107
Figura 124: Esquema de uma caixa de câmbio	108
Figura 125: Esquema de uma caixa de câmbio por deslocamento de engrenagens	109
Figura 126: Caixa de câmbio por deslocamento de engrenagens	110
Figura 127: Esquema de caixa de câmbio por engrenamento constante	1
Figura 128: Caixa de câmbio mista	1
Figura 129: Caixa de câmbio continuamente engrenada, exceto a primeira marcha	112
Figura 130: Mecanismos de seleção de marcha	112
Figura 131: A selector fork / Ball-type	113

externa ou internamente às engrenagens a sincronizar	113
Figura 133: Mecanismo de sincronização tipo "baulk”; (Vauxhall Motors)	114
Figura 134: Mecanismo sincronizador com anéis sincronizadores postiços	114
Figura 135: Mecanismo sincronizador com cone duplo postiço (Smiths Industries)	115
Figura 136: Mecanismo sincronizador com cone duplo postiço (ZF D-series)	115
Figura 137: Mecanismo de sincronização Porsche	115

Luva de engate; 4. Engrenagem; Sistema de travamento - marcha engatada

116

6 Figura 123: Volante do motor sobre o qual se acoplam o disco e platô de embreagem de Figura 132: Mecanismos de sincronização de carga constante, podendo ser aplicados Figura 138: Mecanismo de sincronização Scania: 1. Engrenagem; 2. Luva acionadora; 3.

eixo motriz acoplada diretamente no eixo secundário da caixa

118

Figura 139: Caixa de câmbio totalmente indireta de quatro marchas com a redução final do

acionamento; 4 – Eixo intermediário; 5 – Eixo de saída	118
Figura 141: Caixa de câmbio com eixos intermediários opostos (Fuller)	119
Figura 142: Caixa de câmbio com eixos intermediários opostos (Rockwell)	119
Figura 143: Esquema de funcionamento de uma transmissão epicicloidal	122

óleo; 5 Controle da transmissão	123
Figura 145: Caixa de câmbio automática Borg-Wamer 65	124
Figura 146: Caixa de câmbio convencional com acionamento automático	125
Figura 147: Caixa de câmbio convencional com acionamento automático	126
Figura 148: Motor e caixa de câmbio convencional de motocicleta	126
Figura 149: Caixa de câmbio automática	127

Tiptronic

127

Figura 140: Caixa de câmbio de veículo de passageiros com 5 velocidades, com marcha direta (ZF Synchroma S5-31). 1 – Eixo de entrada; 2 – Eixo secundário; 3 – Haste de Figura 144: Transmissão automática para caminhões, ônibus e veículos especiais com retarder integrado (ZF Ecomat 5 HP 500). 1 Conversor de torque hidrodinâmico com lock-up; 2 Retarder hidrodinâmico; 3 Conjunto planetário com 5 velocidades; 4 Bomba de Figura 150: Diagrama de processo de estratégias de mudança de marcha no câmbio

HP 18	128
Figura 152: Sistema de controle da caixa de câmbio automática AP	129
Figura 153: Sistema de controle eletrônico de transmissão	129
Figura 154: Esquema da caixa de câmbio automática ZF 5 e ZF 6 HP 5000	130

Figura 151: Diagrama de desempenho da caixa de câmbio automática de 5 velocidades ZF 5 Figura 155: Caixa de câmbio SCANIA com 10 marchas (5 x 2) empregando grupo redutor. 1

saída

131

- Árvore principal; 2 -Caixa de mudanças principal; 3 - Seção planetária; 4 - Árvore de

empregando splitter e grupo redutor e integral retarder (ZF-16 S 220 Ecosplit)

132

Figura 156: Caixa de câmbio ZF - VOLVO, Mercedes-Benz - com 16 marchas (2x4x2)

Figura 157: Caixa de câmbio VOLVO com 14 marchas (2 + (2 x 3 x 2) empregando splitter e grupo redutor. ................................................................................................................ 132

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

grupo redutor

133

Figura 158: Caixa de câmbio VOLVO com 14 marchas (2 + (2 x 3 x 2) empregando splitter e

grupo redutor

133

Figura 159: Caixa de câmbio VOLVO com 14 marchas (2 + (2 x 3 x 2) empregando splitter e

grupo redutor

134

Figura 160: Caixa de câmbio VOLVO com 14 marchas (2 + (2 x 3 x 2) empregando splitter e

Acionamento do velocímetro; 16 Flange de acoplamento	135
Figura 162: Acionamento de grupos redutores planetários	136

Bomba; 4 – Estator; 5 – Roda livre

137

Figura 161: 1 Árvore secundária; 2 Engrenagem solar; 3 Porta-planetárias; 4 Rolamento de agulhas; 5 Engrenagem planetária; 6 Coroa; 7 Disco de acionamento; 8 Cubo de sincronização; 9 Dispositivo de sincronização; 10 Luva de engate; 1 Árvore de saída; 12 Engrenagem acionadora; 13 Rolamento de esferas; 14 Sensor de velocidade; 15 Figura 163: Conversor de torque hidrodinâmico com lockup. 1- Lockup; 2 – Turbina; 3 -

passageiros)	137
Figura 165: Conversor de torque	137
Figura 166: Conversor de torque Allison	138
Figura 167: Transmissão continuamente variável do Ford CTX 811	139
Figura 168: Transmissão Variomatic com correia (CVT)	140
Figura 169: Transmissão Variomatic Van Doorne (CVT)	140
Figura 170: Transmissão continuamente variável por polias cônicas e correia metálica	141
Figura 171: Transmissão continuamente variável por rodas de atrito	141
Figura 172: Redução simples por engrenamento cônico hipoidal	144
Figura 173: Dupla redução por engrenamento cilíndrico + engrenamento cônico	145

Figura 175: Dupla redução por engrenamento cônico + duplo engrenamento cilíndrico

145

Figura 177: Dupla redução por engrenamento cônico + engrenamento cilíndrico	146
Figura 178: Redução nos cubos por engrenamento cilíndrico	146
Figura 179: Redução nos cubos por engrenamento epicicloidal	147
Figura 180: Redução nos cubos por engrenamento cônico	147
Figura 181: Dupla redução com dupla velocidade	148

epicicloidal	148
Figura 183: Carcaças de eixos motrizes	148
Figura 184: Esquema de eixo motriz com diferencial	149
Figura 185: Sistema diferencial	151
Figura 186: Esquemas de diferencial aberto	151

torque e velocidade entre os semi-eixos	152
Figura 189: Diferencial aberto com engrenagens cônicas	153

semi-eixo na carcaça diferencial

153

Figura 164: Conversor de torque Trilok (curva de desempenho típica para veículo de Figura 174: Dupla redução por parafuso sem-fim + engrenamento epicicloidal (Kirkstall)..145 Figura 176: Dupla redução por engrenamento cônico + engrenamento epicicloidal duplo..146 Figura 182: Eixo motriz de caminhão pesado com redução nos cubos por engrenamento Figura 187: Diferencial aberto por engrenamento cônico e por engrenamento epicicloidal.152 Figura 188: Diferencial aberto por engrenamento epicicloidal com distribuição desigual de Figura 190: Bloqueio manual de diferencial por acionamento pneumático, bloqueando um

planetária na carcaça diferencial

154

Figura 191: Bloqueio manual de diferencial por acionamento pneumático, bloqueando uma

planetária na carcaça diferencial	154
Figura 193: Diferencial autoblocante	155
Figura 194: Diferencial autoblocante Dana Trac-Loc™	156

Figura 192: Bloqueio manual de diferencial por acionamento pneumático, bloqueando uma Figura 195: Diferencial autoblocante Salisbury.................................................................... 157

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

Figura 196: Diferencial autoblocante ENSIMEC Full-Lock	158
Figura 197: Diferencial Inteligente Kaiser	158
Figura 198: Diferencial autoblocante Torsen™	159
Figura 199: Diferencial autoblocante Torsen I™	159
Figura 200: Diferencial viscoso instalado entre semi-eixo e carcaça do eixo	160
Figura 201: Diferencial viscoso instalado entre semi-eixo e semi-eixo	160
Figura 202: Diferencial autoblocante ZF	161
Figura 203: Sistema de tração integral do Daimler UNIMOG	162
Figura 204: Sistema de tração 4x4 do FIAT Campagnolo	163
Figura 205: Sistema de tração integral do Audi Quattro	163

sistemas de tração integral	164
Figura 207: Caixa de transferência com reduzida empregando engrenagens	165
Figura 208: Caixa de transferência e diferencial central do BMW 525iX	166
Figura 209: Sistema de transmissão integral do BMW 525iX	166
Figura 210: Vantagem da tração integral e 4x4 na subida de rampa e em pisos lisos	167

inverno	167
Figura 212: Sistema de tração 6x4 de caminhões	168
Figura 213: Sistema de suspensão e tração 6x4 tipo boogie (Scammell Routeman)	168

diferencial central (aqui deslocado para a parte anterior do conjunto)	168
Figura 215: Sistema de tração 6x4 de caminhões	169
Figura 216: Sistema de tração 4x4 de veículo leve com motor dianteiro transversal	169
Figura 217: Esquema geral de uma transmissão de trator agrícola 4x4	170

170

Figura 206: Diferenciais viscosos e Torsen empregados como diferenciais centrais em Figura 211: Comparação entre tração integral e dianteira, e entre pneus de verão e de Figura 214: Sistema de tração 6x4 de caminhão mostrando os dois eixos motrizes e o Figura 218: Esquema detalhado de uma transmissão com 12 marchas de trator agrícola 4x4.

4x4	170
Figura 220: Curvas de adesão / escorregamento	172

172

Figura 219: Esquema detalhado de uma transmissão com 20 marchas de trator agrícola Figura 221: Sistema eletrônico de controle de tração integrado ao gerenciamento do motor.

	173
Figura 223: Sistema ABS/ASR 2I de controle de tração para carro de passageiros	173
Figura 224: Sistema de controle de tração para carro de passageiros	174

	175
Figura 226: Junta universal de Hooke	177

entre os eixos de entrada e de saída	177
Figura 228: Junta elástica Layrub	177
Figura 229: Junta elástica Metalastik	178
Figura 230: Junta elástica Moulton	178
Figura 231: Junta de velocidade constante Bendix Tracta	178
Figura 232: Junta de velocidade constante Bendix Weiss	179
Figura 233: Junta de velocidade constante Dana Rzeppa	179
Figura 234: Junta de velocidade constante Birfield	179

Figura 2: Sistema eletrônico de controle de tração integrado ao gerenciamento do motor. Figura 225: Sistema de diferencial viscoso compatível com sistema antitravamento de freios. Figura 227: Gráfico mostrando as variações de velocidade e aceleração angular, para ½ volta do eixo de acionamento (180o). Neste caso a junta apresenta um ângulo de 30o Figura 235: Par de juntas universais formando um eixo FWD (Four Wheel Drive Company), de velocidade constante. ............................................................................................... 180

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

180

Figura 236: Par de juntas universais formando um eixo Glaenzer, de velocidade constante.

180

Figura 237: Par de juntas universais formando um eixo Kirkstall, de velocidade constante.

homocinéticas

181

Figura 238: Vista frontal do motor do BMW 525iX, DOHC 24V. O veículo básico apresenta tração 4x2 traseira. Para a versão 4x4 foi necessário modificar o Cárter para acomodar o eixo motriz dianteiro. Aqui se vê os dois semi-eixos ligados por duas juntas

Tabela 1: Rendimento da transmissão	67
Tabela 2: Configuração de trem motriz	68
Tabela 3: Relações de transmissão da caixa ZF-16 S 220	132
Tabela 4: Fator de velocidade	143

ÍNDICE DE TABELAS Tabela 5: Resumo dos diversos diferenciais autoblocantes...........................................161

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

1 HISTÓRICO DO AUTOMÓVEL

O automóvel é um dos aparelhos criados pelo homem que mais intensamente se integrou às nossas vidas. Estendendo-se o termo para englobar caminhões e ônibus, praticamente toda pessoa tem contato diário com o automóvel. Mesmo na condição de pedestre. Ao mesmo tempo, a indústria automotiva se esforça por apresentar ao consumidor e ao entusiasta do automóvel uma série de novidades. Novidades tecnológicas que melhoram o desempenho do veículo, que afetam a aparência, que possibilitam maior conforto ao dirigir e, até, que permitem a integração do carro com outras novidades da eletrônica, como sistemas de telefonia e de música. Logo, é interessante que se conheça um pouco da história dos veículos automotores, para entender as novidades que surgem na indústria automotiva. Pode-se apresentar um breve histórico do automóvel, buscando identificar as inovações tecnológicas introduzidas, descrevendo uma cronologia da evolução dos veículos ao longo do tempo, detendo-se mais detalhadamente no final do século XIX e início do século X.

O primeiro registro de um invento que foi precursor da tecnologia automotiva indica que aproximadamente em 4000 a.C. o homem inventou a roda. Considerando, inclusive, os veículos terrestres que se deslocam sobre esteiras, todos dependem de rodas para se locomover. Logo, foi o invento mais importante da tecnologia automotiva. Porém, apenas em 3500 a.C., na Suméria, encontrou-se registro de um trenó sobre rodas. Portanto, com base nos registros históricos, o homem demorou 500 anos para aplicar a roda como elemento de um veículo. Talvez ele a tenha criado como um totem ou objeto de rituais.

O trenó que era usado até então dependia do esforço humano para operar.

Informações do Egito de 1600 a.C. já mostram uma plataforma de tração animal. Esta configuração de veículo perdurou por quase 3000 anos. A próxima novidade registrada em termos de veículo foi na Inglaterra, em 1555, de uma carruagem de tração animal com suspensão. Ou seja, somente em 1555 agregou-se alguma inovação tecnológica ao veículo padrão da época.

Restava, agora, tornar o veículo autopropulsado, ou seja, independente de tração animal ou humana. Na Holanda, em 1637, o conde de Nassau desenvolveu uma canhoneira à vela – nos moldes dos pequenos veículos que às vezes se vê nas praias. Tinha, ainda, uma aplicação bélica, para combater em um terreno propício. Dependia, porém, das correntes de vento, que poderiam variar de direção e intensidade afetando a marcha do veículo. Surge, então, o primeiro veículo autopropulsado com geração própria de energia a partir do combustível que o próprio veículo poderia carregar: o veículo a vapor de Cugnot, construído na França em 1771. Como se pode ver na figura, o veículo consistia em uma plataforma de três rodas à qual se instalou uma caldeira e um motor a vapor. Como a caldeira ficava à frente do eixo dianteiro a manobrabilidade do, então, automóvel, era precária. Por conta disso que Cugnot e seu veículo foram os protagonistas do primeiro acidente automobilístico da história, quando, ao descrever uma curva, Cugnot atingiu um muro.

Como os sistemas desenvolvidos eram patenteados, e aproveitando das dificuldades do carro de Cugnot, James Watt, na Inglaterra em 1775, criou o veículo a vapor de alta pressão. Com a caldeira produzindo vapor com pressão mais elevada que aquela empregada por Cugnot, Watt conseguiu construir um veículo mais leve e mais manobrável. Com isso, melhorou a credibilidade sobre os automóveis, até que em 1800, também na Inglaterra, Trevithick empregou um veículo a vapor como o primeiro veículo de transporte de passageiros autopropulsado. Ou seja, o primeiro ônibus.

Sistemas Mecânicos Automotivos – Carlo Giuseppe Filippin

Com a popularização do automóvel a vapor, e com as dificuldades operacionais deste – exigia um motorista e um foguista, para alimentar a caldeira, a busca por combustíveis alternativos levou Rivaz, na Suíça, em 1807, a construir o primeiro veículo com motor de combustão interna manual, queimando hidrogênio. Sim, hoje, em pleno século XXI estamos buscando, também, a aplicação do hidrogênio como combustível. É claro, em condições mais elaboradas que as da época. Brown, dezenove anos depois, em 1826 na Inglaterra, apresentou seu veículo com motor a combustão interna sem explosão, queimando álcool. Cabe, aqui, lembrar que estes motores não apresentavam uma vela para promover a explosão do combustível. Empregavam um filamento aquecido, uma resistência elétrica, para que, sob compressão, a mistura ar e combustível queimasse, porém, em explodir. Logo, eram motores lentos, que trabalhavam a rotações de poucos rpm. Buscando, então, maior agilidade nos motores, na França em 1862 Lenoir construiu o primeiro veículo com motor de combustão interna de dois tempos operando a gás de carvão – gasogênio.

(Parte 1 de 6)