[Sistemas de Transmissao] Aula 04 - Caixa Automática - Conversor de Torque, Notas de aula de Cultura

Baixe [Sistemas de Transmissao] Aula 04 - Caixa Automática - Conversor de Torque e outras Notas de aula em PDF para Cultura, somente na Docsity! Prof. Brenno Ferreira de Souza Sistemas de Transmissão: Aula 04: Transmissão Automática — Conversor de Torque Eng. Brenno Ferreira de Souza Introdução  Com o objetivo de dar maior comodidade ao motorista e aumentar a suavidade na transmissão de potência e torque do motor às rodas motrizes, foi criado na Inglaterra, na década de 30, um sistema de embreagem hidráulica, e mais tarde nos Estados Unidos, um câmbio totalmente automático, que vem sendo ainda mais desenvolvido ao longo dos últimos anos. 2 Eng. Brenno Ferreira de Souza Conversor de Torque  Sabe-se que em um veículo equipado com transmissão mecânica, quem transfere torque do motor para a transmissão é o sistema de embreagem.  Ela é um componente que acopla e desacopla mecanicamente o motor da transmissão, por meio de um sistema de garfo e rolamento, agindo como uma alavanca, acionada pelo pé do motorista. 5 Eng. Brenno Ferreira de Souza Conversor de Torque  Num veículo equipado com transmissão automática, quem realiza esta tarefa de transferir e ampliar o torque do motor é o conversor de torque, com um acoplamento fluido. 6 Eng. Brenno Ferreira de Souza Conversor de Torque  Um conversor de torque é um tipo de acoplamento hidráulico que permite que o motor gire, algo independentemente do câmbio. 7 Eng. Brenno Ferreira de Souza Componentes  Ele é composto pelo: • Impulsor da Bomba • Impelido ou turbina • Estator • Embreagem unidirecional 10 Eng. Brenno Ferreira de Souza Componentes  Ele é preenchido com fluido de transmissão automática, fornecido sob pressão pela bomba da transmissão, que é ejetado pelo impulsor da bomba do conversor, num fluxo muito forte que movimenta a turbina. 11 Eng. Brenno Ferreira de Souza Componentes 12 Eng. Brenno Ferreira de Souza Bomba  A bomba impulsora é integrada com a caixa do conversor e possui em seu interior inúmeras palhetas curvas montadas radialmente.  Um anel guia é instalado nas bordas internas das palhetas, formando um caminho para que o óleo tenha um fluxo laminar.  A carcaça do conversor é conectada ao virabrequim, pela placa de arrasto ou flexplate. Importante: A bomba impulsora está conectada ao virabrequim, e gira junto com ele 15 Eng. Brenno Ferreira de Souza Bomba  À medida que ela gira, o fluido é arremessado para fora, num sistema muito parecido com a forma que o ciclo de secagem de uma máquina de lavar roupas que arremessa água e roupas para a parede da bacia de lavagem. 16 Eng. Brenno Ferreira de Souza Bomba  A bomba dentro do conversor de torque é um tipo de bomba centrífuga. 17 Eng. Brenno Ferreira de Souza Estator  Para alterar a direção de um objeto em movimento, é preciso aplicar uma força a esse objeto - não importa se o objeto é um carro ou uma gota de fluido.  Seja o que for que aplique a força para fazer algo girar, sente a mesma força, porém em sentido contrário.  Assim, à medida que a turbina faz com que o fluido mude de direção, o fluido faz com que a turbina gire. 20 Eng. Brenno Ferreira de Souza Estator  O fluido deixa o centro da turbina, movendo-se em uma direção diferente daquela que entrou.  Se você observar as setas na figura acima, verá que o fluido sai da turbina movendo-se em direção oposta àquela que a bomba (e o motor) está girando.  Se o fluido pudesse atingir a bomba, diminuiria a rotação do motor, desperdiçando energia. 21 Eng. Brenno Ferreira de Souza Estator  É por isso que um conversor de torque possui um estator. 22 Eng. Brenno Ferreira de Souza Estator  O estator envia o fluido que está retornando da turbina à bomba. Isso melhora a eficiência do conversor.  Observe as ranhuras, que estão conectadas a uma embreagem unidirecional dentro do estator. 25 Eng. Brenno Ferreira de Souza Estator  A roda livre permite que nesta fase, quando o rotor da turbina está quase parado e o veículo iniciando seu movimento, o estator permaneça travado na carcaça, forçando, por meio de suas pás, o óleo na direção do giro do motor.  Porém, na medida em que o rotor da turbina aumenta sua velocidade, o fluido já é direcionado, por meio da força centrífuga, no sentido certo de giro (giro do motor) e nesta ocasião, a roda livre libera a rotação do estator, impedindo que seja um obstáculo ao óleo. 26 Eng. Brenno Ferreira de Souza Estator  Portanto, o estator é girado ou bloqueado, conforme a direção do fluido incidente em suas pás, embora sua pista interna esteja sempre travada na carcaça da transmissão. 27 Eng. Brenno Ferreira de Souza Benefícios  Além da importante função de permitir que o carro pare completamente sem que o motor morra, o conversor de torque na verdade dá ao veículo mais torque na aceleração da imobilidade.  Conversores de torque modernos são capazes de multiplicar o torque do motor duas ou três vezes. Esse efeito acontece apenas quando o motor estiver girando muito mais rápido que o câmbio. 30 Eng. Brenno Ferreira de Souza Desvantagem  Em velocidades mais altas, o câmbio alcança o motor, eventualmente movendo-se quase na mesma rotação.  O ideal, no entanto, seria que a transmissão se movesse exatamente na mesma rotação do motor, pois essa diferença de rotação desperdiça energia.  Isso é parte da razão pela qual carros com câmbio automático consomem mais combustível do que carros com câmbio manual. 31 Eng. Brenno Ferreira de Souza Desvantagem  Para rebater esse efeito, muitos carros possuem hoje conversor de torque com um sistema de bloqueio (Lock-up)  Este trava as duas metades do conversor de torque quando ganham rotação, eliminando a patinagem e reduzindo o consumo.  Em geral, o bloqueio do conversor de torque só ocorre na última marcha, mas de uns anos para cá ele foi estendido a mais marchas, até mesmo à primeira. É o caso do câmbio automático 7G-Tronic, de sete marchas, de alguns automóveis Mercedes-Benz. 32 Eng. Brenno Ferreira de Souza Lock-Up 35 Eng. Brenno Ferreira de Souza Lock-Up  Quando as condições do veículo são apropriadas (certa velocidade, temperatura da transmissão e marcha selecionada, entre outras) para a aplicação do Lock-up, o fluido circulante dentro do conversor sofre uma inversão em seu fluxo e pressiona a parte traseira da placa, que é movida contra a carcaça do conversor, criando uma ligação mecânica entre o motor e a transmissão, como se os dois ventiladores indicados anteriormente fossem empurrados um contra o outro. 36 Eng. Brenno Ferreira de Souza Vantagens do Lock-Up  Este acoplamento mecânico oferece uma transferência de torque mais eficiente porque elimina o pequeno deslizamento gerado por um acoplamento fluido.  Adicionalmente, o acoplamento mecânico contribui para a diminuição do calor dentro do conversor, que normalmente acontece em um acoplamento fluido. 37 Eng. Brenno Ferreira de Souza Lock- Up 40 Eng. Brenno Ferreira de Souza Lock- Up 41 Eng. Brenno Ferreira de Souza OBRIGADO! Crixás, 2013. brenno.senai@sistemafieg.org.br 42