9. SISTEMAS AUXILIARES DE TRANSMISSÃO T RANSMISSÃO
São sistemas utilizados em aplicações específicas par adaptação ou complementação das funções inerentes ao trem de força propriamente dito.
9.1. Freio Hidrodinâmico
O freio hidrodin âmico, também conhecido como Retarder , utiliza a dissipação de energia “
”
através do atrito de um fluído para desacelerar o veículo. Sua estrutura básica é semelhante a de um conversor de torque, tendo em vista sua função d acoplamento hidrodinâmico. É utilizado com mais freqüência em veí culos comerciais médios e pesados. Na Figura 9.1 pode se observar um esquema com os principais elementos do freio hidrodinâmico.
1. Válvula de comando 2. Estator 3. Árvore de acionamento 4. Flange de conexão
Figura 9.1
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5. Rotor 6. Trocador de calor 7. Dreno de óleo 8. Cárter de óleo
O torque de frenagem é produzido entre as palhetas do estator e do rotor. Esta energia cinética
é dissipada na forma de calor através do fluído de trabalho, que em geral é o mesmo óleo utilizado em transmissões de veíc ulos comerciais. Este calor gerado na frenagem é então transferido do óleo para água em um trocador de calor conjugado ao freio hidrodinâmico, e é finalmente dissipado no sistema de arrefecimento do motor de combustão interna que equipa o veículo, como mos tra o esquema da Figura 9.2.
1. 2. 3. 4.
Termostato Trocador de calor Freio Hidrodinâmico Caixa de Transmissão
5. Motor de Combustão 6. Bomba de água 7. Radiador do motor
Figura 9.2 Nas versões mais comuns, a regulagem do torque de frenagem é feita através da pres são do
óleo, pilotada pneumaticamente através de uma alavanca junto a coluna de direção. Em geral, esta alavanca conta com 4 a 6 est ágios que podem ser selecionados pelo motorista. Através do acionamento progressivo da válvula pelo motorista, ela transfere para o circuito de trabalho, em função da rotação, o volume de fluído correspondente ao torque desejado, que por sua vez
é suprido pelo cárter do próprio freio hidrodinâmico. Se a posição da alavanca não é alterada, o momento de frenagem permanece constante para uma dada faixa de rota ção, e o volume de
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óleo que se encontra no circuito permanece entre o conjunto rotor, estator e trocador de calor. Ao se desconectar o freio hidrodin âmico, o óleo regressa ao cárter.
Principais vantagens do freio hidrodinâmico: !
Elevada potência específica, o que alivia a carga sobre os freios de serviço, aumentando entre 3 e 5 vezes sua vida útil.
!
Massas girantes relativamente pequenas
!
Reaproveitamento do calor gerado na frenagem para a manutenção da temperatura do motor em declives prolongados, ou ainda no sistema de calefação do veículo.
!
Temperatura de funcionamento relativamente baixa, aproximadamente da mesma ordem de grandeza da temperatura alcançada na caixa de transmissão
!
Não ocorre diminuição da capacidade de frenagem e m declives prolongados.
!
Oferece condições de se imprimir maiores velocidades em declives, o que determina menores tempos de percurso.
9.2. Freio Eletromagnético
O freio eletromagnético, ou também conhecido como retarder eletromagnético, ou ainda como Retarder Telma, em alusão ao seu principal fabricante, utiliza a dissipação de energia através de correntes eletromagnéticas parasitas para desacelerar o veículo. Na Figura 9.3 pode -se observar sua construção. O torque de frenagem é produzido entre um estato r e um rotor no qual é montada uma bobina.
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Figura 9.3
A dissipação do calor gerado pelas correntes eletromagnéticas é feito por um sistema de arrefecimento a ar do próprio equipamento. O conjunto é montado no trem de força entre a caixa de transmissão e o eixo de tração, fixado ao chassis. Para o seu funcionamento é necessária uma corrente de 100 a 250 A, o que determina o uso de um alternador de alta capacidade, ou a instalação de uma bateria adicional.
Devido as suas limitações quanto ao arrefeci mento, os freios eletromagnéticos são utilizados para torques de frenagem em geral inferiores àqueles para os quais os freios hidrodinâmicos são utilizados. Atualmente tem sido feitas muitas avaliações experimentais buscando aproveitar parte da energia dissipada pelos freios eletromagn éticos em sistemas regenerativos, com o objetivo de reduzir o consumo de combustível e as emissões de poluentes.
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9.3. Caixas de Transferência
As caixas de transferência são sistemas de transmissão utilizados para distribuir o fluxo de potência gerado no conjunto motor e caixa de transmissão para todos os eixos de tração do veículo. Na Figura 9.4 observa -se um exemplo simples deste equipamento.
Em algumas variantes construtivas, como a mostrada na Figura, al ém de oferecer a tração total, a caixa de transferência ainda oferece uma redução adicional após a saída da caixa de transmissão, o que pode ser bastante conveniente para vencer terrenos difíceis.
As caixas de transferência mais simples, como a da Figura 9.4, não dispõe de algum sistema diferencial para compensar as diferenças de velocidade angular entre os eixos de tração. Neste caso, o seu uso deve ser limitado apenas às condições em que a tração total seja estritamente necessária, como para atravessar terrenos incon sistentes (lama, areia, etc.) ou aclives acentuados. Para que se disponha de uma tra ção total integral é necessário que a caixa de transferência tenha algum elemento interno de compensação, como conjuntos planetários, conjuntos diferenciais, embreagens multidisco em banho de óleo, etc. Na Figura 9.5 pode -se observar uma caixa de transferência incorporada na caixa de transmissão que dispõe de sistema de compensação planetário.
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Figura 9.4
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Figura 9.5
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