Transmissão do automóvel – embreagem, câmbio, eixo motriz e força de tração
TecnologiaEngenharia mecânicaIdades 16–17
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A potência vai do motor pela embreagem, caixa de câmbio e eixo cardã até o eixo motriz e as rodas: cada etapa gira a uma rotação diferente, definida pela sua relação de transmissão. Clique em Subir + / − Reduzir para trocar de marcha e arraste os controles do acelerador e da inclinação da pista para ver a força de tração F_k = M_e·i_h·i_0·η/r_b, a força de resistência e a aceleração mudarem; o gráfico força de tração × velocidade das 5 marchas mostra por que a marcha baixa é forte mas lenta, e a marcha alta é rápida mas fraca.
Aula: Estrutura geral do automóvel e seu sistema de transmissão: embreagem, caixa de câmbio, eixo cardã, transmissão final e diferencial
O que mostra
A transmissão de um automóvel leva o torque do motor pela embreagem, pelo câmbio, pelo eixo cardã e pelo diferencial até as rodas. Cada marcha multiplica o torque pela sua relação e gera uma força de tração F_k = M_e·i_h·i_0·η/r_b nas rodas, que giram mais devagar na mesma proporção. O veículo só acelera quando F_k supera a resistência total: a resistência ao rolamento, a componente do peso ao longo da rampa e o arrasto do ar, que cresce com o quadrado da velocidade. Com relações de 3,5 a 0,8, as marchas baixas dão muita força em baixa velocidade e as altas dão velocidade com pouca força.
Como usar
Coloque a Marcha inicial em 1 e deixe o veículo arrancar com o Acelerador perto de 70 %. Clique em Subir + conforme a velocidade aumenta e acompanhe o ponto verde no gráfico da força de tração. Depois aumente a Rampa para 15–20 %, aumente a Massa total do veículo e suba as marchas de novo: anote em qual marcha o veículo começa a perder velocidade. Clique em Desacoplar embreagem em movimento para ver que nenhum torque chega às rodas.
Parâmetros que você pode mudar
- Marcha inicial 1ª marcha (i = 3,5), 2ª marcha (i = 2,0), 3ª marcha (i = 1,4), 4ª marcha (i = 1,0), 5ª marcha (i = 0,8)
- Abertura do acelerador 0–100 %
- Inclinação da pista 0–20 %
- Massa total do veículo 900–3000 kg
Perguntas para explorar
- Numa rampa de 15 % com um veículo de 2000 kg, quais marchas ainda dão uma força de tração maior que a resistência total?
- O que acontece com a força de tração e a aceleração quando você desacopla a embreagem em movimento?
- No gráfico da força de tração, por que cada marcha cobre uma faixa de velocidades diferente?
