Colocação de Câmbio automático

[Elmer_Jeep]

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Matéria da edição Nº200 - Outubro de 2007
Texto: Carlos Napoletano Neto

Eficiência do conversor de torque
Aprenda como identificar se o conversor está funcionando bem ou prejudicando o motor

Nas duas edições passadas, iniciamos o estudo mais aprofundado do conversor de torque, que é o dispositivo responsável por passar a força do motor para a transmissão.

Neste artigo veremos como o técnico pode medir o desempenho do conversor de torque e assim certificar se ele está realmente transferindo toda a força disponível do motor ou está prejudicando o rendimento do sistema.

Desempenho do conversor de torque

1. Relação de torque
A multiplicação de torque no conversor aumenta conforme aumenta o fluxo em vórtice, isto é, estará em seu valor máximo quando o rotor da turbina estiver parado.

O funcionamento do conversor de torque divide-se em duas faixas operacionais: a faixa de conversão, na qual existe multiplicação do torque e a faixa de acoplamento, em que ocorre a simples transmissão de força sem multiplicação de torque. O ponto de embreagem é a linha divisória entre estas duas faixas. (Vemos o descrito no gráfico 1)

(O ANEXO NA PÁGINA ESTÁ FORA DO AR)

Ponto De Stall (Apagamento):

Quando a relação de velocidade (e) for zero, ou seja, quando o rotor da turbina não estiver girando (quando o motor estiver funcionando, a alavanca estiver em "D" e o motorista com o pé no freio), a diferença entre a velocidade de giro do rotor da bomba e a velocidade de giro do rotor da turbina será maximizada.

O ponto de stall se refere à situação na qual o rotor da turbina permanece imóvel, uma vez que o veículo está parado. A relação de torque máximo do conversor de torque será aquela do ponto de stall. Está geralmente na faixa entre 1,7 e 2,5.


Ponto de embreagem

Conforme o rotor da turbina começa a girar e a relação de velocidade aumenta, a diferença entre as velocidades do rotor da turbina e da bomba impulsora começa a diminuir.

Quando a relação de velocidades atinge um determinado valor, o fluxo em vórtice diminui de modo que a relação de torque chega quase a 1:1. Sendo que o fluido que sai do rotor da turbina atinge a superfície traseira das pás do estator numa relação de velocidade maior, a embreagem unidirecional (roda livre) do estator faz com que o mesmo gire na mesma direção da bomba impulsora.

Em outras palavras, no ponto de embreagem o conversor de torque começa a funcionar como um acoplamento fluido, para impedir que a relação de torque caia abaixo de 1.



2. Eficiência de transmissão

A eficiência de transmissão do conversor de torque indica com que eficiência a energia fornecida à bomba impulsora é transmitida ao rotor da turbina.

Aqui, a energia refere-se à própria força do motor, e é proporcional às rotações e ao torque do motor.

A fórmula da eficiência de transmissão visa calcular o torque efetivo transferido do motor para a transmissão e as rodas. A bomba do conversor está ligada diretamente ao motor e é a fonte de torque.

Digamos que a bomba girasse a 1000 rpm e a turbina tivesse a perda interna do acoplamento fluido ela giraria somente a 950 rpm. Com aplicação da fórmula veremos que o torque efetivo transferido para a caixa, da qual a turbina faz parte, fica em torno de 95% (1000 dividido por 950 = 95%) somente.

No ponto de torque máximo a bomba impulsora está girando, mas o rotor da turbina está parado. Portanto o torque máximo é transmitido ao rotor da turbina, mas a eficiência da transmissão é nula porque o rotor não está girando.

Quando o rotor da turbina começa a girar, a saída do rotor, que é proporcional às rotações e ao torque da bomba impulsora, provoca um rápido aumento da eficiência da transmissão, que é maximizada numa RPM um pouco anterior ao ponto de embreagem. Após o ponto de máxima eficiência, a eficiência da transmissão começa a diminuir, porque uma parte do fluido vindo do rotor flui para a superfície traseira das pás do estator.

No ponto de embreagem, no qual a maior parte do fluido vindo do rotor da turbina atinge a superfície traseira das pás do estator, o estator começa a girar, evitando uma diminuição adicional da eficiência da transmissão, e o conversor de torque começa a funcionar como um acoplamento fluido.

Sendo que em um acoplamento fluido a transmissão de torque é quase de 1:1 e a eficiência da transmissão na faixa de acoplamento aumenta linearmente com a relação de velocidades.

Contudo, a circulação de fluido faz com que uma parte da energia cinética (energia que produz movimento) se perca conforme o fluido aumenta de temperatura devido ao atrito e colisões internas. Portanto, a eficiência de transmissão de energia do conversor de torque não chega a 100%, ficando geralmente na faixa de 95% a 98%.

No próximo artigo, trataremos do funcionamento da embreagem de bloqueio, geralmente conhecida como "Lock Up" ou TCC para que o conversor atinja os 100% de eficiência.






(SÓ HAVIAM ESSES ANEXOS NA MATÉRIA)

[]'s

[CAVESO]

Perfeitas as explicações!!!!!

Hidráulica é show!

[Elmer_Jeep]

Pois é, vai ser legal pra gente ir aprendendo, conforme for saindo as edições do jornal eu vou adicionando aqui pra galera acompanhar.

[]'s

[CAVESO]

Seria legal também se postassem o esquema hidráulico dos transmissores de torque das escavadeiras hidráulicas.

Algo parecido com uma bomba hidráulica ao contrário que transmite torque às rodas motrizes das esteiras.

Para quem não sabe as escavadeiras não possuem caixas de marchas, nem tranasferências e nem diferenciais.

O motor toca uma grande bomba hidráulica que alimenta todo o sistema.

É muito bacana!

[Kim]

Parabens Elmer, consegui compreender bastante coisa sobre CA!!

Zepi, coloca os pistões do álcool para taxar e usar o GNV, com o 446, ficará muito bom no seu desmpenho.

Abraços.

Kim.

[franzlana]

Colegas.
"Deu prego" como se diz lá no nordeste. Se as relações de transmissões informadas na pg 26 deste tópico estiverem certas o meu receio se concretizou. CA de Opala no Engesa FIII com MWM 2.8 e pneus 33";só se encurtar a relação do diferencial.Vejam a tabela abaixo:
1ª 2ª 3ª 4ª 5ª Ré
Engesa - D-20 6,89:1 3,92:1 2,34:1 1,49:1 1,00:1 NA 6,99:1
Opala - 4 Marc NA NA 2,48 1,48 1 0,73 2,09
Opala - 3 Marc NA NA 2,31 1,46 1 NA 1,85
NA NA NA NA 1ª 2 3ª 4ª Ré

Em resumo a única opção seriamontar o CA 4 marchas e reduzir o diferencial em 37% e chegar a uma relação comparativa de 1ª = 3,39 e 4ª 1,0001. Como nem sonho em mecher em diferencial estes dois modelos estão eliminados.
Alias uma pergunta: como é que a turma que já colocou CA nos Engesas faz para dar ré subindo? A relação cai de 6,99:1 para 1,85:1. Vocês engatam a reduzida para dar ré? E a 2ª (para arrancar) que cai de 3,92 para 2,31?
Por favor quem conhecer câmbios CA com maior redução favor postar.
Abraços.

[j.sebastian]

Franz,

vc tá esquecendo um pequeno detalhe da construção do CA... o CONVERSOR de torque!!

Como o próprio nome diz, ele não é apenas um acoplamento entre motor e câmbio, como no caso da embreagem no câmbio manual, mas ele também MULTIPLICA torque enquanto as rotações de entrada e saída forem diferentes.

Sim, ele chega a multiplicar o torque de entrada por até 2,5. Isso significa que a 1a do ZFHP22, por exemplo, passa de 2,48 para algo perto de 6,20, no momento da arrancada. E a ré vai para algo em torno de 5:1.

Vc pode verificar que na maioria dos carros ou SUVs que têm versões com transmissão automática e manual, e mesmo as relações dos CA para cada marcha sendo mais longas que a do correspondente manual, nos automáticos a relação de diferencial ainda é mais longa! Isso pq sempre se considera o conversor de torque nos cálculos.

Seba

[franzlana]

Ok. Que o conversor multiplica já houví dizer mas que era até 2,5 vezes não sabia.
A turma que colocou CA do Opala podia postar as configurações de pneu, Motor, câmbio e diferêncial e a comparação da condição de arrancada e ré das viaturas antes com o CM e agora com CA pra gente formar uma idéia baseada em fatos.
Um abraço.

[Eduardo Merege]

Fala Franz,

Estou com GM 6cil, CA opala 4m , diferencial 4.89 e BFs 33.
Está tão forte quanto o CM, não sinto nenhuma falta da 1a e da ré violenta do 240v.
O segredo está todo no conversor, como o Seba disse. E só pra dar um gostinho... a VTR ta otima para andar, muito conforto e força.

[]'s sem o pedal esquerdo desde 30 de junho.

[Zepi]

E ae pessoas!!!!!!!!


Ai...um dia chego lá...

Sem o pedal esquerdo...em compensação o direito...hehehe!!!!

O pessoal poderia falar alguma coisa de consumo?

Com o willys 3000 que não fazia 5km/l como o bura webber 446,entretanto no gnv ia pra 8,5km/m3...e na estrada chegava a 12~13km/m3,e isso sem over drive....

Já o willys é gastão acho que o consumo não deve mudar muito...

Fez média Eduardo?

Abs

[Zepi]

E ae kIM!
Novidades???

Como vai o jipão?

Abs

[Kim]

FAla Zepi!!!

Tudo Bem????


Bem, o projeto do CA está temporariamente parado.

Para continuar, teria que fazer algumas melhorias, que já estão prontas, tais como:

Ter um freio 100% confiável, pois o CA não segura o veículo com o motor, somente no freio. Tem um esquama do kick-down (ou algo assim), mais até aprender os recursos, vamos de vagar;

Alongar a relação trazeira;

Alongar a relação dianteira. Então, para fazer isso, precisei trocar a bola D30 por uma D44.

Sobre o freio, troquei o tipo de disco e o tipo de pinça...

Bem, acompanha em fotim, ali tem todas as gambis que fiz!

Abraços.

Kim.