Curso de Especialização em Engenharia Automotiva Módulo...
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Realização: Parceria:
Curso de Especialização em Engenharia Automotiva
Módulo: Transmissões
João Dias2
Transmissões
03/2011
Ementa
• Conceitos gerais• Caixa de Câmbio
– manual
– automática
– automatizada / robotizada
– CVT
– “Dual Clutch”
• Componentes internos (engrenagens , sincronizadores, garfos, rolamentos)
• Diferencial• Embreagem• Semi-eixos com juntas homocinéticas
João Dias3
Transmissões
03/2011
Ementa
• Eixo traseiro para veículos pesados• Comando Externo• Eixo Cardan• PTO / “Retarder”• Aplicações• Durabilidade / Confiabilidade• Testes & Validação• Híbridos / Elétricos• Estudo de casos
João Dias4
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Definições
• Arranque em aclive
• Dirigibilidade
• Tração
• V1000
João Dias5
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais - Introdução
• Os componentes do trem de força têm a função de transmitir a potência do motor para as rodas de tração do veículo
• A caixa de câmbio é o componente da transmissão que comanda as mudanças de torque do veículo. O torque é alterado conforme a marcha selecionada na caixa de câmbio
• Se não houvesse caixa de câmbio no veículo, ou seja, o motor fosse conectado diretamente às rodas de tração, a velocidade do veículo não ultrapassaria 8 Km/h. Isto porque as variações no torque do motor seriam insignificantes.
João Dias6
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais – Definições: TorqueTorque : habilidade de gerar trabalho
Torque em Nm = (Potência Motor (kW) x 9549)) / Rotação Motor (rpm)
Power em kW = (Torque (Nm) x rotação motor (rpm)) / 9549
João Dias7
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Eficiência do sistema de transmissão completo:
• Para automóveis: 90% a 98%
• Para veículos comerciais: 80 a 95%
• Eficiência de Caixas de Câmbio:
João Dias8
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Raio de Rodagem Dinâmico(R) e circunferência do pneu (O):
• Raio do pneu com pressão média
• O = 2 π R
João Dias9
Transmissões
03/2011
v
α
Desempenho do veículoonde:
α = ângulo de inclinação (rampa) da estrada
Ft
Ft = força trativa (aplicada no ponto de contato da roda motora)
Rp
Rp = resistência da rampa
RaCP
Ra = resistência aerodinâmica
Rr1
Rr2 Rr = resistência ao rolamentoCG = centro de gravidadeCP = centro de pressão
Considerando que o veículo se desloca a uma velocidade constante v, deve existir igualdade entre os esforços de tração e os esforços resistivos.
∑ ++== RrRaRpFrFt
CG
P
P = carga total (veículo + carga)
Função básica da transmissão
João Dias10
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Força de Tração:
• Força F gerada pelo conjunto de transmissão disponível nas rodas do veículo
F = torque motor x relação engren. x relação difer. x eficiência
Raio de rodagem do pneu
Fmax é obtido com a relação mais curta (ex. 1ra marcha)
João Dias11
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Exemplo – Força de tração máxima F max:
João Dias12
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Exemplo – Força de atrito máximo Ffmax (no eixo de tração):
João Dias13
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Exemplo – Esforço de tração máximo:
João Dias14
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Esforço de tração:
• Força de tração F necessária para vencer a soma de todas as resistências ao movimento
João Dias15
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Resistência do ar:
• Resistência oferecida pelo ar durante o movimento.
RA = Coeficiente de arrasto (Cd) x V² (km/h) x área frontal A (m²)
21
João Dias16
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Resistência de rolamento ou rodagem (N):
• Resistência devido a deformação dos pneus e superfície do piso no ponto de contato.
• Fr = Rm (resistência rolamento) (N/ton) x carga (ton)
João Dias17
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Gradiente:
• Resistência devido a inclinação da superfície da estrada.
• Grad = GCW (ton) x 98 x S
João Dias18
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais
• Esforço tractivo total:
• Balanço de todas as forças envolvidas.
João Dias19
Transmissões
03/2011
Aplicação da transmissão
Capacidade de partida em rampa (‘startability’):
STARTABILITY : “É o valor de rampa que o veículo tem capacidade de vencer partindo da condição de repouso”. Ou seja, a máxima rampa na qual o veículo estacionado consegue partir.
Para o cálculo do startabilityconsidera-se o veículo em 1a. Marcha e na condição de torque próximo da marcha lenta do motor, entre 800 a 1000 rpm. (Start orengagement torque).
α
v = 0
Torque de partida
1a. marcha
João Dias20
Transmissões
03/2011
Aplicação da transmissão
Capacidade de subida em rampa (‘gradeability’):
α
v = constante
Torque máximo
1a. marcha
GRADEABILITY : “É o valor de rampa que o veículo tem capacidade de vencer mantendo uma velocidade constante numa dada marcha”. Éusualmente calculado para condição de torque máximo e potência máxima do motor.
João Dias21
Transmissões
03/2011
Função básica da transmissãoForças Resistivas
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Velocidade [km/h]
Forç
a [k
gf]
40%(22O)
30%
20%
10%
0%
João Dias22
Transmissões
03/2011
0
1000
2000
3000
0 120Velocidade do veículo (km/h)
Forç
a tra
tiva
(kgf
) “ ideal ”
Função básica da transmissão
• Idealmente, deseja-se força em toda a faixa de velocidades do veículo.
João Dias23
Transmissões
03/2011
Função básica da transmissão
Requisitos de desempenho
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Velocidade [km/h]
Forç
a [k
gf]
40%(22O)
30%
20%
10%
0%
Rampa máxima
Velocidade máxima
João Dias24
Transmissões
03/2011
Função básica da transmissão
• Considera-se satisfatória a condição de potência constante.
0
1000
2000
3000
0 120Velocidade do veículo (km/h)
Forç
a tra
tiva
(kgf
)
“ ideal ”
“ Satisfatória”
João Dias25
Transmissões
03/2011
1 5 0
2 0 0
2 5 0
3 0 0
3 5 0
4 0 0
4 5 0
5 0 0
5 5 0
6 0 0
6 5 0
7 0 0
7 5 0
8 0 0
0 ,8 1 ,0 1 ,2 1 ,4 1 ,6 1 ,8 2 ,0 2 ,2 2 ,4 2 ,6 2 ,8 3 ,0-1 00-9 0-8 0-7 0-6 0-5 0-4 0-3 0-2 0-1 001 02 03 04 05 06 07 08 09 01 0 01 1 01 2 01 3 01 4 01 5 01 6 0
n min.
T T máx.n T máx
.
N N máx.n
Ne máx.
Função básica da transmissão
• Motores à combustão interna trabalham em uma faixa restrita de rotações e possuem curva característica de torque.
D12D380
João Dias26
Transmissões
03/2011
Função básica da transmissão
• Conseqüentemente, caso uma transmissão não fosse usada, o veículo estaria muito limitado quanto à sua velocidade e força.
0
1000
2000
3000
0 120Velocidade do veículo (km/h)
Forç
a tra
tiva
(kgf
)
“ sem transmissão ”
João Dias27
Transmissões
03/2011
0
1000
2000
3000
0 120Velocidade do veículo (km/h)
Forç
a tra
tiva
(kgf
) 1a. velocidade
5a. velocidade
2a. velocidade
3a. velocidade4a. velocidade
Função básica da transmissão
• A transmissão “amplia” a faixa de trabalho do motor e permite que o motor opere em condições adequadas (consumo, emissões, ruído).
João Dias28
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais• Esforço de tração - gráfico:
• O gráfico de esforço de tração mostra uma função da velocidade ao trocar uma marcha. As engrenagens podem ser especificadas individualmente. No gráfico, certas inclinações podem ser também impressas. Elas mostram qual o esforço de tração exigido para mover o veículo a uma velocidade constante.
• As curvas vermelhas são as curvas de força de tração para as várias velocidades de engrenagem da caixa de câmbio. Cada curva representa a curva de torque multiplicada pela razão da engrenagem de caixa de câmbio correspondente, razão de redução de diferencial e o raio dos pneus.
• As linhas azuis mostram a inclinação (em porcentagem) que o veículo pode vencer em cada marcha. Em uma estrada plana (0% inclinação), as curvas de resistência representam só a soma do arrasto aerodinâmico e resistência ao rolamento
João Dias29
Transmissões
03/2011
Conceitos Gerais• Esforço de tração - gráfico:
João Dias30
Transmissões
03/2011
2A. M
arch
a
1A. M
arch
a
5A . Marc
ha
3A. M
archa
4A . Marc
ha
Aplicação da transmissão
Gráfico dente de serra (ou ‘split chart’):
João Dias31
Transmissões
03/2011
Aplicação da transmissão
Gráfico de força trativa:
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Velocidade [km/h]
Forç
a [k
gf]
40%
30%
20%
10%
0%5a marcha4a marcha
3a marcha
2a marcha
1a marcha
João Dias32
Transmissões
03/2011
Dados:
it = 1a. 3.86
2a. 2.29
3a. 1.45
4a. 1.00
5a. 0.80
idif = 4.10
n max = 3600 rpm
n Tmax = 1800 rpm
rd = 0.350 m
tdift
máx
iiirdnv 856,115377,0max =⋅
⋅⋅
=
Veloc. Máx.
30 km/h
50 km/h
80 km/h
115 km/h
145 km/h
Aplicação da transmissão
Gráfico dente de serra (ou ‘split chart’):
João Dias33
Transmissões
03/2011
Rotação de troca de marchas:
1−
⋅=t
tmáxtroca i
innt
2136 rpm
2280 rpm
2483 rpm
2880 rpm
it
2.29
1.45
1.00
0.80
RotaçãoTroca
1a.
2a.
3a.4a.
5a.
3.86
Aplicação da transmissão
Gráfico dente de serra (ou ‘split chart’):
João Dias34
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio
• Manual
• Automática
• CVT
• Automatizada / Robotizada
• Dual Clutch
João Dias35
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio - Manual
• Longitudinal
• Tração
• Propulsão
• Transversal
• 2 árvores
• 3 árvores
• 4 árvores
João Dias36
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio - Manual
Escolha entre 2 ou 3 árvores
Benchmarking
Disposição dos Pinhões
Escolha dos mancais
Entre-eixos primário x secundário
Comprimento da caixa de câmbio
Entre-eixos primário x diferencial
Entre-eixos secundário x diferencial
Implantação do diferencial
Cadeia de cotas - arquitetura
Lubrificação
Tipo de comando interno
Tipo do comando de embreagem
Tipo de juntas de semi-eixo
Pré disposição para 4x4
João Dias37
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio - Manual
2 eixos
João Dias38
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio - Manual
Mais compacta em comprimento porque os sincronizadores estão
repartidos sobre 2 árvores secundários
Árvore primário
3 eixos
João Dias39
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio - Manual
4 eixos
Arquitetura muito compacta em
comprimento devido ao fato de haver 3 árvores
secundários
Os 3 pinhões de ataque engrenam na coroa
Ex. Volvo para motores 6 cilindros
João Dias40
Transmissões
03/2011
Impacto da posição do motor de partidaImpacto da posição do motor de partida
Comando de embreagemComando de embreagem Comando da caixaComando da caixa
Distância do soloDistância do solo
A posição do motor de partida é um dos
primeiros pontos a serem definidos no
projeto da caixa.Esta posição orienta a
escolha da configuração interna da caixa.
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias41
Transmissões
03/2011
Com performance equivalente, a escolha da caixa de câmbio com
2 ou 3 árvores é orientada por :
CUSTO COMPACTAÇÃO
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias42
Transmissões
03/2011
2 árvores2 árvores
Pontos + :• Massa (1 só árvore secundário)• Custo• Acústica• Escalonamento
Pontos - :• Comprimento (todas as marchas em um só eixo)
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias43
Transmissões
03/2011
3 árvores3 árvores
Pontos + :• comprimento (sincronizadores repartidos em 2 árvores)
Pontos - :• Custo• Massa• Acústica• proximidade dos sincronizadores sobre a linha secundária• escalonamento mais difícil
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias44
Transmissões
03/2011
Proximidade dos sincronizadores sobre
a linha secundária
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias45
Transmissões
03/2011
Arquitetura clássica e interessante do ponto de vista de integração
no veículo
Caixa de Câmbio – Manual (pinhão 1ra.)
João Dias46
Transmissões
03/2011
Pinhão de 1ra marcha na extremidade do carter de
mecanismo
Pinhão de 1ra marcha na extremidade do carter de
mecanismo
Em princípio limitado aoconceito com 3 árvores
Caixa de Câmbio – Manual (pinhão 1ra)
João Dias47
Transmissões
03/2011
sincronizada
Sobre árvoreintermediário
sincronizada
Sobre árvoreintermediário
Sincronizada
Sobre árvoresecundário
Sincronizada
Sobre árvoresecundário
Sem sincroSem sincroCom freioCom freio
Caixa de Câmbio – Manual (marcha a ré)
João Dias48
Transmissões
03/2011
Entre eixos P / SEntre eixos P / S
+ :• Otimização do diâmetro dos eixos• Permite sincronizadores de diâmetro maiores• Permite otimizar a largura do dente e minimizar a fecha dos eixos• Permite implantar rolamento de diâmetro maiores
- :• desvantagem de consumo de material, com custo maior• Pinhões maiores, caixa menos compacta• Massa e inércia de sincronização maiores
Escolha de um entre eixos grande
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias49
Transmissões
03/2011
Rolamento de esferasRolamento de esferas
+ :• Pouco arrasto e tensões
- :• Volume radial importante• custo (a ISO capacidade, o rolamento de esferas é mais caro que o rolamento cônico)
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias50
Transmissões
03/2011
Rolamento de rolos cônicosRolamento de rolos cônicos
+• Rolamento compacto• Montagem simplificada• custo a ISO capacidade -25% que rolamento de esferas
-• arrasto• necessidade de pré-tensão
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias51
Transmissões
03/2011
A escolha do rolamentopode impactar o entre eixos
da caixa de câmbio
Ex. :• mancal muito fraco
• proximidade com o colar de embreagem
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias52
Transmissões
03/2011
Escolha dos rolamentos – P e SEscolha dos rolamentos – P e S
Caixa de Câmbio - Manual
Para caixas com torque a transmitir <150 Nm utiliza-se geralmente rolamentos de esfera ou rolos cilíndricos para
as duas linhas de eixos
João Dias53
Transmissões
03/2011
Escolha dos rolamentos – P e SEscolha dos rolamentos – P e SPara caixas com torque entre 150 et 300 Nm, utiliza-se geralmenterolamentos de esfera - rolos cilíndricos ou esfera-esfera sobre o
primário associado a rolamentos cônicos sobre o secundário
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias54
Transmissões
03/2011
Escolha de rolamentos – P e SEscolha de rolamentos – P e S
Para caixas com capacidade de torque > 300 Nm, utiliza-se tão somente rolamentos de rolos cônicos
sobre todos os eixos devido ao volume radial.
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias55
Transmissões
03/2011
Rolamentos – linha do diferencialRolamentos – linha do diferencial
Para caixas comtorque < 120 Nm épossível montar
rolamentos de esfera– rolos cilíndricos
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias56
Transmissões
03/2011
Rolamentos – linha do diferencialRolamentos – linha do diferencial
Para caixos com até 150 Nm utiliza-se montagem
com rolamentos de esfera - esfera
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias57
Transmissões
03/2011
Rolamentos – linha do diferencialRolamentos – linha do diferencial
Para caixas com torque >150 Nm é montado
somente rolamento de rolos cônicos
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias58
Transmissões
03/2011
Grandes impactos pelo volume destinado à
embreagem
Entre eixos primário- diferencial
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias59
Transmissões
03/2011
Primário - DiferencialPrimário - Diferencial
Volume embreagem
Posição da carcaçado diferencial
Diâmetro do rolamentodireito do diferencial
Caixa de Câmbio - Manual
Proximidade da juntasemi-eixo com o
carter
João Dias60
Transmissões
03/2011
Definição do comprimento da caixa segundo o empilhamento axial dos pinhões
Definição do comprimento da caixa segundo o empilhamento axial dos pinhões
Proximidade de 2 pinhões ou pinhão – garra sobre 2 linhasdiferentes: 1.5
Folga entre 2 pinhões loucos sobre a mesma linha com um peçaintermediária: 1
Folga entre 2 pinhões loucosapoiados: 0.5
Recobrimento puro : 1.5
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias61
Transmissões
03/2011
Lubrificação por centrifugaçãoLubrificação por centrifugação
Formas naturais defletor
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias62
Transmissões
03/2011
Boîte JTrajeto de óleo
Canal de alimentação
defletor
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias63
Transmissões
03/2011
Comando externo a barra – saída inferiorComando externo a barra – saída inferior
+• comando externo simples (monobarra)• Custo reduzido
-• Performance limitada do comando interno e externo
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias64
Transmissões
03/2011
Comando a cabo – saída superiorComando a cabo – saída superior
2 tipos : vertical e horizontal
Arquiteturaveículo Legislação
Passagem de barra sobo painel não autorizada
Adaptação saída superior
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias65
Transmissões
03/2011
Comando a cabo – saída alta verticalComando a cabo – saída alta vertical
+ :• Confiabilidade, sem estanqueidade na parte baixa• Custo (difícil em versão a barra)• Rigidez (comando externo a cabo)• Instalação do comando a cabo
- :• Custo (comando externo a cabo)• NVH média e alta frequência
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias66
Transmissões
03/2011
Comando a cabo – saída alta horizontalComando a cabo – saída alta horizontal
+ :• Confiabilidade, sem estanqueidade na parte baixa• Custo• NVH alta frequência• Fluidez
- :• Instalação
Proximidade da alavanca de câmbio com o suporte do GMP
Orientação dos cabos – raios de curvatura dos cabos
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias67
Transmissões
03/2011
Comandos internos modularesComandos internos modulares
+ :• Facilidade de montagem na fábrica da caixa• Facilidade no pós-venda• Facilidade para eventual robotização
- :• Custo
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias68
Transmissões
03/2011
Comandos internos montados na caixaComandos internos montados na caixa
+ :• Custo
- :• Montagem na fábrica da caixa de câmbio mais delicada• Intervenção complicada no pós-venda
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias69
Transmissões
03/2011
Comando de embreagem a caboComando de embreagem a cabo
+ :• conceito econômico
- :• rendimento medíocre• instalação ( garfo em chapa)
Tamanho do cárter de embreagem é função do deslocamento do garfo
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias70
Transmissões
03/2011
Comando hidráulico – pistão fixo no carterComando hidráulico – pistão fixo no carter
+ :• permite instalar o conjunto colar/garfo do comando a cabo• melhor performance comparando-se com o comando a cabo
- :• custo elevado• Instalação
volume importante necessário para fixaro acionamento no cárter
O pistão de acionamento éfixo no cárter de embreagem e age diretamente sobre o garfo
O pistão de acionamento éfixo no cárter de embreagem e age diretamente sobre o garfo
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias71
Transmissões
03/2011
Comando hidráulico com pistão concêntricoComando hidráulico com pistão concêntrico
+ :• Rendimento de bom nível• Custo menor com relação aoexemplo anterior• compacto, permite otimizar o cárter de embreagem• instalação: possível na versão2 ou 3 eixos
O acionamento está incorporado na função « colar »O acionamento está incorporado na função « colar »
- :• Fragilidade do sistema• Implantação delicada
Caixa de Câmbio - Manual
João Dias72
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio – Manual - Pesados
João Dias73
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio Volvo – Principais partes• Alojamento da embreagem
(C) - Este alojamento liga a caixa de câmbio ao motor e protege a embreagem.
• Grupo Desmultiplicador (S) -O grupo desmultiplicador divide as marchas possibilitando o usode marchas altas e baixas(Split).
• Caixa Básica (B) - A caixabásica possui engrenagens de marchas básicas, engrenagemdas marchas reduzidas e engrenagens das marchas à ré.
• Grupo Redutor (R) - O gruporedutor é composto por um conjunto de engrenagensplanetárias que dobram o número de marchas da caixabásica (B).
João Dias74
Transmissões
03/2011
Caixa Básica
• Eixo de entrada (1)
• Eixo principal (2)
• Eixo intermediário (3)
• Eixo da ré (4)
João Dias75
Transmissões
03/2011
Grupo Redutor• Grupo redutor de duas velocidades.
– Grupo Redutor Alto
– Grupo Redutor Baixo
• Com o grupo redutor, as engrenagensbásicas da caixa de câmbio são duplicadas, atendendo as exigências de um caminhãomoderno.
• O grupo redutor é constituído por um sistema planetário que transmite a potênciado eixo principal diretamente para as engrenagens de acionamento:
1. Engrenagem Satélite
2. Engrenagem Anelar
3. Anel de Engate
4. Engrenagem Solar
5. Suporte de Planetários
As mudanças no grupo redutor são feitasatravés de um cilindro pneumático (6)
João Dias76
Transmissões
03/2011
Caixa Volvo – VT2214B
vídeo
João Dias77
Transmissões
03/2011
MECÂNICA
HIDRÁULICA
ELETRÔNICA
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias78
Transmissões
03/2011
FunçõesAssegurar várias relações de velocidade incluindo marcha a réTransmistir o torque de acordo com a marcha engatadaCompatibilidade com as faixas de regime motor
VantagensCapacidade de torque elevada
Cinemática compatível com a lógica da demultiplicação
Inércia com relação às marchas
Torque ininterrupto
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias79
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias80
Transmissões
03/2011
Conversor de TorqueConversor de Torque
Conversor turbina reator impulsor= + +
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias81
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias82
Transmissões
03/2011
Princípo de funcionamento: impulsor e turbinaPrincípo de funcionamento: impulsor e turbina
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias83
Transmissões
03/2011
Impulsor e turbinaImpulsor e turbina
impulsor turbina
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias84
Transmissões
03/2011
Forte diferença de velocidade
Média diferença de velocidade
Pequena diferençade velocidade
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias85
Transmissões
03/2011
ReatorReator
Reator = defletor posicionado entre o impulsor e a turbina
1ra. função: reorientar os filetesde óleo para nãoparar o impulsor
2da. função: aumentar o torque do motor. De fato, na saída do reator háainda energia e estaajuda também na rotação do impulsor
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João Dias86
Transmissões
03/2011
ReatorReator
Reator = defletor posicionado entre o impulsor e a turbina
Caixa de Câmbio - Automática
O estator fica no centro do conversor de torque e sua função éredirecionar o fluido hidráulico retornando da turbina antes de encontrar o impulsor novamente. Isto aumenta substancialmente a eficiência do conversor de torque.
Note o estriado que é conectado a um sistema de embreagem unidirecional no interior do estator
João Dias87
Transmissões
03/2011
Conversor de torque: cálculosConversor de torque: cálculos
AL4054D
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100%
200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200
Point de couplage
Rapport de vitesse (i)
Rapport de
couple (K)
Glissement 100% 0%
K R Y
ΔV entre T et I
ηT/ηI
rendement (R)
Invariant (Y)
g e se
x 100=−ω ωω
CeCsK =
R Csx sCex e
=ωω
Y = eCeω
Coupleur
converssor
Ganho do reator
Ponto de parada
Ponto de torque
Coeficiente multiplicadorde torque:
Deslizamento:
Rendimento:
Invariante :
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João Dias88
Transmissões
03/2011
34
5
2
1
a
b
AL4012D
Função Lock Up : melhoria do rendimento global da caixa automáticaeliminando as perdas devido ao patinamanto do converssor (embreamentomecânico do motor com o eixo de entrada da caixa)
Função Lock Up : melhoria do rendimento global da caixa automáticaeliminando as perdas devido ao patinamanto do converssor (embreamentomecânico do motor com o eixo de entrada da caixa)
Conversor desacoplado
AL4013D
Conversor acoplado
acionamentohidráulico
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João Dias89
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03/2011
Lock Up : vista detalhadaLock Up : vista detalhada
componentes
estanqueidade
Disco / guarnição
comranhuras
Conjunto embreagem(lock-up)
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias90
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03/2011
O trem planetário:O trem planetário:
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João Dias91
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03/2011
Do trem simples ao com várias relaçõesDo trem simples ao com várias relaçõesCaixa de Câmbio - Automática
João Dias92
Transmissões
03/2011
Do trem simples ao com várias relaçõesDo trem simples ao com várias relações
DP0 : 4 marchas, trem Simpson II
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias93
Transmissões
03/2011
Condições: Exemplo : condições de engrenamento para o 1ro. satélite
Condições: Exemplo : condições de engrenamento para o 1ro. satélite
1
2
3
1 : planetário2 : Satélite3 : coroa
D3 = D1 + 2.D2
Z3 = Z1 + 2.Z2
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João Dias94
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03/2011
Trem simplesTrem simples
satélite
planetário
coroa
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João Dias95
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03/2011
Trem duploTrem duplo
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João Dias96
Transmissões
03/2011
Trem epicicloidal duploTrem epicicloidal duplo
Satélite
planetário
Coroa
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João Dias97
Transmissões
03/2011
Os receptores se dividem em 3 famílias :as embreagens para tornar o elemento do trem planetário
solidário ao motor
os freios para tornar os elementos do trem planetáriosolidários aos cárter
rodas livres (função de freio unidirecional)
Os receptores tem por função liberar ou bloquear os elementos do trem planetário
Sempre estarão acionados 2
receptores
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João Dias98
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03/2011
Receptores DP0 4 marchas (Renault)
E1 E2 F1 F2 F3
1
2
3
4
3ème hydraulique refuge
D
1ème imposée
2ème imposée
3ème imposée bouton
P
R
N
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João Dias99
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03/2011
Embreagens
Ex : E1 et E2 de TA96
Embreagens
Ex : E1 et E2 de TA96
AL4062P
Etanchéité
E1
Plateau d'appui
Equilibrage
JointJonc
P1
E2Ressortsde rappel
Contrepiston
Chambre decompensation
ClocheMAV-MAR
Contrepiston
Jonc
Chambre decompensation
Denture externemoteur
Arbred'entrée
Liaisonavec PS1
Rondelleplate
Rondelleondulée
JoncAlimentationE1
AlimentationE2Joint
torique
Piston
Butée
Jonc
Cloche MAV
Cloche d'entréede mouvement
Denture internemoteur
Plateaud'appui
Butées à aiguilles
Piston
Etanchéité
Bagues lisses en régul.
Ressortsde rappel
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João Dias100
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03/2011
realização das embreagens (discos)realização das embreagens (discos)
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João Dias101
Transmissões
03/2011
sino Colar do diafragma
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias102
Transmissões
03/2011
EmbreagensEmbreagens
Caixa de Câmbio - Automática
discos pistão
João Dias103
Transmissões
03/2011
EmbreagensEmbreagens
Linha de árvores (conjunto)
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias104
Transmissões
03/2011
EmbreagensEmbreagens
Linha trem duplo sub-conjunto
Linha trem simples sub-conjunto
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João Dias105
Transmissões
03/2011
Réalisation des embrayagesRéalisation des embrayages
Árvore planetário curto
Árvore de entrada
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João Dias106
Transmissões
03/2011
Freios multidiscos:Ex : F1 da DP0 (Renault)
Freios multidiscos:Ex : F1 da DP0 (Renault)
AL4068P
P1
Piston
Carter BVA
Dentureinterne
Plateaud'appui
Ressortsde rappel
Dentureexterne
Funcionamentosemelhante às embreagens
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João Dias107
Transmissões
03/2011
Receptores:
Freios de banda- Simples ou duplos para dobrar a
capacidade de torque transmitido do mesmo volume.
Ex : F2 et F3 de DP0
Receptores:
Freios de banda- Simples ou duplos para dobrar a
capacidade de torque transmitido do mesmo volume.
Ex : F2 et F3 de DP0
A banda é uma guarnição que age diretamente sobre uma parte móvel ligada ao elemento que se quer bloquear: um tambor
AL4069P
Couvercle
Piston
Cale deréglage
Joncd'arrêt
Jointtorique
Tige mobiled'actionnement
Ressortsde rappel
Vis "point fixe"de réaction
(non réglable)
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João Dias108
Transmissões
03/2011
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias109
Transmissões
03/2011
Freio de banda
Caixa de Câmbio - Automática
João Dias110
Transmissões
03/2011
Função do freio de parkingPermitir a imobilização do veículo pelo bloqueio mecânico da transmissão quandoa alavanca de seleção está na posição P pois não há ligação mecãnica entre o motor e a BV (ligação « hidráulica »)
Função do freio de parkingPermitir a imobilização do veículo pelo bloqueio mecânico da transmissão quandoa alavanca de seleção está na posição P pois não há ligação mecãnica entre o motor e a BV (ligação « hidráulica »)
AL4039D
Etrier à galets
Levier de parc
Bouchon M16x1,5
Vis RLX M16x1-16 (2 fois)Biellette
Roue de parc
Ressortde rappel
Doigtde parc
Palier axesecteur billage
M16x1,5
Levier desélection
Axe decommande
ContacteurmultifonctionFreio de parking =
elemento de
segurança: o freio deve
ser irreversível.
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João Dias111
Transmissões
03/2011
freio de parkingfreio de parking
Ressort RCame
Secteur cranté
Lame debillage
Vis RLX épauléeM16x1-23 CDQ 6,8
AL4040D
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