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Câmbio manual

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Exemplo de esquema de câmbio de 5 velocidades

O câmbio manual é um sistema de engrenagens e com alavanca que permite ao condutor do automóvel trocá-las manualmente, em oposição ao sistema de câmbio automático, escolhendo a marcha mais apropriada para o deslocamento do veículo. Esse sistema surgiu da necessidade de diferentes faixas de velocidade e potência para diversos sistemas mecânicos. Um desses sistemas, e talvez o mais utilizado, é o Câmbio Manual.

A transmissão manual, conhecida como câmbio manual, é um dispositivo que utiliza engrenagens para permitir ao condutor optar por maior ou menor velocidade e torque em função das condições de carga do veículo e do terreno em que trafega, de modo a obter maior eficiência em relação ao consumo de combustível e tempo de deslocamento. De uma forma simplificada, um câmbio manual é um multiplicado atuante sobre a força e a velocidade do motor.

A quantidade de marchas ou velocidades, teoricamente, é ilimitado, no entanto, na prática, por problemas de espaço e mesmo de complexidade em termos de dirigibilidade, a caixa de velocidades pode possuir 18 ou 36 marchas para veículos pesados como caminhões e veículos fora de estrada. Isso não é uma indicação da potência do motor do veículo, na verdade, podemos dizer que quanto mais torque o motor puder fornecer, menor o número de marchas necessário à realização do trabalho. Portanto, entre veículos destinados a um mesmo tipo de trabalho, o que possuir menor número de marchas é o que terá o motor mais potente.

As condições de dirigibilidade do veículo, velocidade e torque, são definidas através de cálculos de engrenamento baseados no torque máximo do motor, conhecidos como diagrama dente de serra, entre outras técnicas.

A marcha desejada é selecionada através do posicionamento da alavanca de câmbio, que fica no interior da cabine do motorista, podendo ou não ser auxiliada por válvulas ⁣⁣pneumáticas⁣⁣, ou hidráulicas. Essa alavanca permite, através de um mecanismo de seleção e engate, a escolha da marcha apropriada. O engate se dá através da utilização simultânea da alavanca com o acionamento da embreagem, cuja função nesse contexto é interromper o torque proveniente do motor, permitindo ao sistema de engate vencer apenas a inércia gerada pelo disco da embreagem, eixo piloto (eixo de entrada), contra eixo (eixo intermediário) e a engrenagem correspondente à marcha engatada.[1]

Relação de Engrenagens

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Teoricamente, é possível desenhar e projetar o perfil do dente de uma engrenagem de modo que esse possua qualquer forma, desde que o dente da engrenagem conjugada seja projetado de acordo. Dessa forma, a relação pinhão (engrenagem que recebe a energia de rotação do eixo) - coroa (engrenagem que recebe a energia de rotação do pinhão e a transfere para o eixo no qual se encontra) se torna possível. Tal fato faz com que um conjunto de engrenagens possua uma relação de transmissão de energia: a velocidade de rotação do eixo de entrada não será a mesma do eixo de saída, podendo ser maior ou menor, de acordo com o que é desejado.[2]

Em uma caixa de câmbio manual, a relação entre as engrenagens pode ser alterada, com a inserção ou remoção de engrenagens. Essa possibilidade é traduzida nas trocas de marcha, quanto maior for a marcha, mais estágios de redução estão presentes no processo.

Tipos de Engrenagens

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Existem diferentes tipos de engrenagens. Elas se diferenciam de acordo com seu formato tipo de transmissão de movimento. Os principais tipos são as Cônicas, Helicoidais, Hipoides, Cremalheiras, Retas e parafuso de rosca sem fim.[3]

Em uma caixa de câmbio, os eixos são fixados no lugar por meio da utilização de mancais. Tais componentes possibilitam a rotação do eixo, limitando o seu movimento de translação. Dentre os mancais, o tipo mais comum encontrado é o com rolamentos, nos quais a carga de energia é transferida por elementos em contato rolante ao invés de elementos deslizantes.[4] Esse componente (rolamento) faz com que seja possível um movimento relativo entre dois ou mais componentes, no caso de uma caixa de câmbio, entre o eixo e o mancal.[5]

Referências
  1. «Como funciona o Câmbio manual (mecânico)». salaodocarro.com.br. 11 de setembro de 2012. Consultado em 13 de janeiro de 2017 
  2. Budynas, Richard (2016). Elementos de Máquina de Shigley. [S.l.]: Bookman. p. 654 
  3. «Engrenagem». Wikipédia, a enciclopédia livre. 16 de maio de 2022. Consultado em 24 de junho de 2022 
  4. Budynas, Richard (2016). Elementos de Máquinas de Shigley. [S.l.]: Bookman. p. 553 
  5. «Rolamento». Wikipédia, a enciclopédia livre. 7 de setembro de 2021. Consultado em 24 de junho de 2022 
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