Caixa de Velocidades
Uma caixa de velocidades é uma colecção de engrenagens de vários tamanhos. O número de engrenagens na caixa de velocidades proporciona a combinação perfeita de tracção e velocidade. Com engrenagens curtas, obtém-se uma melhor aceleração ou captação, enquanto que engrenagens altas proporcionam uma maior velocidade máxima. Um veículo que está a subir uma ladeira requer mais torque do que um que está a percorrer uma estrada num plano horizontal.
Uma caixa de velocidades é um recipiente metálico que abriga uma colecção de engrenagens, mangas sincronizadoras, e um mecanismo de mudança de velocidades. Todas as engrenagens estão alojadas na caixa metálica, que é normalmente composta por alumínio/ferro fundido. Como as engrenagens desempenham um papel vital no transporte da potência do motor para as rodas, a caixa de velocidades é considerada parte do sistema de “transmissão”.
Componentes:
- Alavanca de mudança de velocidades
- Eixo de fixação com acoplamentos de engrenagens
- Engrenagens invertidas
- Eixo de transmissão
- Punho do actuador
Princípio de funcionamento:
A primeira mudança numa caixa de velocidades é a maior e produz o maior binário ao mesmo tempo que produz a menor velocidade. Como resultado, é utilizada para subir declives. Entre a 1ª e a última mudança, o tamanho de cada mudança diminui numa relação decrescente. Como resultado, oferece uma gama diversificada de capacidade de tracção e velocidade.
A relação entre as engrenagens de entrada e saída é conhecida como a relação da caixa de velocidades.
Relação de engrenagens = N.º de dentes da engrenagem de saída / N.º de dentes da engrenagem de entrada
por exemplo, se n.º de dentes na entrada = 30 e n.º de dentes na saída = 105
então, a relação de engrenagem = 105/30 = 3,5 : 1 porque para rodar a engrenagem de saída por 1 rotação, é necessário rodar a engrenagem de entrada por 3,5 rotações.
As relações de transmissão diferem de um veículo para outro. Os camiões têm relações de transmissão maiores do que os carros porque têm de transportar uma carga mais pesada.
Dependendo das condições de condução, as mudanças na caixa de velocidades ajudam-no a seleccionar uma delas. As mudanças mais baixas, como a 1ª e a 2ª, proporcionam a maior tracção, enquanto as mudanças mais altas, como a 5ª e a 6ª (se disponíveis), proporcionam a velocidade mais rápida.
Inventor
Karl Benz, um conhecido engenheiro alemão, é creditado pelo desenvolvimento da caixa de velocidades.
Instruções:
- Seleccione a posição “N” – posição neutral na qual ambas as engrenagens permanecem desacopladas; rode o manípulo e verifique que a saída permanece parada.
- Rode o manípulo sempre à mesma velocidade e seleccione sucessivamente a 1ª, 2ª e 3ª velocidades e verifique que a velocidade de saída aumenta.
- Seleccione a marcha atrás movendo a engrenagem de embraiagem para a esquerda em direcção à engrenagem “R” e todas as engrenagens irão rodar em marcha atrás.
Links:
«Gearbox» educational mechanical model kit
Manual Transmission, How it works?
How Gearbox | Manual Transmission Works
How A Gear box (Transmission) works? What’s Gear Ratio?
A Gearbox Specialist’s Guide to How a Gearbox Works