Diferenciais de atrito

O diferencial aberto sempre aplica a mesma quantidade de torque a cada roda. Há dois fatores determinantes de quanto torque pode ser aplicado a cada roda: equipamento e atrito. Em piso seco, quando há atrito pleno, a quantidade de torque aplicado às rodas é limitada pelo motor e pelas engrenagens; numa situação de baixo atrito, como ao dirigir no gelo, o torque é limitado ao máximo que não faça a roda patinar. Então, mesmo sendo o carro capaz de produzir mais torque, é necessário haver atrito suficiente para transmitir aquele torque para o solo. Se você acelera o carro e as rodas começam a patinar, elas só vão girar mais rápido.

Sobre gelo fino Quem já dirigiu no gelo, deve conhecer um truque que facilita arrancar: se você sai em segunda marcha, ou mesmo em terceira, em vez de primeira devido às relações mais baixas (longas) das engrenagens do câmbio você terá menos torque disponível para as rodas. Isso tornará mais fácil acelerar sem que as rodas girem em falso.

Mas, o que acontece se uma das rodas conta com bom atrito e a outra está sobre o gelo? É aí que entra o problema dos diferenciais abertos.

Lembre-se de que o diferencial aberto sempre aplica a ambas as rodas o mesmo torque e que o limite máximo de torque é aquele necessário para que as rodas não patinem. Uma roda não precisa de muito torque para patinar. E quando uma roda com atrito bom só está recebendo o pouco torque que pode ser aplicado à outra com menos atrito, seu carro não se moverá muito.

Fora da estrada
Outro momento em que o diferencial aberto pode criar problemas é quando você está dirigindo fora da estrada pavimentada. Se você tem uma picape ou utilitário de tração nas quatro rodas com diferencial aberto, você pode ficar atolado. Agora, lembre-se: como dissemos anteriormente, o diferencial aberto sempre aplica o mesmo torque em ambas as rodas. Se uma roda dianteira e outra de traseira érderem contato com o solo, elas vão girar no ar inutilmente e você não conseguirá mover-se de forma alguma.

A solução para estes problemas é o diferencial de deslizamento limitado(LSD, sua sigla em inglês), às vezes chamado de tração positiva ou de autobloqueante. Esses diferenciais usam vários mecanismos para permitir a ação normal do diferencial quando faz curvas. Quando uma roda patina, eles permitem que mais torque seja transferido à roda que não está patinando.

As próximas seções detalharão alguns dos tipos de diferenciais de deslizamento limitado, incluindo o LSD tipo embreagem, o tipo viscoso, o diferencial bloqueante e o diferencial Torsen.

LSD tipo embreagem
O LSD com embreagem é provavelmente o mais comum entre as versões de diferencial de deslizamento limitado.

diferencial de transferência  limitada
Imagem cortesia de Eaton Automotive Group's
Divisão de Produtos de Controle de Torque

Este tipo de LSD tem os mesmos componentes que um diferencial aberto, além de um conjunto de molas e um conjunto de embreagens. Alguns deles têm uma mola cônica, que funciona exatamente como os sincronizadores de uma transmissão manual.

O conjunto de molas pressiona as engrenagens planetárias contra asembreagens, que estão ligadas à caixa de satélites. As engrenagens de ambos os lados giram com a caixa de satélites quando as duas rodas se movem à mesma velocidade e então as embreagens não são realmente necessárias. O único momento em que as embreagens intervêm é quando algo acontece e faz uma roda girar mais rápido que a outra, como acontece ao fazer uma curva. As embreagens resistem a este comportamento, querendo que ambas as rodas girem à mesma velocidade. Se uma roda quer girar mais rápido que a outra, antes ela tem que sobrepujar a força da embreagem. A resistência das molas combinada com o atrito da embreagem determina o torque necessário para sobrepujá-la.

Voltando à situação em que uma roda com tração está sobre o gelo e outra tem boa tração: com este diferencial de deslizamento limitado, mesmo que a roda no gelo não consiga transmitir muito torque ao chão, a outra continua recebendo o torque necessário para fazer o carro se mover. O torque suprido à roda que não está no gelo é igual à quantidade de torque necessária para sobrepujar as embreagens. O resultado é que você pode andar com o veículo para frente (ou para trás, se for o caso), embora não com toda a potência do seu carro.


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