COMO FUNCIONA UM CARRO?

Os automóveis tornaram-se muito presente na vida de todos nós, principalmente para as últimas gerações, porém, por mais comuns que sejam atualmente, eles não são algo tão simples de se produzir, para chegar a essa coisa que hoje nos parece tão banal, foram necessários anos e anos de projetos de engenharia. Mas porque tudo isso? Bem, vamos lá.

 Para um objeto se locomover devido a uma força gerada por ele mesmo, ou seja, se automover, é necessário um conjunto enorme de elementos móveis trabalhando em sincronismo, logo, por mais ordinário que seja a presença dessas maquinas em nosso dia a dia, não significa que as pessoas saibam quais são as partes que as constituem. Não que isso seja um problema em uma situação comum, se formos analisar, muitas coisas do nosso cotidiano tratamos dessa mesma forma, eu por exemplo nunca entendi como o micro-ondas aquece a comida.

No entanto, o automóvel tem um diferencial em relação aos demais objetos da nossa rotina, uma vez que ele é capaz de nos levar para lugares distantes de tudo e por conseguinte longe de pessoas e até mesmo de meios que possam ajudar caso algo de errado aconteça com ele, isso em um lugar distante 200 km de uma possível ajuda não é um dos melhores cenários. Com um automóvel, percorrer uma distância dessas, por mais simples que seja, é possível ser feito em 4 horas de maneira lenta, mas para retornar com as próprias pernas demoraria muito mais, se possível, já que não conheço muitas pessoas que andariam uma distância tão grande ou mesmo 20% desta para encontrar sinal de telefone.

Perceba o quão necessário é ter o mínimo de entendimento sobre o veículo que você está guiando. Não estou aqui dizendo para que se torne um mecânico profissional, mas apenas não seja totalmente alienado sobre a ferramenta que lhe levará de volta ao aconchego do seu lar.

Posto o assunto e o dilema que trataremos ao longo do texto, vamos começar pelo básico que são os nomes dos principais elementos de um automóvel, pois não há como solucionar um problema se ao menos não sabe da existência do que pode ter causado tal consequência.

MOTOR

O primeiro item que abordaremos será o motor, é nele onde é gerada a força necessária para mover o carro. Ele transforma a energia calorífica liberada pela queima de combustível em energia mecânica. Na grande maioria, o processo ocorre com o encadeamento de explosões nos cilindros, esses que são partes do motor que tem como função guiar o pistão após a explosão em sua face superior, tais explosões acontecem de forma alternada, devido à queima de algum combustível em mistura com o ar admitido pelo cabeçote, este último que é uma peça localizada no topo do motor que contém um conjunto de partes responsáveis por controlar a admissão e saída de ar dos cilindros.  Logo podemos perceber que um motor é uma máquina térmica que aproveita da expansão dos gases para girar um eixo, assim criando a energia mecânica citada acima.

O motor é uma “caixa de metal” que contém furos cilíndricos onde os pistões trabalham alternadamente subindo e descendo, o combustível chega por algum sistema de alimentação até os bicos injetores, ou os mais antigos, ao carburador (nesse sistema o combustível já entra misturado com o ar ao cilindro), logo em seguida, obedecendo uma sequência de explosões, o combustível é injetado dentro do cilindro no topo do pistão, sendo esse responsável por conter a explosão da combustão, logo depois da admissão de ar feita pelas válvulas que se localizam no cabeçote. Estando esses elementos dentro de um mesmo ambiente, forma-se a receita perfeita para uma explosão faltando somente uma fonte de ignição que é produzida por meio de uma faísca gerada pelas velas de ignição que levam uma corrente elétrica até uma ponta dentro do cilindro.

Quando todos os elementos são combinados de maneira exata ocorre uma explosão dentro de uma câmara, e como não existe por onde os gases escaparem, só existe uma reação física a acontecer: expansão contra as paredes do cilindro. Dessa forma ao empurrar a parte mais móvel, que é o pistão, para baixo e consequentemente no outro lado do eixo virabrequim empurrar um para cima, deixando-o então no mesmo ponto de explosão do antecedente, virando assim um processo repetitivo, fazendo com que os gases que que são expelidos pelas válvulas de escape, também localizada no cabeçote, sejam posteriormente lançados para fora pelo sistema de escapamento. O virabrequim, também chamado de árvore de manivelas, é um eixo de aço, com suportes em posições alternadas, nas quais são parafusados a biela, que é uma peça de metal que entrega a força admitida pelo pistão ao eixo virabrequim estando localizada logo abaixo do pistão.

Essa rotação do virabrequim é responsável pelo deslocamento do automóvel, logo na traseira do eixo é parafusado uma peça de metal relativamente pesada, chamada volante do motor ou volante de inércia, ele é responsável por entregar o torque obtido através do giro do eixo à caixa de velocidades. Tendo como função secundária absorver as vibrações do motor e manter uma marcha lenta e mais suave.

EMBREAGEM

Logo em seguida na sequência de entrega de energia, encontramos a embreagem que é composta por uma peça de ferro chamada platô e um disco de algum material fibroso ou até mesmo cerâmico, algo próprio para gerar um atrito entre essas duas peças de ferro que são o volante do motor e platô de embreagem.

Quando o pedal de embreagem está solto, o disco de embreagem fica pressionado dentro do platô contra a superfície do volante, dessa forma, transferindo a rotação do motor pelo seu centro, onde irá ser conectada um eixo da caixa de transmissão, porém ao ser pressionado o pedal aciona algum sistema, seja ele, hidráulico através de cilindros ou por cabos e hastes, fazendo com que o sistema de prensa do platô de embreagem se afasta do disco, fazendo-o ficar sem aderência ao volante. Dessa forma, mesmo o motor estando ligado e a marcha estando engatada, o giro do motor não é transferido ao câmbio. Isso além de ser uma forma de interromper o torque do automóvel caso queira pará-lo, serve para interromper o torque exercido sobre o eixo da caixa de velocidades de forma a possibilitar a troca de marchas.

TRANSMISSÃO

  1. Eixo piloto
  2. Engrenagem motora do eixo piloto
  3. Conjunto sincronizador da 3ª/4ª marchas
  4. Engrenagem de 3ª marcha do eixo principal
  5. Engrenagem de 2ª marcha do eixo principal
  6. Conjunto sincronizador da 1ª/2ª marchas
  7. Engrenagem de 1ª marcha do eixo principal
  8. Engrenagem de 5ª marcha do eixo principal
  9. Engrenagem de 6ª marcha do eixo principal
  10. Conjunto sincronizador da marcha à ré
  11. Engrenagem da ré do eixo principal
  12. Eixo principal
  13. Engrenagem movida do contraeixo
  14. Engrenagem de 3ª marcha do contraeixo
  15. Engrenagem de 2ª marcha do contraeixo
  16. Engrenagem de 1ª marcha do contraeixo
  17. Engrenagem de 5ª marcha do contraeixo
  18. Conjunto sincronizador da 5ª/6ª marchas
  19. Engrenagem de 6ª marcha do contraeixo
  20. Engrenagem da marcha à ré do contraeixo
  21. Engrenagem intermediária da ré (detalhe)

A caixa de velocidades, câmbio ou transmissão, tem esse nome devido a sua função de transmitir a rotação do motor ao diferencial e posteriormente as rodas, mas ela não transmite de forma direta, ou seja, não significa que as duas mil rotações por minuto que está sendo mostradas no painel estão sendo transmitidas pela caixa de velocidades. Dentro dessa caixa existem várias engrenagens que trabalham em pares e até em trios como é o caso da marcha ré, elas funcionam como um multiplicador de força e/ou velocidade do motor, possibilitando que o mesmo forneça às rodas a força necessária para o deslocamento do automóvel a cada situação, dando respostas diferentes de acordo com a necessidade, como subir um aclive, ou manter uma velocidade alta.

A cada velocidade do câmbio a proporção de rotação do motor e a rotação do eixo varia de modo sincronicamente. Quanto maior a rotação do motor em relação à rotação do eixo, maior será a força e menor a velocidade, isso é muito simples de ser percebido. Quando é necessário subir um morro, o correto é realizar isso em uma marcha mais baixa e ao fazer isso percebemos a elevação do giro do motor e se colocarmos uma marcha mais alta percebemos que o carro começa a querer morrer, isso ocorre porque foi tirado o mecanismo de redução necessário para que o motor consiga entregar o torque suficiente para fazer força contra a força física exercida sobre o automóvel devido ao seu peso e a atuação da gravidade sobre a massa correspondente.

Podemos verificar o inverso em altas velocidades, quanto menor o giro do carro, maior a velocidade e menor a força, nessa ocasião, a caixa de velocidades está entregando uma proporção maior correspondente ao giro do motor, quanto mais alta a marcha, mais próximo do 100% ou da relação 1:1. Isso ocorre porque não há mais forças atuando contra o automóvel e, consequentemente, contra a produção de energia do motor. Isso ocorre devido a diversas variáveis, como uma estrada plana, uma descida ou a inercia do automóvel em uma rodovia.

Além de toda essa função, não podemos esquecer da função mais útil que esse elemento nos oferece, a possibilidade de andarmos para trás. Através de um sistema de engrenagens, a caixa de marchas é capaz de transmitir o giro do motor ao contrário, nos possibilitando dar ré nos veículos, imaginem um mundo sem isso. Por se tratar de uma marcha invertida, a ré não entra na contagem de velocidades.

Até agora, o movimento iniciou com as explosões do motor dando início a rotação do eixo virabrequim, transferindo tal energia através do volante do motor onde é acoplado a embreagem, essa, que transmite o torque por um acoplamento no centro do disco de embreagem ao eixo piloto da caixa de marchas.

DIFERENCIAL

Chegando na etapa final do processo de auto locomoção, precisamos passar pelo sistema diferencial que possibilitou os automóveis fazerem curvas. O diferencial em veículos com tração dianteira é acoplado à caixa de marchas, já nos veículos com tração traseira, logicamente está presente neste eixo. A rotação entra no diferencial pelo pinhão, que é um eixo fundido com uma engrenagem na ponta, que gira uma engrenagem chamada coroa. Até aqui tudo simples, mas agora vem a brilho do diferencial: a possibilidade de entregar rotações distintas a cada roda, possibilitando a roda interna a curva girar menos que a externa. Se não fosse esse mecanismo, os veículos só andariam em linha reta ou cantando pneus nas curvas.

Isso é possível por um conjunto de engrenagens chamado caixa satélite que fica na parte interna da coroa e é responsável por entregar a rotação aos semieixos e até que enfim chegando às rodas e gerando a tração devido o atrito dos pneus com o solo.

CONCLUSÃO

Enfim, depois de passarmos por esse processo, que por mais que pareça complexo devido a quantidade de nomes diferentes que não pertencem ao cotidiano da maioria das pessoas. O que foi abordado aqui trata-se de uma explanação simplista de modo a introduzir as pessoas nesse mundo através de fundamentos básicos e daqui para frente ir acrescentando itens para deixar cada vez mais completo o conhecimento.

A partir de agora quando estiver andando de carro, tente vislumbrar as coisas que abordamos nesse texto, movimentos dos pistões, a embreagem parando a rotação do motor e assim por diante. Tenho certeza que o modo com que você verá o seu veículo a partir de agora será outro.

Texto feito em colaboração com Cristopher Fernandes Viana, proprietário da Mecânica do Divino em Braço do Norte – SC. Mecânico há 16 anos, com especialização em motores à diesel, caixa e diferencial de veículos pesados.

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