Esquemático básico de uma transmissão para veículos baja

Um dos sistemas mais relevantes no regime acelerado dos veículos, a transmissão é responsável por transmitir a potência gerada pelo motor até as rodas. Além de levar a potência a elas, a transmissão também a modifica.


Fórmula da potência em cv (P) relacionada ao torque em Nm (T) e rotação em rps (n).



Como os veículos baja SAE utilizam um motor padrão para todas as equipes, a potência de saída já é definida. Estando sujeita a modificação, é alterada pela transmissão através de suas relações. Estas vão ditar o torque de saída na roda e a rotação, e com isso definir qual a aceleração, velocidade e capacidade trativa.


Para desenvolver uma transmissão, inicialmente é definida qual a posição do motor (frontal, traseiro ou central) e qual a tração do veículo (4x4, traseira ou dianteira). A partir deste ponto é definida qual a melhor composição do sistema de transmissão, um dos esquemas mais inovadores de sua época foi a tração Quattro da Audi, onde se usava diferenciais para as rodas e para o eixo central. Esta tração foi responsável por inúmeras vitórias no mundial de rally além de mudar completamente a competição.


Esquema de transmissão Quattro da Audi


Para veículos Baja SAE já se tem uma disposição diferente, pois o motor é colocado na parte de trás e sua tração é traseira. A composição mais utilizada é um motor briggs & stratton 10hp (série 20 ou 19), uma transmissão continuamente variável (CVT) e uma caixa de redução fixa.

Esquemático da transmissão da equipe Rampage Baja


A CVT é responsável por realizar a variação da relação do sistema, o que gera um equilíbrio entre torque e velocidade final. Essas são utilizadas pois comparadas a uma caixa de marcha são mais leves e geram mais conforto para o piloto, além de facilitar a modificação do sistema, uma vez que podem ser alteradas gerando assim sistemas com diferentes curvas e tempos de trocas entre as relações.


Também se utiliza uma redução, pois apenas o motor e a CVT não geram o torque de saída suficiente para transpor os obstáculos da competição. Nesse quesito, cada equipe opta pelo sistema que mais convém e que melhor se adapta ao seu veículo. Existem diversas possibilidades, mas as mais comuns são:

  • Caixa de redução por engrenagens usinadas: As reduções por engrenagens têm melhor eficiência e são mais compactas, têm uma necessidade de manutenção menor, mas em distâncias mais elevadas gera um sistema muito pesado.

  • Transmissão por correntes: A redução por correntes tem uma transmissão de torque mais eficiente pois tem mais dentes em contato com a corrente, o que também explica a menor eficiência geral em relação a engrenagens, pois gera uma maior área de contato. Além disso, necessita maior de espaço, o que pode ser positivo se a distância entre os eixos inicial e final for grande pois ele reduziria peso em relação às engrenagens.

Eficiência dos sistemas de transmissão


Essas reduções podem conter diversas variações onde são encontrados sistemas com 2 ou mais relações e diferenciais, a equipe desenvolve o sistema de redução de maneira a obter melhor resultado nas provas das competições, buscando alcançar melhor eficiência nas provas rápidas quanto nas que necessitam de maior torque.


Mas assim como qualquer área do veículo não está sozinha, a transmissão também sofre interferência de outras áreas e deve ser feita para melhor se encaixar no projeto como um todo, deve-se levar em consideração a disposição dos componentes e resistência geradas por outros componentes.


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Referências:

[1] ALBUQUERQUE, A. A. de. Caracterização da Resposta Dinâmica de uma CVT por Polias Expansivas, 2002. 179 f. Dissertação (Mestrado). Faculdade de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual de Campinas, 2002.

[2] MELCONIAN, S. Elementos de Máquinas, 5ª ed. Editoria Ética Ltda, 2004

SHIGLEY, Joseph E.; MISCHKE, Charles R. BUDYNAS, Richard G. Projeto de Engenharia Mecânica. São Paulo, Brasil: Bookman, 2005.

[3] BUDYNAS, Richard G.; NISBETT, J. Keith. Elementos de Maquinas de Shigley: projeto de engenharia mecânica. 8. ed. Porto Alegre: Amgh Editora Ltda, 2011.


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