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Para quê serve o câmbio de um carro?

Muitos anos de volante fazem alguns motoristas se esquecer da função mais básica de itens importantes do veículo. Por exemplo, a função da caixa de câmbio.

O domínio do processo de troca de marchas por anos a fio, somados a outras ocupações mais relevantes, afasta o motorista da consciência dos fundamentos mais elementares sobre veículos.

Até que seu filho de 5 anos, observando a troca de marchas durante um passeio de carro, pergunta para quê serve o câmbio do carro – e você rateia para responder.

Este artigo explica a função o câmbio da maneira mais básica possível, para uma criança de 5 anos entender.

QUANDO O EXCESSO DE ESTUDO ATRAPALHA

Muitos apaixonados por carros se concentram em dominar questões técnicas e mecânicas, enveredando por anéis sincronizadores, conversores de torque, vantagens das caixas de dupla embreagem, diferença entre relações curtas e longas, e toda a complexidade técnica deste importante item de um veículo.

A anedota abaixo exemplifica uma situação frequente entre apaixonados por carros e estudiosos do tema:

O rapaz fez SENAI e muitos cursos sobre caixas de transmissão, já trabalha na área há algum tempo e tem dezenas de reparos realizados no currículo. Manja tudo de câmbio técnico. Mas a menina com quem ele está saindo – que não entende nada de carro – o pega no contrapé com a pergunta mais básica de todas:

PARA QUÊ SERVE O CÂMBIO DO CARRO?

Mesmo com amplo conhecimento do assunto, o rapaz dá uma explicação muito complicada, técnica, e a moça não entende nada ao final da explanação. Frustrado, ele conta à sua mãe a dificuldade de sua pretendente em entende sua explicação sobre câmbios. Então, ela pede para ouvir também e – ironia suprema! – a mãe também não entende nada.

Durante sua fase de estudos, o autor deste artigo experimentou esta situação por algumas vezes. Ciente de minha insuficiência de conhecimentos, resolvi buscar uma resposta tão simples que uma criança de 5 anos pudesse entender. Ela será desenvolvida nas próximas linhas.

OS FUNDAMENTOS

Tudo se inicia com esta simples equação:

POTÊNCIA = FORÇA X VELOCIDADE

Todo veículo precisa alternar entre situações na qual precisa de mais força para transportar cargas e/ou transpor subidas e terrenos inóspitos. Em outras situações, precisa desenvolver grandes velocidades com o uso da potência disponível.

Todo veículo possui um motor com potência e torque fixos – os quais variam somente em função de sua rotação.

Assim, a função do câmbio consiste em obter o melhor balanceamento entre força e velocidade, conforme a necessidade do veículo no momento. As trocas de marcha são o meio pelo qual a transmissão cumpre seu papel.

COMO SE SAIRIA UM CARRO COM CÂMBIO DE UMA MARCHA SÓ?

Supondo um modelo com transmissão direta do motor para as rodas – o câmbio de uma só marcha – o aproveitamento da potência e torque do motor ficaria muito prejudicado.

Ao rodar com carga total e/ou ao subir ladeiras, não seria extrair muita força sem a ajuda de marchas mais “reduzidas”, nem desenvolver grandes velocidades sem a ajuda de outras mais “longas”.

A FUNÇÃO DAS VELOCIDADES REDUZIDAS E ALONGADAS

Daí a necessidade da variedade de marchas em todos os veículos:

  • As marchas mais “baixas” (primeira e segunda) servem para favorecer a força para puxar carga, subir ladeiras e superar terrenos esburacados – ou todas juntas.
  • As marchas mais “altas” (quarta em diante) têm como função a otimização do uso de potência e torque do motor em velocidades de cruzeiro, com vistas a economizar combustível, e desenvolver maior velocidade máxima nas marchas mais “altas”.

Em resumo, o câmbio permite que o veículo tenha maior capacidade de tração (força) nas marchas mais reduzidas e desenvolver maiores velocidades nas mais alongadas.

A ANALOGIA DA MOUNTAIN BIKE

Para facilitar a compreensão, vamos usar um veículo familiar a todos e que também tem marchas. A mountain bike.

marchas da mountain bike
A mountain bike

A bicicleta com marchas possui 12, 28, 21 ou mais marchas, as quais cumprem o mesmo papel da transmissão de um veículo. Também não há diferença entre o motor e o ciclista: ambos possuem potência e torque fixos, variáveis apenas em função da força no pedal.

MARCHAS”LEVES” E “PESADAS”

Ao pedalar uma bicicleta com marchas, percebemos que algumas marchas são mais “leves”, e exigem menor esforço por parte do ciclista. Elas facilitam o passeio ao andar em baixa velocidade e em subidas, otimizando a energia despendida pelo atleta. A contrapartida fica por conta da pouca velocidade desenvolvida.

As relações “leves”, as quais favorecem a redução de “força no pedal” em subidas equivalem à primeira e segunda marcha dos automóveis e motocicletas, ou às reduzidas de caminhões e ônibus.

As marchas intermediárias equilibram a equação entre força e velocidade ao pedalar em superfícies planas e velocidade moderada.

As velocidades mais “pesadas”, que priorizam as altas velocidades, permitem que o ciclista pedale em velocidades tão altas quanto 60 km/h em pista plana e supere os 140 km/h em descidas, também conhecidas como downhill. O mesmo funciona para as marchas mais alongadas dos veículos, da quarta em diante.

MONARK BARRAFORTE X MOUNTAIN BIKE

monark barraforte uma marcha

A Monark Barraforte do seu avô

Para compreender a importância das múltiplas marchas em um automóvel, vamos aproveitar o exemplo das bicicletas com e sem marchas. Provavelmente, você aprendeu a se equilibrar em uma cross, com e sem rodinhas.

Quando era mais velho (a), já andou na Monark Barraforte do seu pai ou avô. Ao pedalar a primeira mountain bike de 18 marchas, com quadro de alumínio e pneus finos, ficou a sensação de trocar um VW Gol 1000 por um Jetta TSI.

Pesada e sem marchas, a Barraforte exigia muita “perna” para subir ladeiras. Os ciclistas com menos preparo físico preferiam empurrar até o topo para voltar a pedalar no plano. Caso o “piloto” decidisse andar o mais rápido que pudesse, não passaria dos 45 km/h no plano e 65 km/h nas descidas.

Ao pedalar a mountain bike, tudo fica mais fácil. O ciclista mais sedentário consegue subir qualquer ladeira e fazer pouquíssimo esforço para andar devagar, e pode-se andar na velocidade dos carros nas avenidas de São Paulo e atingir velocidades acima de 90 km/h com facilidade em descidas.

Passeios mais longos que 20 quilômetros com a Monark Barraforte deixa a maioria dos ciclistas exaustos ao final, ao passo que o mesmo ciclista chega ao final do mesmo percurso sem grande cansaço ao usar uma bicicleta de 21 marchas. Graças ao melhor aproveitamento da força das pernas proporcionado pelo câmbio.

APROVEITANDO TODA A POTÊNCIA DAS PERNAS (E DO MOTOR)

Graças ao melhor aproveitamento da força física do ciclista, poupa-se tempo, esforço e cansaço. Subir ladeiras deixa de ser algo muito desgastante e pode-se levar mais carga e cobrir maiores distâncias gastando menos calorias. Em provas de velocidade, velocidades muito maiores podem ser obtidas por meio das marchas “pesadas”.

A função do câmbio automóvel é exatamente a mesma. Aumentar a força para subir ladeiras, superar terrenos difíceis e puxar mais carga por meio das marchas curtas (primeira e segunda), assim como desenvolver grandes velocidades nas marchas mais longas – da quarta em diante.

O câmbio possibilita extrair da potência fixa do motor, mais força e mais velocidade conforme a necessidade do motorista.

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