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20 De março de 2024 O que é o bloqueio do diferencial?
O diferencial faz parte do sistema motriz em veículos de quatro rodas. A sua localização típica é a intersecção entre o veio de transmissão e os semieixos das rodas motrizes. O design básico dispõe de um pinhão, uma coroa, bem como de engrenagens de satélite e planetárias. O conjunto completo está submerso em óleo para diferenciais de carro e envolto por uma carcaça metálica.
O pinhão está localizado na carcaça e na ponta do veio de transmissão, estando este vedado por um retentor de diferencial de carro. O pinhão contacta com uma coroa disposta perpendicularmente, solidária com a caixa de diferencial. A caixa é uma estrutura que integra engrenagens de satélite e planetárias. As engrenagens planetárias, dispostas na ponta dos extremos internos dos semieixos, contactam com as engrenagens de satélite, fixas sobre a caixa. O diferencial pode ser bloqueado mediante um mecanismo.
O design mecânico desta peça permite desmultiplicar e redirecionar perpendicularmente a força motriz do motor a partir do veio de transmissão, transmitindo-a para os semieixos e, por conseguinte, para as rodas motrizes. Além destas funções, o sistema compensa a diferença do número de rotações entre as duas rodas de um eixo motriz.
A diferença do número de rotações entre rodas motrizes do mesmo eixo ocorre devido a vários fatores durante a condução. É o caso, por exemplo, quando as rodas percorrem trajetos com comprimentos distintos no exterior e interior de uma curva, quando há variações dinâmicas do diâmetro das rodas, etc.
A compensação de rotações entre as duas rodas é de suma importância para prevenir tensões e evitar um desgaste prematuro do sistema motriz. Além disso, reduz o desgaste dos pneus. Este ocorreria por deslize forçado, o que seria o caso num eixo motriz rígido sem diferencial. Este sistema mecânico permite, portanto, satisfazer exigências dinâmicas do eixo motriz, assegurando uma estabilidade e tração ideal do veículo.
Bloqueio do diferencial: para que serve?
O diferencial do carro comporta-se de maneira diferente consoante as situações de condução. No caso de condução em linha reta, o número de rotações das rodas motrizes é aproximadamente igual. Então as engrenagens de planetário, os semieixos e as rodas deslocam-se a uma velocidade de rotação idêntica. As engrenagens de satélite não giram sobre o próprio eixo. O conjunto de engrenagens move-se, portanto, como um todo.
Quando as rodas giram com um número de rotações desigual, por exemplo, quando o carro efetua uma curva, as engrenagens de satélite desempenham um papel importante. Neste caso, as engrenagens de satélite seguem a translação da coroa e rodam, em simultâneo, sobre o próprio eixo. Ocorre, portanto, um movimento combinado nestas engrenagens.
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Quando as engrenagens de satélite têm um movimento combinado, uma das engrenagens planetárias, ligada ao primeiro semieixo, gira com uma velocidade que equivale à soma das velocidades de translação e rotação das engrenagens de satélite. A segunda engrenagem planetária ligada ao semieixo oposto, por seu lado, gira com uma velocidade que equivale à diferença das velocidades de translação e rotação das engrenagens de satélite. Isto permite que a velocidade de rotação das duas rodas motrizes possa diferir.
Ainda assim, um diferencial básico tem uma desvantagem significativa. Esta demonstra-se quando a tração ao piso difere entre as duas rodas motrizes. Neste caso, é a roda com a menor tração que determina a distribuição de força pelas rodas, por exemplo, se uma das rodas estiver sobre lama ou gelo e a outra sobre asfalto seco. A roda onde a tração ao piso é menor acaba por receber mais torque, sendo a aplicação de torque à roda com maior tração comparativamente menor. Assim sendo, a aplicação de força total no eixo motriz pode não ser suficiente para deslocar o carro.
A resolução do problema encontra-se na travagem ou no bloqueio do diferencial. Neste caso, o eixo motriz passa a funcionar como um eixo rígido, havendo apenas pouca ou nenhuma compensação de rotações entre as rodas. Nesta configuração, a distribuição de força pelas rodas não depende da tração ao piso. Então, a força aplicada ao piso pela roda com a maior tração é suficiente para deslocar o veículo.
De qualquer forma, o bloqueio deve ser desligado após o arranque para assegurar a estabilidade do veículo.
Como funciona o bloqueio do diferencial?
Diferenciais complexos permitem um bloqueio quando necessário, para suprimir o efeito de compensação de rotação entre as rodas. O bloqueio ocorre por meio de:
- Bloqueio eletrónico ou manual do diferencial mediante um sistema hidráulico, magnético ou mecânico.
- Presença de um diferencial com bloqueio. O bloqueio ocorre automaticamente em diferenciais autobloqueantes, também denominados por “torsen”, de deslizamento limitado ou com embraiagem viscosa. Consoante o tipo, o bloqueio ocorre em função do binário ou da diferença de rotações entre os semieixos.
- Ativação de um travão hidráulico na peça. Tem a vantagem de ser possível gerir facilmente a relação de bloqueio, permitindo melhor adequabilidade às situações de condução.
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