Unidade 4

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TECNOLOGIAS VEICULARESTECNOLOGIAS VEICULARES
TRANSMISSÃO, BATERIAS ETRANSMISSÃO, BATERIAS E
EMBREAGENSEMBREAGENS
Au to r ( a ) : M e . Fe l i p e D e l a p r i a D i a s d o s S a n to s
R ev i s o r : F l av i o N u m a t a J u n i o r
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Introdução
Olá, caro(a) estudante! Seja bem-vindo(a) a este ciclo de estudos. Neste material, abordaremos
temas relacionados à transmissão veicular e apresentaremos a diferença entre transmissão
manual, automática e automatizada. Discutiremos, ainda, os principais componentes que fazem
parte desse tipo de sistema, bem como estudaremos sinais de possíveis falhas desses elementos.
Na sequência, será dado um foco maior ao sistema de embreagem por transmissão mecânica, uma
vez que é a tecnologia mais popular atualmente. Em um próximo momento, discutiremos a tração
nas quatro rodas e veremos os componentes que fazem parte desse sistema e as respectivas
classi�cações. Para �nalizar nosso estudo, realizaremos uma discussão a respeito dos veículos
elétricos, quando estudaremos os modelos de veículos elétricos/híbridos mais comuns, algumas
das principais vantagens deles, bem como entenderemos quais as necessidades, em questão de
infraestrutura, para as quais devemos estar preparados com tecnologia, em grande proporção.
Bons estudos!
Tipos de Transmissões
Utilizadas em Veículos
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Você já estudou os tipos de transmissões utilizadas em veículos? Vamos lá? A transmissão veicular
está relacionada com uma série de elementos que têm como objetivo principal a transmissão de
energia do motor às rodas. Como funções secundárias do sistema de transmissão, podemos citar a
regulagem do torque, ou seja, da força que será direcionada às rodas por meio da atuação das
marchas (BOSCH, 2005).
Quando falamos de motores de transmissão, podemos abranger diferentes modelos, com
alterações de alguns elementos entre um e outros.
A transmissão manual é o modelo mais comum encontrado nos veículos, necessita da presença do
pedal da embreagem e da alavanca de câmbio, cuja troca deve ser realizada, manualmente, pelo
condutor. A troca deve ocorrer quando a rotação do motor atinge um valor elevado ou, ainda,
quando for necessário mais torque nas rodas. O modelo costuma ser mais barato, devido à
popularização e à menor necessidade de manutenção (BOSCH, 2005).
Já a transmissão automática apresenta a troca de marcha realizada de forma automática e, muitas
vezes, bem sútil, pouco perceptível em muitos veículos. A transmissão automática, naturalmente,
não tem pedal de embreagem (GILLESPIE, 1992). Além disso, o câmbio apresenta opções diferentes
na alavanca, sendo:
1. R — Reverse — Marcha a ré do veículo.
2. P — Parking — Posição utilizada para dar a partida no carro.
3. N — Neutral — Mantém o veículo em ponto morto.
4. D — Drive — Movimenta o veículo para frente.
Temos, ainda, a transmissão automatizada, chamada, por alguns, de transmissão sequencial. Assim
como a transmissão automática, esse modelo também não apresenta o pedal da embreagem,
contudo requer a seleção manual da marcha. Nesse caso, há a presença de um sistema eletrônico
de gerenciamento que atua no momento da troca de marcha pelo motorista e que,
automaticamente, aciona a embreagem. Como desvantagem desse sistema, temos o maior tempo
de resposta no processo de troca de marcha (BOSCH, 2005).
Outra transmissão existente é a transmissão continuamente variável (CVT), cuja principal diferença
dos outros modelos é a ausência de engrenagens planetárias que fazem o sincronismo para gerar a
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energia (marcha) correspondente. O sistema utiliza polias com diferentes diâmetros. Como
vantagem, temos a suavidade na troca de marcha, bem como o melhor desempenho do motor,
devido à menor perda de energia pela ausência (ou minimização) de atrito (MACEY; WARDLE, 2008).
Por �m, o último modelo de transmissão que apresentaremos é chamado de transmissão
automatizada de dupla embreagem. É o modelo mais moderno/tecnológico dentre os sistemas
citados. O processo utiliza duas embreagens que tornam a troca de marcha, praticamente,
instantânea. A principal utilização está em carros esportivos, devido ao alto desempenho, contudo
já é possível encontrar esse sistema em carros populares (MACEY; WARDLE, 2008). Como grande
representante do modelo apresentado, temos o câmbio DSG, lançado pela Volkswagen em 2004.
Atualmente, muitas marcas apresentam câmbios com o mesmo princípio do câmbio DSG. Vejamos,
a seguir.
PDK (Porsche).
PowerShift (Ford).
TCT (Fiat).
StepTronic (BMW).
DSG (VW e Audi).
SpeedShift (Mercedes).
Você, certamente, deve imaginar que a transmissão dos carros ocorre por meio de diferentes
elementos, correto? Por esse motivo e diante de tudo que foi apresentado, não podemos deixar de
comentar os principais componentes de transmissão e as respectivas funções. Veja, a seguir,
alguns deles.
Embreagem
Este elemento será o primeiro que discutiremos, pois é, possivelmente, o primeiro elemento em que
pensamos quando falamos em sistemas de transmissão. De forma bastante simpli�cada, podemos
dizer que a embreagem nada mais é do que dois discos que são pressionados um contra o outro.
Um desses discos deve estar conectado ao motor enquanto o outro está conectado com os demais
elementos de transmissão (TYLER, 2012).
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Fonte: phantom1311 / 123RF.
A liberação do pedal provoca o retorno para a posição estacionária e permite que os pneus voltem a
receber movimento do motor.
Conversor de torque
Este elemento substitui a embreagem em carros cuja transmissão ocorre de forma automática. O
conversor de torque também pode ser chamado de conversor hidrodinâmico de torque ou mesmo
de embreagem hidráulica. O equipamento funciona como um sensor mecânico realizando a
desconexão do motor de câmbio quando este encontra-se parado, realizando o travamento do carro
e impedindo possíveis movimentos (TYLER, 2012).
Caixa de câmbio
No momento em que o pedal da embreagem é acionado, os discos se afastarão, fazendo com que haja o distanciamento dos
momentos e permitindo a troca de uma marcha para outra, sem di�culdade.
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Este componente, como o próprio nome sugere, assume um formato semelhante a uma caixa na
qual são localizadas as engrenagens ou polias que fazem a troca da marcha do automóvel. No caso
de sistemas de transmissão manual, a caixa de câmbio, também, guarda a alavanca de câmbio.
Outra função importante da caixa de câmbio é a in�uência na mudança da relação entre torque e
velocidade transferida às rodas. Neste caso, quanto maior for o torque requisitado, menor será a
velocidade gerada na saída da caixa de câmbio. Por �m, outra função que vale destacar é a
alteração do sentido da rotação que vem do motor. O sentido alterado implica que a ré está
engatada (TYLER, 2012).
DiferencialNeste caso, estamos tratando de um conjunto de engrenagens que são responsáveis pela
distribuição da potência do motor entre as rodas. É um sistema complexo e importante para os
automóveis. O sistema diferencial garante, em situações de curvas, por exemplo, que a distribuição
ocorra de forma desigual entre as rodas, para equilibrar o giro, que também acontece em velocidade
diferente. Por exemplo, em uma curva para a direita, as rodas da esquerda percorrerão maior
distância, tendo, portanto, que girar mais rápido para garantir o total equilíbrio do carro (BOSCH,
2005).
Vale destacar que veículos que têm tração nas quatro rodas apresentarão uma função conhecida
como bloqueio diferencial. Quando essa função é acionada, o torque gerado pelo motor será
distribuído de forma igualitária entre todas as rodas. Se não houvesse esse bloqueio, em casos de
uma roda perder o contato com o solo, somente ele giraria, o que não seria útil, principalmente, para
casos de off-road (BOSCH, 2005).
Semieixos
Este componente apresenta a função de transmitir, para as rodas do automóvel, o movimento que
surge no diferencial. Os semieixos, em caso de tração dianteira, serão os homocinéticos (presentes
em cada roda). Em caso de automóveis com tração traseira, devem ser utilizados os semieixos
rígidos (BOSCH, 2005).
Eixo cardan
Para veículos que têm tração traseira e o motor localizado na parte dianteira ou, ainda, para veículos
com tração nas quatro rodas, utiliza-se uma conexão entre a caixa de câmbio e o diferencial. A
conexão é realizada por meio do eixo cardan, que consiste em um tubo fabricado a partir de
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material metálico e com forquilhas nas pontas. Uma das extremidades deverá ser conectada à caixa
de câmbio, enquanto a outra deverá ser conectada ao diferencial (TYLER, 2012).
Uma vez que discutimos os principais componentes que formam o sistema de transmissão, vamos
entender um pouco mais da relação entre o conjunto. Para isso, iremos considerar um câmbio
manual de cinco marchas em um carro com tração e motor frontal. Começamos imaginando o carro
sendo ligado e teremos, então, as etapas a seguir.
Seleção das marchas
Quando entramos em um carro e damos partida, a primeira ação deve ser a de posicionar a
alavanca de câmbio na posição correta da marcha: ponto morto, primeira marcha, segunda marcha
e assim por diante. O engate da marcha se inicia a partir do acionamento do pedal de embreagem,
que interrompe a conexão entre o motor e os demais componentes. A caixa de câmbio, na qual são
armazenadas as engrenagens, nos permitirá controlar a rotação e o torque que deverão ser
direcionados às rodas. As diferentes engrenagens permitem diferentes velocidades. Uma
engrenagem grande associada a um pequeno disco dos pedais resultará em uma menor velocidade.
Ao acionar a embreagem, engatando a primeira marcha, uma grande força estará sendo direcionada
ao veículo, necessária para remover ele da inércia. Ao trocar de marcha, a conexão é cortada e, ao
soltar o pedal da embreagem, a força gerada pelo motor estará disponível, novamente, para as
rodas, e assim sucessivamente (TYLER, 2012).
Transferência da potência
Uma vez que realizamos a seleção da marcha, o elemento que terá in�uência será o diferencial.
Convencionalmente, esse elemento é conectado à caixa de câmbio e é responsável por dividir a
força do motor entre as rodas. Vale lembrar que a divisão pode não ocorrer de forma igualitária
(MACEY; WARDLE, 2008).
Movimentação das rodas
Uma vez que a potência está dividida, essa força será direcionada ao semieixo, que, por sua vez,
está conectado às rodas, que, de fato, permitem a movimentação do motor. Com o carro em
movimento, você poderá engatar outra marcha, aumentando a velocidade do automóvel e
reiniciando todo o ciclo apresentado até o momento. Vale destacar a in�uência dos eixos no
movimento comentado. Uma vez que os eixos se desgastam, devido a atrito e aquecimento, eles
poderão prejudicar outros elementos do sistema de transmissão (MACEY; WARDLE, 2008).
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Foi explicado que os semieixos podem apresentar problemas e prejudicar todo o sistema, contudo
outros elementos também podem ter problemas e indicativos de falha. Por esse motivo, é
fundamental conhecer os principais sinais de desgaste em um sistema de transmissão, conforme
veremos a seguir.
Marcha arranhando: você, provavelmente, já ouviu o barulho da marcha sendo arranhada, quando
estava trocando de marcha. Esse barulho signi�ca que as engrenagens, presentes na caixa de
câmbio, não estão em perfeito alinhamento, podendo resultar na quebra dos dentes e na falha do
sistema.
Di�culdade em ladeira: você deve lembrar que a embreagem funciona com dois discos sendo
pressionados um contra o outro, correto? Esse atrito provoca a elevação da temperatura e,
consequentemente, o desgaste do disco. Quando isso ocorrer, teremos a perda de capacidade na
transmissão de potência do motor à caixa de câmbio, provocando a “patinação” do conjunto de
embreagem.
Embreagem muito alta: você deve imaginar que o ideal da movimentação de um automóvel é que a
ação ocorra quando o pedal da embreagem estiver no meio do percurso. Em situações em que
temos o desgaste do sistema, a embreagem começará a necessitar de uma altura cada vez mais
próxima do �m de curso de alta da embreagem para realizar a movimentação.
Marcha escapando: você consegue imaginar o perigo de ter uma marcha escapando? Para que essa
situação ocorra, é necessário que as molas, que mantêm as marchas engatadas, apresentem algum
problema. As molas podem apresentar problemas de lubri�cação, quebra ou trincamento, devido à
manutenção incorreta ou à direção imprudente do motorista, dentre outras possibilidades. É uma
situação perigosa e, normalmente, ocorre em uma das marchas do veículo.
Di�culdade para engatar marcha: você, provavelmente, sabe que a troca de marcha que ocorre em
um carro acontece de forma suave, sem a necessidade de aplicação de grandes esforços. Contudo,
se houver a necessidade de forçar o engate da marcha, deveremos nos atentar a alguns fatores,
como o �uido da embreagem, que pode estar baixo, ou, ainda, o sistema de acionamento, que pode
apresentar algum tipo de folga ou desgaste. Além disso, pode haver problemas mecânicos
relacionados com o desgaste das pastilhas.
Vazamento: você já deve saber que vazamento de óleo/lubri�cantes não é bom para nenhum
sistema. Vazamentos de óleos ou �uidos refrigerantes podem ocorrer por dani�cação dos tubos ou
utilização do �uido incorreto. A situação apresenta como consequência a falta de lubri�cação,
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aumentando atrito e calor e gerando estragos no sistema. É importante que o nível de óleo do
sistema seja sempre veri�cado, para evitar vazamentos prematuros e possíveis danos no sistema.
Ruído em curva: você já passou pela situação de entrar em uma curva e ouvir um ruído originado do
sistema de transmissão? Esse barulho pode ter diversas origens, e uma das mais comuns é no
desgaste do semieixo nas juntas. O componente em questão é responsável pela absorção de
grande quantidade de energia de impacto, e se não houver lubri�cação adequada, então, a chance
de resultar em falha é grande.
Outras falhas também podem ser citadas, como anel sincronizado que provoca barulhos ao pisar no
pedal ou, ainda, pedal da embreagem mais duro, necessitando de maior esforço para acionamento,
resultado de desgaste natural ou forçado.
Conhecimento
Teste seus Conhecimentos
(Atividadenão pontuada)
Diversos são os componentes que estruturam um sistema de transmissão, seja ele do tipo
automatizado de dupla embreagem, continuamente variável ou automatizado. Dentre os
elementos que compõem o sistema, podemos citar: embreagem, conversor de torque, caixa de
câmbio, diferencial, eixo cardan, semieixos, dentre outros.
A respeito do tema abordado e considerando seu conhecimento a respeito dos elementos que
realizam a transmissão de um sistema, leia as a�rmações a seguir e assinale a correta.
a) Diferencial: o sistema em questão realiza a distribuição de força de forma igual entre as
rodas de um automóvel, seja para um veículo de tração dianteira, traseira ou nas quatro
rodas.
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b) Semieixo: tem a função de realizar a transmissão do motor ao diferencial. Apresentam
a classi�cação do semieixo rígido para veículos com tração dianteira.
c) Eixo cardan: é um eixo que realiza a conexão entre o diferencial e o conversor de
torque. O eixo cardan é fabricado a partir de material metálico com forquilhas nas pontas.
d) Embreagem: são dois discos que se atritam entre si. Ambos os discos são conectados
ao motor, para receber a força e realizar a distribuição entre os outros elementos do
sistema.
e) Conversor de torque: este elemento substitui a embreagem em carros cuja transmissão
ocorre de forma automática. O conversor de torque também pode ser chamado de
conversor hidrodinâmico de torque.
Agora, vamos estudar sobre o sistema de embreagem para transmissão mecânica. O sistema de
embreagem é só uma parte de todo o sistema de transmissão. A criação dele possibilitou
chegarmos a tecnologias que resultaram nos automóveis que temos atualmente. O sistema permite
que um motor de combustão continue funcionando mesmo em situações de paradas do automóvel,
sem perder, por exemplo, temperatura de trabalho e sem haver a necessidade de realizar a partida
novamente.
Sistema de Embreagem
para Transmissão
Mecânica
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Comumente, escutamos que a mudança de marcha exige que a embreagem seja acionada. O
desacoplamento do disco do volante do motor, que provoca a desconexão com a caixa de câmbio, é
consequência do acionamento da embreagem. Para que possamos entender melhor, vamos entrar
em pontos mais especí�cos da etapa de funcionamento.
Quando falamos de transmissão via embreagem, estamos falando de um conjunto de
componentes, e, por esse motivo, o termo mais correto seria “sistema de embreagem”. Vejamos a
seguir.
Conjunto de embreagem
O giro ocorre conforme o giro do volante do motor. O conjunto de embreagem é �xado, por meio de
parafusos, ao volante do motor, logo, o giro acontece de forma simultânea. Na situação em que o
pedal esteja em repouso e não haja marchas engatadas, os dois sistemas (câmbio e embreagem)
estarão em repouso (SANTOS, 2006).
Pedal
É acionado pelo condutor e provoca o acionamento de um sistema mecânico, envolvendo cabos de
aço, ou de um sistema hidráulico, envolvendo �uido. O acionamento do sistema,
independentemente de qual for, realiza a transferência da pressão inserida pelo pé do condutor para
um cilindro auxiliar (BOSCH, 2005).
Cilindro auxiliar
Como o próprio nome sugere, é responsável por auxiliar a movimentação da alavanca do câmbio
com o garfo da embreagem, realizando o empurramento do rolamento de apoio contra uma mola
conhecida como diafragma do platô (SANTOS, 2006).
Mola diafragma do platô
A mola é responsável pelo afastamento do disco de embreagem, em alguns poucos milímetros, do
volante do motor, provocando o desacoplamento entre eles. É necessário que a mola realize um
movimento semelhante ao de uma alavanca, pressionando, no centro, e erguendo as extremidades,
para que o disco seja puxado (SANTOS, 2006).
Disco da embreagem para de girar
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Uma vez que o disco é puxado, ele irá parar de girar, devido ao desacoplamento gerado. O
desacoplamento provoca a perda de contato e, portanto, a perda de fricção com o volante do motor.
Como consequência, outro elemento que para de trabalhar é a caixa de câmbio, uma vez que o eixo
piloto, responsável pela transferência da força, está conectado ao disco (SANTOS, 2006).
Marcha trocada
Uma vez que o carro não está transmitindo força para as rodas, a alavanca poderá ser
movimentada, provocando a troca de marchas, resultando na troca suave de uma marcha para
outra, sem problemas com desgaste excessivo das engrenagens da caixa de câmbio (SANTOS,
2006).
Pedal retorna à posição de repouso
Após a troca de marcha, é necessário que o motorista pare de pressionar o pedal da embreagem,
aliviando toda a pressão imposta sobre a mola diafragma. Por �m, todo o ciclo pode ocorrer,
novamente, em uma nova troca de marcha (TYLER, 2012).
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Após um intenso estudo a respeito do funcionamento do sistema de embreagem, vamos nos
aprofundar nas peças que compõem o sistema.
Volante do motor
Este elemento consiste em uma engrenagem no formato de um disco dentado, é fabricado,
normalmente, a partir de metal fundido e apresenta peso elevado. O volante deve ser conectado à
extremidade do virabrequim, juntamente com o motor. O acessório exerce duas forças primordiais:
uma força para redução das vibrações provocadas por movimentações irregulares dos pistões e
outra força relacionada à transferência de força para a embreagem (TYLER, 2012).
Todo o conceito apresentado resulta em um elemento de grande inércia, para que seja possível
manter o virabrequim com alto nível de estabilidade, bem como para garantir que o contato com o
disco da embreagem não provoque perda de giro (rotação) do motor. A Figura 4.1 apresenta a
ilustração de um volante do motor.
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Figura 4.1 — Volante do motor
Fonte: josemperal / 123RF.
#PraCegoVer: a imagem apresenta um volante de motor. Este elemento apresenta o formato de um disco
fabricado de material metálico. O disco apresenta ao longo de toda sua lateral dentes, formando uma
engrenagem de dentes retos. O centro do disco apresenta um furo para encaixe de eixo e furos ao redor
para parafuso e �xação.
Platô de embreagem
O sistema de platô consiste em um conjunto de elementos, dentre os quais podemos citar (TYLER,
2012):
mola diafragma;
carcaça;
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placa de pressão.
O conjunto é responsável por realizar o armazenamento do disco de embreagem, bem como por
pressioná-lo contra a parede do volante do motor.
Uma vez que os elementos estejam todos unidos (volante e platô), por consequência, o giro
acontece de forma simultânea. Contudo o platô é o elemento que permite a realização da
“desembreagem”, conforme já estudado. A Figura 4.2 apresenta o conjunto disco-platô-rolamento,
no qual é possível observar a união dos elementos.
Disco de embreagem
Este elemento é um dos principais componentes do sistema de embreagem. É o disco de
embreagem o grande responsável por realizar toda a conexão física entre a caixade câmbio e o
motor. Como o próprio nome sugere, é um disco circular de metal com revestimento na borda,
conhecido como guarnição. A guarnição é, normalmente, fabricada a partir de algum metal com
características abrasivas, que são úteis em situações de atrito com o platô, em um dos lados, e com
o volante, no outro lado (BOSCH, 2005).
Outra função importante dos discos de embreagem é a redução dos ruídos e da vibração do
sistema. A Figura 4.2 ilustra a posição do disco.
Rolamento de apoio
O elemento conhecido como “rolamento de apoio” ou, ainda, como “colar de embreagem” é
responsável por pressionar a mola diafragma por meio do deslizamento que ocorre sobre o eixo
piloto. O rolamento é responsável, ainda, pela redução da força do impacto entre as peças, uma vez
que o platô está em giro quando o pedal é acionado (BOSCH, 2005).
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Figura 4.2 — Disco, platô e rolamento
Fonte: Gregori (2016, p. 19).
#PraCegoVer: a imagem apresenta um conjunto com três elementos: sendo o primeiro, localizado à
esquerda, um disco de embreagem. O segundo, localizado no centro, um platô de embreagem e o terceiro,
localizado ao lado direito, um rolamento. O disco de embreagem apresenta um formato de anel. O anel
contém vários furos para �xação de parafuso, o furo central (interno) do disco apresenta espaço su�ciente
para encaixe de outros elementos. O platô de embreagem apresenta formato de disco com uma geometria
mais robusta. Seu furo central deve ser próximo ao tamanho do rolamento que estará conectado. O
rolamento é um elemento de máquina também em formato de anel e com espessura considerável para
redução de vibração.
Garfo da embreagem
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Recebe este nome pois se assemelha ao formato de garfo. Funciona como um braço que, quando
acionado, é responsável por movimentar o rolamento de apoio em direção à mola diafragma. É uma
das peças que mais sofrem com desgaste e atrito, portanto é necessário ter bastante atenção
durante os períodos de manutenção e revisão dela, substituindo-a sempre que necessário
(QUALIDADE…, 2019).
Conhecimento
Teste seus Conhecimentos
(Atividade não pontuada)
O sistema de embreagem é uma parte bem complexa do sistema de transmissão mecânica.
Envolve diversos elementos, que devem atuar em perfeita sincronia para garantir conforto,
segurança e ergonomia para os usuários. O sistema é acionado quando o condutor pisa no pedal
da embreagem, e, a partir desse momento, uma série de processos internos ocorre, de forma
quase que instantânea, possibilitando a troca de marcha.
A respeito do tema abordado e considerando seu conhecimento a respeito dos elementos que
realizam a transmissão mecânica em um sistema de embreagem, assinale a alternativa correta.
a) Pedal: é acionado pelo cilindro auxiliar, pode envolver cabos de aço ou sistemas
hidráulicos. É responsável pela transmissão de movimento entre o volante e a roda.
b) Cilindro auxiliar: responsável por auxiliar a movimentação da mola diafragma do platô
com o garfo da embreagem. É necessário que a mola seja comprimida.
c) Mola diafragma do platô: é responsável por realizar o afastamento do cilindro auxiliar,
em poucos milímetros, do volante do motor.
d) Virabrequim: o funcionamento dele ocorre a partir do acionamento da embreagem,
que, por meio da transmissão de força, realiza a movimentação do virabrequim.
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e) Disco da embreagem: quando o funcionamento dele é interrompido, tem como
consequência o interrompimento do trabalho caixa de câmbio.
Agora, vamos estudar diferencial e tração nas quatro rodas. A tração nas quatro rodas é,
popularmente, conhecida por nós brasileiros como tração 4x4 (tração quatro por quatro). Em países
de língua inglesa, é comumente chamada de “All-wheel drive” (SANTOS, 2006).
O sistema apresentado tem como um dos principais objetivos a distribuição da força nas rodas,
garantindo, consequentemente, melhor aderência ao solo.
Os veículos 4x4 podem ser categorizados da seguinte forma (MACEY; WARDLE, 2008):
4x4 full-time;
4x4 part-time.
O sistema full-time, como o próprio nome sugere, oferece tração o tempo todo, ou seja, a
funcionalidade está sempre ativa, e esse tipo de veículo necessita da presença de um diferencial
central. Esse elemento deve realizar a compensação da diferença de velocidade que ocorre entre as
rodas traseiras e frontais. Como exemplos de automóveis que recebem esse tipo de tração,
podemos citar o modelo X1 da BMW e a Land Rover Defender (MACEY; WARDLE, 2008).
Diferencial e Tração nas
Quatro Rodas
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Em contrapartida, o sistema 4x4 part-time é conhecido pela ausência do diferencial central,
apresentando, apenas, uma caixa de transferência. Veículos como S10 (Chevrolet) e Ranger (Ford)
têm esse sistema, no qual a funcionalidade da tração 4x4 deve ser ativada em momento oportuno
(MACEY; WARDLE, 2008).
É comum encontrarmos, em veículos que possuem esse sistema, a presença da “roda livre” com
acionamento automático. O acionamento ocorre de forma mecânica, por catraca ou vácuo. A forma
mecânica, bastante usual, deve ser acionada por travas pelo próprio motorista.
O sistema requer alguns cuidados em relação ao seu uso. Por exemplo, em situações de curva, em
que os eixos dianteiros e traseiros apresentam diferentes velocidades, é recomendado que não seja
utilizado o sistema 4x4, pois o uso, em solo de alta aderência, pode dani�car, de forma severa, os
componentes de transmissão. Como forma de resolver esse problema, modelos de veículos mais
modernos, como os da Mitsubishi (Pajero TR4, por exemplo), vêm inserindo um moderno sistema
de caixa de transferência, proporcionando maior versatilidade ao uso da tração.
Outra característica do sistema 4x4 part-time se refere a um mecanismo que realiza a multiplicação
do torque. Esse mecanismo está presente na caixa de transferência e apresenta a funcionalidade de
realizar a multiplicação da força gerada pelo motor, facilitando a superação de obstáculos, como
rampas e inclinações acentuadas.
REFLITA
O sistema mais comum entre ambos os citados é o part-time, que se encontra presente
em muitos veículos do tipo off-road.
 
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Carros como o modelo Grand Cherokee (Jeep) apresentam um sistema automático chamado de
Quadra-Trac. Esse sistema nada mais é do que uma caixa de transferência que contém um
diferencial central de acoplamento viscoso; neste caso, ao contrário do que se costuma usar, utiliza-
se silicone, e não óleo. O elevado calor provocado pelo atrito provoca a redução da viscosidade do
óleo, situação que não ocorre com o silicone.
Um sistema parecido com o citado é o sistema que a EcoSport 4WD (Ford) apresenta, contudo, em
condições estáveis, a tração ocorre nas rodas dianteiras.
praticar
Vamos Praticar
Dentro da categoria de carros 4x4, temos algumas possibilidades,
que o consumidor deve procurar para entender qual se adequa
mais à necessidade dele. As picapes, por exemplo, apresentam
espaço e oferecem força na tração. Os SUVs (Sport Utility Vehicles
— Veículos Utilitários Esportivos) compactos estilo jipes são
projetados paraencarar off-roads mais extremos, com estrutura
mais robusta e menos conforto em relação ao espaço. Os SUVs
mais tradicionais (porte médio) oferecem mais espaço e
tecnologia, indicados para aventuras e trilhas. Portanto, é
importante que, tanto na aquisição quanto na execução do projeto
de um automóvel, seja levada em conta a �nalidade de projeção,
provocando uma análise crítica em relação às características do
motor.
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Quando vamos comprar um carro, iremos nos deparar com as seguintes opções: carros com
tração traseira, dianteira ou nas quatro rodas (4x4). A escolha deve ser feita com base em custos e
necessidade de uso do veículo. Por exemplo, se o intuito é fazer trilhas e passar por grandes
aventuras, não é o ideal utilizar um carro com tração apenas dianteira.
A partir do tema proposto, preencha as três lacunas da imagem a seguir, apresentando qual
situação corresponde a tração dianteira, tração nas quatro rodas e tração traseira. Na sequência,
explique o motivo de sua resposta.
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Figura — Comparação entre diferentes possibilidades de tração
Fonte: Adaptada de simplyamazing / 123RF.
#PraCegoVer: a imagem apresenta a vista inferior de um carro onde é apresentado
características que de�nem se um veículo apresenta tração apenas dianteira, apenas traseira
ou nas 4 rodas. A primeira imagem (mais a esquerda) é apresentada às 4 rodas, o motor frontal
e um destaque com o com a ligação das rodas dianteiras. A segunda imagem, central, é
apresentada às quatro rodas, o motor, e a conexão destacada entre o motor e as rodas frontais
bem como a conexão entre o motor e as rodas traseiras por meio do eixo cardan. Por �m, a
imagem mais à direita apresenta as quatro rodas e o motor com destaque apenas na ligação
entre motor e eixo traseiro por meio do eixo cardan.
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Você já ouviu falar em fundamentos dos veículos elétricos? Vamos estudar sobre esse tema? Os
veículos elétricos apresentam uma tecnologia relativamente nova e que está começando a se
popularizar pelo mundo. Dessa forma, é importante que haja um estudo aprofundado para entender
as necessidades de melhoria, bem como entender o que pode ser feito para impulsionar o consumo
dela.
Tratando do Brasil, especi�camente, temos diversas ações que podem e vêm sendo realizadas para
impulsionar o consumo e a fabricação. Por exemplo, têm-se questões de facilidade de
licenciamento para empresas nacionais produzirem componentes de veículos elétricos; fusões ou
aquisições de empresas para investimento no ramo; e barateamento de custos logísticos para a
aquisição de componentes.
Mas, a�nal, o que são os veículos elétricos e o que os de�ne? Esta classe de automóveis, conhecida
em países de língua inglesa como electric vehicle, apresenta propulsão realizada por um, ou mais de
um, motor elétrico. A utilização deles vai desde condução de pessoas e objetos pequenos até a
movimentação de grandes cargas, assim como os veículos convencionais. Como você já deve ter
percebido, a grande diferença em relação aos automóveis convencionais é que os elétricos
apresentam um sistema de propulsão elétrica.
Fundamentos sobre
Veículos Elétricos
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Fonte: zinkevych / 123RF.
Mas e os veículos híbridos? Estes utilizam, ao menos, duas fontes de potência para garantir a
produção de energia e, por consequência, o movimento. Os carros híbridos apresentam um motor a
combustão e um motor elétrico. Dessa forma, alguns especialistas categorizam os automóveis
híbridos como uma subdivisão dos automóveis elétricos, uma vez que a tração também pode
ocorrer por meio da energia elétrica.
Tipos de Baterias Utilizadas
Uma vez que a tecnologia vai avançando, novos modelos de bateria vão surgindo no mercado para
suprir diferentes necessidades. No princípio, carros elétricos comportavam, apenas, modelos
populares, com poucas horas de duração, atingindo um pequeno público. Com o passar do tempo,
novos públicos foram sendo agregados devido a novas tecnologias. Vejamos, a seguir, alguns dos
Os motores elétricos utilizam energia química, que se armazena nas baterias recarregáveis e que, mais tarde, pode ser
convertida em energia elétrica que alimentará o motor, fazendo a conversão para energia mecânica e realizando a
movimentação.
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principais tipos de carros elétricos e características de suas respectivas baterias segundo Santos
(2020).
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#PraCegoVer: o infográ�co estático apresenta, ao centro, o título “Tipos de carros elétricos”. Ao redor, há
outros cinco círculos, com seus respectivos títulos e de�nições. O primeiro círculo, intitulado “Plug-in
Electric Vehicle (PEV)”, apresenta a de�nição “tipo de veículo que pode utilizar duas diferentes categorias
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de bateria: Battery Electric Vehicle (BEV) e Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV). Nesse caso, a bateria,
carregada por eletricidade, deve ser originada de uma tomada conectada à rede elétrica”. O segundo
círculo, intitulado “Hybrid Electric Vehicle (HEV ou FHEV)”, apresenta o texto “esse modelo é utilizado tanto
em motores à combustão interna quanto em motores elétricos. Nesse caso, os motores à combustão são
utilizados para propulsionar o veículo, apenas. Logo em seguida, cabe ao motor elétrico mover o veículo.
Esse modelo, ao contrário do anterior, não pode ser carregado na rede elétrica”. O terceiro círculo,
intitulado “Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)”, apresenta o texto “esse veículo é movimentado, de
forma simultânea, por um motor à combustão interno e um motor elétrico. Ambos os sistemas funcionam
em paralelo, para garantir mais potência e autonomia ao sistema do veículo”. O quarto círculo, intitulado
“Extended Range Electric Vehicle (EREV)”, contém o texto “esse veículo apresenta longo alcance, sendo
ideal para viagens distantes. O sistema apresenta um extensor de autonomia que inicia seu trabalho com
a energia do motor elétrico e, quando esgotado, troca, automaticamente, para a energia do motor à
combustão interna”. O quinto círculo, intitulado “Fuel Cell Vehicle (FCV)”, apresenta o texto “esse veículo,
100% elétrico, realiza a conversão de energia química oriunda do hidrogênio, por exemplo, em energia
elétrica. Ao contrário dos outros modelos, não apresenta combustão interna”.
Infraestrutura para Receber os Veículos na Cidade
Para que as cidades sejam capazes de receber grande quantidade de veículos elétricos e/ou
híbridos, elas devem ter uma infraestrutura adequada. Santos (2020) descreve algumas das
infraestruturas necessárias. Vejamos, a seguir.
Aumento da oferta de energia
Uma vez que tivermos a popularização dos veículos elétricos, a demanda por energia também irá
aumentar, sendo necessárioinvestimento em infraestrutura tanto na geração quanto na distribuição
de energia para suprir o uso. Caso esse cenário se torne realidade, então, provavelmente, teremos
um aumento de demanda por empregos em setores de energia renováveis e pouco poluentes. Além
disso, será necessário, também, implantar pontos de recargas de bateria nas cidades. Esse assunto
irá requerer grande investimento para �ação, equipamentos e utilização.
Limitação da oferta de lítio
O desempenho das baterias à base de lítio necessita de otimização ainda. O lítio é um recurso �nito
extraído da natureza. Um possível crescimento do consumo acarretará maior preço no mercado
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internacional. Países como Argentina, Austrália, Zimbábue e Chile são os atuais maiores produtores
desse minério.
Logística de produção
Expandindo um pouco o campo de limitação das cidades e apresentando pontos de
melhoria/otimização, de forma mais geral, temos tópicos relacionados ao uso das baterias de lítio,
que é um problema, devido às limitações. O processo de produção em cadeia logística ainda é
pouco e�ciente, pois, como não há certeza de qual bateria será produzida em larga escala no futuro,
as montadoras não apresentam competitividade signi�cativa, devido a problemas de transporte de
insumo e matéria-prima até o centro de distribuição.
Reciclagem das baterias
Seguindo o mesmo raciocínio do item anterior, discutiremos, aqui, um ponto que vai além da
infraestrutura das cidades. Não há, no mundo, muitas empresas que realizam a reciclagem correta
de baterias fabricadas a partir do lítio ou de outros metais raros, como disprósio, lantânio, neodímio
e praseodímio. As baterias utilizadas em carros elétricos, normalmente, apresentam a vida útil entre
oito a dez anos (em média). Outro fato importante a ser comentado é sobre a questão de
padronização de reciclagem, que ainda não existe. Empresas como Toyota vêm investindo em
grandes programas de coleta de baterias, principalmente a bateria do modelo Prius, o carro híbrido
mais vendido do mundo. A Nissan, também, vem investindo em parcerias e programas relacionados
ao assunto. Em 2018, por exemplo, a Sumitomo Corporation, em parceria com a Nissan, inaugurou,
no Japão, uma indústria de reciclagem de baterias de veículos elétricos.
praticar
Vamos Praticar
Diversas marcas vêm investindo em tecnologias para carros elétricos e híbridos, por entenderem
que é a tecnologia do futuro. Diferentes modelos vêm sendo testados e estudados para buscar o
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ponto ótimo entre e�ciência e custo. Existem, atualmente, no mercado, aqueles carros que são
puramente elétricos; outros que necessitam do acionamento do motor de combustão interna;
outros que apresentam ambos os motores trabalhando de forma simultânea e assim por diante.
A partir do tema apresentado e considerando que carros do tipo Fuel Cell Vehicle (FCV) estão entre
os modelos mais populares de veículos elétricos, busque vantagens e desvantagens de se possuir
um veículo com essa tecnologia e as apresente.
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Material
Complementar
F I L M E
É assim que funciona a embreagem | Elton Pinheiro
Ano: 2021
Comentário: O vídeo indicado apresenta o funcionamento do motor e da
embreagem em uma motocicleta. A animação contém todo o passo a passo,
em alto nível de detalhamento. Você perceberá que o sistema é bastante
semelhante ao sistema de carros.
Para conhecer mais sobre o assunto, acesse o vídeo disponível em:
TRA I LER
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L I V R O
Veículos elétricos e híbridos: fundamentos,
características e aplicações
Autor: Max Mauro Dias Santos
Editora: Érica
Capítulo: 3
Ano: 2020
ISBN: 978-85-365-3283-7
Comentário: O livro indicado apresenta um vasto estudo a respeito dos
fundamentos, das aplicações e das características dos veículos elétricos e
híbridos. No capítulo indicado, discute-se a respeito dos principais
componentes de veículos elétricos e híbridos, bem como são apresentados
pontos importantes a respeito do motor de combustão interna, de
acoplamento mecânico, de eletrônica de potência, de motor gerador e do
sistema de armazenamento de energia.
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Conclusão
Caro(a) estudante, chegamos ao �m da nossa jornada de estudos. Neste material, foram abordados
temas relacionados à transmissão veicular, e apresentamos e discutimos as principais diferenças entre
transmissão manual, automática e automatizada. Discutimos, ainda, os principais componentes que
fazem parte desse tipo de sistema, bem como estudamos quais são os sinais que indicam possíveis
falhas desses sistemas. Tivemos um grande foco no sistema de embreagem por transmissão mecânica,
uma vez que é a tecnologia mais popular atualmente.
Posteriormente, foi discutida a tração nas quatro rodas, e estudamos os componentes que fazem parte
desse sistema, bem como as respectivas classi�cações. Para �nalizar nosso estudo, foi realizada uma
discussão sobre os veículos elétricos. Nesse momento, debatemos a respeito dos modelos de veículos
elétricos/híbridos mais comuns, bem como algumas das principais vantagens.
Referências
BOSCH, R. Manual da tecnologia automotiva. São
Paulo: Blucher, 2005.
É assim que funciona a embreagem | Elton
Pinheiro. [S. l.: s. n.], 2021. 1 vídeo (20 min.).
Publicado pelo canal Future Motos. Disponível em:
https://www.youtube.com/watch?
v=siTQOEeX2Ng. Acesso em: 6 abr. 2022.
GILLESPIE, T. D. Fundamentals of vehicle dynamics. Warrendale: SAE, 1992.
GREGORI, I. R. S. Trepidação em veículos equipados com embreagens a seco: uma abordagem
multivariada do sinal de torque baseado no comportamento do atrito dos materiais de fricção. 2016. Tese
https://www.youtube.com/watch?v=siTQOEeX2Ng
https://www.youtube.com/watch?v=siTQOEeX2Ng
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(Doutorado em Engenharia Elétrica) — Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016. Disponível
em: https://fei.edu.br/~cet/tese_IvanGregori_2016.pdf. Acesso em: 15 mar. 2022.
MACEY, S.; WARDLE, G. Fundamentals of car design and packaging. Culver City: Design Studio Press,
2008.
QUALIDADE e segurança são fundamentais. Catálogo. Ima, 2019. Disponível em: https://ima.ind.br/wp-
content/uploads/2019/08/Catalogo_IMA.pdf Acesso em: 24 mar. 2022.
SANTOS, M. M. D. Veículos elétricos e híbridos: fundamentos, características e aplicações. 1. ed. São
Paulo: Érica, 2020. (Disponível na Minha Biblioteca).
SANTOS, W. M. Sistema de acionamento de embreagem hidráulico para caminhões leves. 2006.
Dissertação (Mestrado em Engenharia Automotiva) — Departamento de Engenharia Automotiva,
Universidade de São Paulo, São Bernardo do Campo, 2006. Disponível em: http://automotiva-
poliusp.org.br/wp-content/uploads/2013/02/wagner_santos.pdf. Acesso em: 15mar. 2022.
TYLER, S. Handbook of vehicle and automobile engine technologies. Nova Iorque: Academic Studio, 2012.
https://fei.edu.br/~cet/tese_IvanGregori_2016.pdf
https://ima.ind.br/wp-content/uploads/2019/08/Catalogo_IMA.pdf
https://ima.ind.br/wp-content/uploads/2019/08/Catalogo_IMA.pdf
http://automotiva-poliusp.org.br/wp-content/uploads/2013/02/wagner_santos.pdf
http://automotiva-poliusp.org.br/wp-content/uploads/2013/02/wagner_santos.pdf