Roda livre seletiva com atuação hidráulica
Com a exigência cada vez maior por parte das autoridades governamentais, de veículos que agridam o meio ambiente o menos possível, as montadoras têm produzido motores mais eficientes, e o mesmo se dá com as transmissões, que são fabricadas hoje com mais marchas ou mesmo CVTs, para que aproveitem estes motores da melhor maneira possível. Acompanhe nesse artigo as vantagens e desvantagens da roda livre seletiva com atuação hidráulica.
Desde 1918, temos visto no mercado veículos com transmissões com 10 marchas, e mesmo a Honda, que possuía um conceito de transmissões automáticas conjugado com vários eixos, como uma transmissão mecânica normal, abandonou este tipo de transmissão em busca de novos conceitos capazes de permitir um maior número de marchas, num mesmo espaço, tornando viável sua instalação em veículos mais eficientes.
As vantagens e desvantagens da roda livre seletiva com atuação hidráulica
Um componente que decididamente contribuiu para que estas novas transmissões fossem possíveis, foi a Roda Livre Seletiva com Atuação Hidráulica, ou SOWC na sigla em inglês. Esta nova Roda Livre, de conceito atual, é hoje utilizada em veículos Honda de 10 velocidades, em veículos GM de 9 e 10 velocidades e em veículos Ford de 8, 9 e 10 velocidades, apenas para citar alguns. (veja as figuras 1 e 2)
Sua função e projeto são realmente inteligentes. A placa central no interior desta roda livre (embreagem de uma via) seletiva é fixada por meio de ranhuras, ao carregador da sobremarcha. Na parte superior desta placa central existem estruturas sob tensão de mola. Como parte integrante desta placa central (fixada à carcaça), existe um came com ressaltos que se movimentam apenas em um sentido. Estes ressaltos com formato de rampas são projetados de maneira que as estruturas na placa central travam em uma direção enquanto permitem que a peça gire livremente na direção contrária (veja figuras 3, 4 e 5). Sua construção básica se parece a de um diodo mecânico.
Também percebemos, pelas fotos, que montado na lateral deste conjunto existe um pistão hidráulico que aciona a roda livre, utilizado para mover uma alavanca (Veja figura 6). Esta alavanca opera uma janela de chapa metálica que, em uma direção, manterá abaixada um jogo adicional de estruturas com tensão de molas. Quando a alavanca é movida hidraulicamente na direção oposta, estas estruturas sob tensão de molas se levantarão. Quando isto ocorre, estas estruturas travarão o corpo da roda livre pela parte inferior da placa central, que também possui ressaltos de travamento em uma só direção. Quando estas estruturas travam a placa central, junto com as estruturas superiores travando também a placa central, esta placa central da roda livre, que está fixada por ressaltos ao carregador da sobremarcha, ficará travada em ambas as direções.
Quando a alavanca é posicionada para desengatar as estruturas inferiores, que travam a placa central, as estruturas superiores travam a placa central para evitar que ela gire no sentido anti-horário, mas permitem que ela gire no sentido horário. Esta é a estratégia de operação da Roda Livre Seletiva Hidráulica, quando a 1ª marcha é aplicada; a maneira normal como toda transmissão automática opera com a 1ª acionada por roda livre. Uma vez que o veículo mude para 2ª marcha, e placa central girará no sentido horário.
Quando a marcha à Ré for aplicada, a alavanca será movida hidraulicamente de maneira a acionar as estruturas inferiores, evitando que a placa central gire no sentido horário, enquanto que as estruturas superiores evitam que a placa central gire no sentido anti-horário. em outras palavras, a roda livre travará nos dois sentidos, funcionando com um freio de baixa e ré convencional.
Haverá ocasiões em que esta roda livre acionada hidraulicamente poderá não funcionar convenientemente, conforme planejado. Isso podemos ver olhando com atenção as figuras 7 e 8. O lado inferior da placa central possui marcas de arrastamento no came feitas pelas estruturas sob tensão de molas. Podemos também observar pedaços de alumínio provenientes da carcaça da roda livre.
Isso sugere várias possibilidades. Um engate brusco em marcha à Ré seria a causa mais comum. Uma outra causa seria o balanço do veículo. Quando se engata o Drive, a Roda Livre Hidráulica Seletiva permanece na posição marcha à Ré. Quando a mudança para 2ª marcha acontece, um engate duro ocorre devido ao fato que o Carregador da Sobremarcha é incapaz de girar no sentido horário. Ou, pior ainda, uma falha hidráulica pode acontecer enquanto o veículo se movimenta à frente, fazendo com que a alavanca se mova e engate as estruturas inferiores na placa central. Este seria o pior cenário possível, mas, por enquanto felizmente, não há registro deste tipo de falha.
A Ford utiliza um solenoide para acionamento e controle da Roda Livre Hidráulica, energizando este solenoide na posição PARK em antecipação da condição que a marcha à Ré possa ser engatada. O módulo mantém este solenoide ligado em NEUTRO também pela mesma razão. Uma vez que a posição DRIVE tenha sido selecionada, aplica-se uma pressão do lado de liberação do pistão para assegurar que a placa central não permaneça travada no sentido horário.
Com esta alavanca já aplicada para a marcha à Ré em PARK ou NEUTRO, quando a marcha à Ré é selecionada, somente a embreagem 4-6-R precisa ser aplicada. E isto é feito através de uma válvula corrediça que proporciona um engate suave à embreagem.
A figura 9 mostra que o solenoide B está desligado.
Uma vez que se obtenha a pressão de 100 psi neste circuito, a válvula corrediça se movimenta, e a pressão da bomba aplica o freio 4-6-R (figura 11). Esta aplicação progressiva fornece um engate suave para a Marcha.
De maneira similar, a GM e a Honda aplicam o pistão da Roda Livre Hidráulica Seletiva em marcha à Ré utilizando um solenoide (solenoide F), que opera em 1 e Ré/6-7-8-9. Quando este solenoide está desligado, ele fornece pressão de aplicação para o pistão da Roda Livre Hidráulica Seletiva através da válvula de controle da embreagem, que é acionada pelo solenoide de controle correspondente. Este solenoide está acionado em PARK, NEUTRO e 1ª marcha até 5ª marcha e então desligado da 6ª marcha até a 9ª marcha. Uma válvula limitadora de alimentação fornece pressão no lado de liberação do pistão da Roda Livre Hidráulica Seletiva para se assegurar que a placa central girará no sentido horário.
Assim, quando a marcha à Ré é selecionada nas transmissões Honda e GM, duas ações ocorrem: O solenoide F é desligado para engatar o pistão da Roda Livre Hidráulica Seletiva, enquanto que o solenoide E liga para aplicar a embreagem 5-7-R através da válvula de reforço da embreagem da Ré. Esta válvula de reforço é projetada para fornecer um engate suave da embreagem 5-7-R, terminando o engate somente quando a pressão total é aplicada à embreagem.
Finalizando, esta Roda Livre Hidráulica Seletiva, muito eficaz e inteligente fornece tanto um comportamento de uma roda livre normal nas transmissões automáticas produzidas até agora, como também fornece travamento quando a marcha à Ré é engatada, coisa que até agora era obtida através de um freio especial. Este mecanismo de duplo estágio ajuda a diminuir o consumo de combustível através da redução do torque de arrasto do conjunto, diminuição da massa e volume da transmissão, pelo seu tamanho reduzido.
Com o objetivo de ajudar os técnicos reparadores de transmissões automáticas em sua busca por um correto diagnóstico e perfeito entendimento do funcionamento das transmissões modernas, é que este artigo foi escrito. Esperamos com isso dar nossa contribuição para a melhoria do nível técnico dos reparadores brasileiros.
Em outubro a APTTA Brasil estará apresentando um seminário técnico inovador.
Até o próximo número da Revista e um ótimo mês de trabalho a todos.
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