Você sabe exatamente o que deseja em seu novo carro. Você escolheu um potente motor V8, um potente motor de quatro cilindros, um híbrido econômico ou um carro elétrico de última geração, mas ainda há mais uma questão importante a considerar: a que tipo de sistema de propulsão esse motor deve ser acoplado? Tração Traseira? Tração dianteira? Tração integral? 4X4? Quer o seu carro seja movido pelas rodas dianteiras, traseiras, pelas quatro rodas ou algo intermediário, há vantagens e desvantagens em cada sistema.
Primeiro, alguns princípios básicos: um “transmissão” é a combinação do motor, ou no caso de um veículo elétrico (“EV”), um “motor”, que alimenta o carro, e um transmissão, que utiliza a potência do motor para girar as rodas e colocar o carro em movimento. O motor e a transmissão são, na verdade, dois sistemas mecânicos separados e muito diferentes, intimamente acoplados. Juntos eles compõem o seu carro trem de força, também referido por algumas pessoas como “trem de força”.
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Este artigo foi elaborado para lhe dar uma ideia geral do que esperar de cada configuração possível do sistema de transmissão. Esteja ciente de que os carros individuais podem ter um desempenho muito diferente dependendo de como são equipados e ajustados. Um Corvette e um Lincoln Town Car têm tração traseira, mas obviamente não têm o mesmo desempenho. Aqui está o porquê.
Poder, definido
Cada configuração de transmissão que discutiremos aqui envia a potência do motor para as rodas de uma maneira diferente, mas como exatamente você mede a potência de um carro? Quando se trata de carros, a potência geralmente é medida de duas maneiras: potência (medida em unidades de potência) e torque (medido em libras-pés).
E sim, a potência tem origem equina. Na verdade, é um número arbitrário que o inventor da máquina a vapor, Engenheiro escocês do século 18, James Watt, concebido quando ele queria comparar a produção de sua máquina com a de cavalos de tração. É o equivalente a 746 watts (unidade de medida que leva o mesmo nome) de energia elétrica.
A potência é uma forma de energia. É o que impulsiona um carro na estrada e o que os torna velocidades máximas heróicas possíveis. No entanto, não é isso que realmente faz as rodas girarem. Para isso, você precisa de algo chamado “torque”.
O torque é uma força de torção; é a mesma força que você usa para abrir um pote de picles ou afrouxar um parafuso. É também o que faz um carro parar. É por isso que você frequentemente ouve redutores se gabando do “torque de baixo custo” de seus carros, e é por isso que as picapes têm muito disso: para acelerar rapidamente ou movimentar uma carga pesada, torque é o que você precisa. precisar.
Portanto, a capacidade de movimento de um carro é baseada tanto na potência quanto no torque, mas o que você faz com ele depois de obtê-lo? É aí que entra o sistema de transmissão.
Tração traseira: o caminho original a seguir
O Ford Modelo T tinha o motor na frente enquanto o sistema de transmissão girava as rodas para trás. Na época, a maioria dos carros que se seguiram fizeram o mesmo, e por um bom motivo. “Tração traseira” é a maneira mais simples de embalar o sistema de transmissão de um carro, uma vez que os componentes que compõem o sistema que transfere a potência do motor para as rodas pode ser espalhado por toda a extensão do carro parte inferior. É também a melhor base para um excelente manuseio. Embora pareça um bom negócio, essas mesmas virtudes também podem ser desvantagens.
Vamos começar com os pontos positivos: acionar as rodas traseiras deixa que as rodas dianteiras cuidem da direção e da maior parte da frenagem. Pedir às rodas dianteiras que também movam o carro – para fazer todos os três – pode ser muito complicado, especialmente em carros potentes. Assim, a tração traseira tende a ser o sistema preferido dos carros esportivos e de seus motoristas.
Esta divisão de trabalho entre as rodas dianteiras e traseiras torna a condução mais divertida. Em carros muito potentes com tração traseira, um motorista profissional pode usar o pedal do acelerador para ajudar a virar em uma curva, girando um pouco as rodas traseiras! Isso é conhecido como “direção com a traseira” do carro. Modular cuidadosamente a potência usando o pedal do acelerador afeta a tração das rodas traseiras, permitindo que o carro gire ligeiramente nas curvas. É chamado de “sobreviragem” e é a magia por trás da “deriva” e de todo o deslizamento enfumaçado nas perseguições de carros em Hollywood. Mas não tente fazer isso em casa.
A capacidade de diminuir a aderência das rodas pode ser um problema se você não for um dublê em um filme de Hollywood. Como normalmente há menos peso sobre o eixo traseiro do carro, os carros com tração traseira têm inerentemente menos tração do que outros (portanto, a capacidade de girar as rodas). Isso significa que quando as estradas ficam escorregadias, as rodas do sistema de tração traseira podem girar mais facilmente e o carro pode ficar fora de controle. Sistemas de segurança modernos, como o controle de tração, ajudam a evitar esse problema, mas se você quiser aprender essa técnica avançada de direção, faça um curso de direção profissional. Fazer errado pode causar um acidente, colisão ou pior.
Claro, pode parecer que colocar o motor atrás, sobre o eixo traseiro, poderia resolver o problema de tração. A Porsche fez isso desde o início, e o 911 é amplamente considerado o melhor carro esportivo versátil do mundo. É também o único carro convencional com motor traseiro atualmente em produção, porque este layout cria seus próprios problemas de manuseio. Lembra do Chevrolet Corvair dos anos 1960? A dinâmica incomum de manuseio criada por seu motor montado na traseira, entre outras coisas, inspirou a ira de Ralph Nader, que escreveu o livro Inseguro em qualquer velocidade e condenou o Corvair. Mas muitas pessoas – incluindo muitos pilotos habilidosos – sentiram que Nadar entendeu errado e hoje o Corvair é um carro clássico cobiçado. Quem estava certo? Ambos eram, até certo ponto. Feito de maneira errada, um carro com motor traseiro pode ser difícil de dirigir. Feito da maneira certa, como a Porsche e a Volkswagen provaram, pode resultar em um carro divertido e seguro de dirigir.
A tração traseira também apresenta alguns problemas de embalagem. Para fornecer ao eixo motor e ao diferencial traseiro (um mecanismo de engrenagem que transfere a potência do eixo motor para as rodas) o suficiente folga, é necessário um túnel de transmissão alto no meio do carro, e ele consome parte do interior e do porta-malas espaço. É daí que vem aquela protuberância no meio do interior de um carro com tração traseira.
Em essência, a tração traseira é a opção mais divertida, mas menos prática. A falta de tração pode dificultar a condução se você mora em uma área com muita chuva, neve ou gelo, mas a maioria dos melhores carros para motoristas tem tração traseira. É difícil argumentar com demônios da velocidade como a Ferrari 458 Italia e a BMW M5, ambas com tração traseira.
Tração dianteira: a escolha principal
Os limites da tração traseira levaram os fabricantes de automóveis a procurar uma alternativa e criaram a configuração mais popular no mercado atualmente: a tração dianteira. A configuração preferida pelo Honda Civic e Toyota Camry é o oposto da tração traseira, e não apenas da forma óbvia. Enquanto a tração traseira oferece prazer de dirigir para muitos carros de alto desempenho em detrimento da praticidade, a tração dianteira coloca a praticidade em primeiro lugar e a diversão em segundo.
Um benefício óbvio da tração dianteira é a melhor tração: como o motor fica sobre as rodas motrizes, há mais peso empurrando-as para a estrada. Isso torna os carros com tração dianteira mais fáceis de dirigir no inverno ou em condições escorregadias.
A tração dianteira também é mais indulgente. Seu traço característico de dirigibilidade é a subviragem, a sensação de que as rodas dianteiras não estão girando quando o carro faz uma curva. Quando a maioria das pessoas sente que está perdendo o controle do carro, elas instintivamente soltam o acelerador e dirigem. Essa reação instintiva funciona melhor com tração dianteira, mas pode causar um giro em um carro com tração traseira em excesso de direção.
Acionar as rodas dianteiras pode ser mais seguro, mas também é menos agradável. Pedir às rodas dianteiras que façam a direção, a frenagem e a direção é uma tarefa difícil; as pessoas não são muito boas em multitarefa, nem os carros. Carros potentes com tração dianteira têm “direção por torque”, em que as rodas são puxadas em diferentes direções pela potência do motor à medida que o carro acelera. Definitivamente, isso não é divertido, e é por isso que a maioria dos carros esportivos com tração dianteira são hatchbacks pequenos e moderadamente potentes, como o Ford Focus ST, o Mazdaspeed3 e o Volkswagen GTI.
Afinal, a tração dianteira tem mais a ver com embalagem do que com desempenho. A maioria dos carros com tração dianteira tem uma “transmissão”, que combina a transmissão e o eixo dianteiro em uma única peça (daí o nome), mas funciona da mesma forma que o sistema normal de tração traseira. Além de ser mais compacto do que uma transmissão e um eixo separados, um transeixo também permite que os carros com tração dianteira tenham seus motores montados lateralmente. Isso permite um compartimento do motor menor, deixando mais espaço para a cabine de passageiros. A falta de túnel de transmissão e diferencial traseiro também aumenta o espaço interno e do porta-malas – não há saliência no meio do interior do carro.
Tração integral: o melhor dos dois mundos?
Acionar apenas duas rodas, seja na frente ou atrás, claramente tem limitações, além de vantagens. Então, que tal alimentar todos os quatro?
Há mais de uma maneira de fazer isso. Os fabricantes de automóveis geralmente se referem a “tração nas quatro rodas” e “tração nas quatro rodas” como coisas diferentes e, na verdade, existem dois sistemas diferentes. O primeiro e original sistema, tração nas quatro rodas, amplamente conhecido como “4X4”, envolve o redirecionamento da potência da transmissão para as rodas traseiras e dianteiras por meio de um dispositivo mecânico denominado “caixa de transferência”. Este é o sistema preferido para veículos fora de estrada, como os Jipes, do tipo que costuma vir com “4×4” decalques. É disso que as pessoas geralmente falam quando usam a frase “tração nas quatro rodas”.
Do banco do motorista, os veículos com tração nas quatro rodas parecem decididamente antigos. A maioria dos veículos habilitados para 4X4 exige que os motoristas mudem para a tração nas quatro rodas manualmente com uma alavanca montada ao lado do câmbio, ou em veículos off-road de luxo, há um botão especial para apertar. Na maioria das vezes, os veículos com sistema 4X4 usam apenas tração nas duas rodas para se locomover, até que as coisas fiquem difíceis. Como foram projetados principalmente para condução off-road, os veículos 4×4 também contam com marchas baixas para melhorar e gerenciar a tração. Se você já andou de mountain bike em terrenos variados, sabe que ser capaz de mudar de marcha pode realmente tornar as coisas mais fáceis. O mesmo acontece com os 4x4: a sua baixa velocidade pode limitar a aceleração e o manuseamento monótono, mas também são capazes de ultrapassar obstáculos que deixariam veículos sem um sistema 4X4.
Uma vez fora do terreno acidentado, a maioria dos veículos com capacidade 4X4 pode voltar para a tração nas duas rodas e ser conduzido normalmente. Aqui está um pouco de ação 4X4 em um Jeep e um Range Rover:
A segunda e mais popular opção é uma variação da tração nas quatro rodas gerenciada pela eletrônica, comumente chamada de “tração nas quatro rodas” ou AWD. Novamente, uma transmissão aciona as rodas dianteiras com um segundo eixo de saída enviando energia para as rodas traseiras. Como não requer um diferencial dianteiro baixo, esta é a configuração preferida para carros de estrada e crossovers como o Subaru Forester.
Os sistemas de tração integral controlados por computador em carros novos e SUVs permitem que eles sejam dirigidos como qualquer outro carro: basta entrar e partir. Geralmente não há botões para apertar ou alavancas para puxar, o sistema AWD está “ligado” o tempo todo. Os computadores monitoram a velocidade das rodas e podem enviar potência para as rodas que têm maior aderência em movimento. Conseqüentemente, os carros com tração nas quatro rodas e os SUVs tendem a se comportar mais como seus equivalentes com tração nas duas rodas na estrada. Os engenheiros podem variar a divisão de potência dianteira-traseira, fornecendo características diferentes para diferentes situações de direção. A condução em estradas abertas pode favorecer mais potência para as rodas dianteiras para facilitar o cruzeiro e melhorar o consumo de combustível, enquanto dirigir na neve terá todas as rodas funcionando para manter a tração, tudo sem nenhuma alteração feita pelo motorista. Carros diferentes usam sistemas AWD de maneiras diferentes. O SUV crossover familiar pode se sair bem enviando a maior parte de sua potência para as rodas dianteiras, mas por supercarros como o Audi R8 ou Lamborghini Gallardo, mais potência nas rodas traseiras resulta em melhor aceleração. É um tipo de sistema flexível.
Existem desvantagens na tração integral? Os sistemas de tração integral acrescentam peso e complexidade a um carro, e o motor precisa trabalhar mais para girar as quatro rodas conforme necessário. Isso significa que a economia de combustível é afetada e os preços básicos das versões AWD dos carros que o têm como opção são mais altos do que as versões com tração nas duas rodas. Os compradores também precisam estar em busca do tipo certo de carro: além de SUVs, alguns sedãs de luxo e quase todos os Subaru, as opções também são limitadas, mas você pode se surpreender ao ver que tipo de carros você pode agora pegue com AWD.
Mas espere, tem mais.
Motores elétricos e uma abordagem mais simplificada
Os veículos híbridos e elétricos (EV) estão trazendo ao mercado um novo tipo de tração integral: eles podem usar motores elétricos para acionar diretamente rodas individuais dentro da própria roda, não são necessários eixos de transmissão, caixas de transferência ou transmissões complicadas.
O Mercedes-Benz SLS AMG elétrico é uma versão movida a bateria do principal carro esportivo da Mercedes. Ele substitui o motor V8 único e a transmissão convencional da versão a gasolina por quatro motores elétricos. Eles não apenas dão a este carro esportivo eletrificado o equilíbrio e a aderência da tração nas quatro rodas, mas também os quatro os motores também podem ser usados para frear rodas individuais nas curvas, puxando o carro para a curva adequada linha. Aqui está um vídeo do SLS AMG EV em ação mostrando o que é possível com motores elétricos em cada roda.
A abordagem de múltiplos motores também pode funcionar bem com um carro híbrido. O Porsche 918 Spyder é definitivamente o híbrido plug-in mais ultrajante já feito e usa dois motores elétricos; um para acionar as rodas dianteiras e outro acoplado ao motor V8 de 4,6 litros na parte traseira do carro. Os motores elétricos são controlados por computador e também permitem que o carro seja movido exclusivamente por eletricidade, proporcionando um incrível consumo de combustível de 918 para um carro de tão alto desempenho. O próximo Acura NSX (abaixo) usa três motores: um para cada roda dianteira e um que acopla as rodas traseiras a um motor V6 de 3,5 litros a gasolina. O futuro está aberto quando se trata de quantas maneiras os motores elétricos podem ser utilizados nos carros.
No popular Carro elétrico Tesla Model S, um único motor elétrico do tamanho de uma melancia está posicionado entre as rodas traseiras. Como os motores elétricos produzem potência em uma faixa muito maior do que os motores a gasolina, a maioria dos carros elétricos não possui transmissão no sentido usual. Ou seja, não há engrenagens para mudar porque o motor elétrico está conectado às rodas motrizes quase diretamente, talvez com uma simples engrenagem de redução entre o motor e a roda. Para ir rápido, o motor elétrico simplesmente gira mais rápido, sem necessidade de engrenagem extra. A capacidade de produzir carros sem uma transmissão complicada reduz o peso, o custo e a complexidade para montadoras e também resulta em um passeio muito silencioso e suave, algo que a maioria dos carros elétricos é conhecida para. O sistema de transmissão da maioria dos carros elétricos é realmente muito simples em comparação com os carros movidos a gasolina e pode levar a uma maior confiabilidade e à redução dos custos de reparo para os proprietários.
Isso levanta a questão: com tantos motores e motores amontoados em um veículo, como calcular a potência de um carro híbrido ou elétrico? A maneira mais fácil é somar a potência do motor e de cada um dos motores elétricos; as montadoras chamam isso de “produção total do sistema”. Veja o Porsche 918 Spyder mencionado acima: é gasolina O motor produz 608 cv, o motor elétrico dianteiro produz 127 cv e o motor traseiro produz 154 cv. Isso eleva o total geral para incríveis 887 cv!
É claro que a potência dos motores elétricos é geralmente medida em quilowatts (kW), e não em cavalos de potência. Como você converte quilowatts em cavalos de potência? Basta multiplicar o número de quilowatts por 1,341 (ou seja: 100 kW x 1,341 = 134 cavalos de potência).
De referir ainda que, nos híbridos, os motores elétricos só conseguem fornecer energia quando as baterias estão carregadas, pelo que toda essa energia pode não estar sempre disponível. Os híbridos muitas vezes têm diferentes modos de condução que priorizam a condução totalmente elétrica, a economia de combustível ou o desempenho, variando a combinação de gasolina e energia elétrica que alimenta as rodas. Esses sistemas variam de modelo para modelo.
Se você tiver alguma dúvida sobre transmissões, deixe-nos saber nos comentários.
