O funcionamento de uma caixa de velocidades

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Hoje vamos explicar o funcionamento de uma caixa de velocidades, que num automóvel serve para desmultiplicar a rotação do motor para o diferencial, por forma a transformar a potência do motor em força ou velocidade, facto de dependerá da necessidade.

De uma forma geral e simplificada, quanto maior a rotação do motor em relação à rotação do eixo, maior será a força e, quanto menor a rotação do motor em relação à rotação do eixo, maior será a velocidade. Note-se que o eixo não gira à mesma rotação nem da cambota, nem da saída do diferencial (semi-eixos). Em suma, a cada marcha ou velocidade da caixa a proporção rotação do motor/rotação do eixo varia solidariamente.

Uma caixa de velocidades típica possui duas séries principais de carretos, a do veio principal, que recebe do volante do motor a rotação do motor por intermédio da embraiagem, e a do veio secundário, que transmite um submúltiplo dessa rotação ao eixo.

No veio principal os carretos encontram-se em rotação livre, o que permite que, em ponto morto não ocorra a transferência da rotação. No entanto, os carretos do veio secundário encontram-se firmemente ligados ao veio secundário, com excepção do carreto da marcha-atrás. A cada carreto do veio primário corresponde um outro carreto, devidamente engatado, do veio secundário. Aqui, são as dimensões dos carretos que especificam a proporção da (des) multiplicação desejada.

Aquando da selecção de uma mudança através da alavanca das velocidades, é engatado um carreto ao veio principal por meio de um bloqueador (do movimento livre do carreto para o veio) que, nos dias de hoje, desempenha a função de sincronizador. Com um funcionamento semelhante ao da embraiagem (transmissão por acoplagem), embora os carretos disponham de dentes que facilitam o encaixe do sincronizador, a força do veio principal transmite-se do carreto bloqueado para o carreto correspondente do veio secundário.

No caso da marcha atrás, entra em contacto um carreto suplementar do bloco secundário responsável pela mudança de direcção da rotação do eixo, e consequentemente, da marcha do veículo. Este carreto é de dimensões tipicamente semelhantes ao da primeira velocidade, o que permite ao automóvel dispor de força para realizar manobras em superfícies íngremes.