Caixa de Velocidades

Porque é que a marcha-atrás faz um som diferente?

Já se perguntaram porque é que quando engrenamos a marcha-atrás, é emitido um som distinto das restantes relações da caixa?

Quando engrenamos a marcha-atrás e iniciamos a marcha, certamente já reparaste que faz um som diferente das restantes relações da caixa. Caso a velocidade aumente, este som proveniente da transmissão pode inclusivamente sobrepor-se ao do motor. Algo que não acontece quando engrenamos uma outra qualquer relação.

O porquê de tal acontecer não implica nenhuma razão transcendental. Trata-se apenas de uma simples questão de geometria, que tem a ver com o tipo de engrenagens que encontramos no interior da caixa de velocidades.

Como podem ver na imagem abaixo, o interior de uma caixa de velocidades é constituído por uma série de engrenagens. E dependendo do desenho das suas ranhuras, estas engrenagens podem ser do tipo helicoidal ou do tipo reto.

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Caixa de velocidades manual

Helicoidais vs Retas

Na imagem abaixo podem observar um par de engrenagens helicoidais (em cima) e um par de engrenagens retas (em baixo). As engrenagens helicoidais são usadas nas relações que nos permitem deslocar-nos em frente. As engrenagens retas costumam estar circunscritas à relação da marcha-atrás.

engrenagens helicoidais e retas
Os dois tipos de engrenagens: helicoidais (em cima) e retas (em baixo)

Facilmente verificamos a diferença entre elas. Os dentes das engrenagens helicoidais caracterizam-se por estar em ângulo relativamente ao eixo de rotação, enquanto que os dentes das engrenagens retas estão longitudinalmente alinhados ao mesmo eixo.

Previsivelmente, a diferença na orientação dos dentes das engrenagens atribuem a cada uma destas comportamentos diferentes. As de tipo helicoidal, por estarem dispostas em ângulo, permitem o contato permanente entre duas engrenagens, ou seja, existe sempre um ponto de contato entre cada dente da engrenagem quando em movimento.

É essa característica que determina a escolha destas para a sua aplicação nas relações que permitem deslocar o carro para a frente. Porquê? O contacto permanente permite um funcionamento, quando em movimento, bastante mais suave e silencioso.

Ao contrário das helicoidais, as engrenagens de dentes retos não estão em contato permanente. Devido a isso, quando em contato, os dentes batem efetivamente uns nos outros, gerando pequenos estalidos. Quando o movimento das engrenagens acelera, a frequência e o volume do ruído também sobe.

Caso a rotação do movimento seja alta o suficiente, os estalidos acabarão por soar como se fosse um som único e contínuo, um gemido agudo, precisamente aquele que ouvimos quando nos deslocamos em marcha-atrás.

Se o som gerado não é o mais agradável, porque usar engrenagens retas?

Por três razões: custos, custos e custos. As engrenagens retas são bastante mais baratas de produzir.

Como em tantos exemplos, também este tópico pode resumir-se a uma questão de custos. Quando engrenamos a marcha-atrás, três engrenagens entram em ação para reverter a direção do movimento do carro. Logo, poupa-se a triplicar. Melhor ainda, as engrenagens retas não necessitam de sincronizadores, o que reduz ainda mais os custos de produção.

Sendo a marcha-atrás usada essencialmente em manobras, apenas a baixa velocidade e baixa rotação, o som gerado acaba por ser mais um pequeno inconveniente do que um verdadeiro problema. Além do mais há quem defenda que, em caso de manobra em marcha-atrás, o som gerado pela caixa serve inclusivamente de alerta os peões.

Competição

Mas se as engrenagens retas não são a solução ideal para usar em estrada, porque prejudicam o conforto de utilização, em competição a conversa é outra. Existem vantagens no uso de engrenagens do tipo reto.

Ao não produzirem carga axial, como as helicoidais, deixa de ser necessário reforçar a transmissão para lidar com essas forças. E como se sabe, reforços implicam peso e mais peso implica… voltas mais lentas. E peso extra é precisamente aquilo que não queremos num carro destinado aos circuitos.

Como soa uma transmissão com engrenagens de tipo reto em carros de circuito? É ver, ou melhor, ouvir, este filme.

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