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, destaca-se um som diferente das restantes relações da caixa. Caso a velocidade aumente, este som proveniente da transmissão pode inclusivamente sobrepôr-se ao do motor. Algo que não acontece quando engrenamos uma outra qualquer relação.

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

Caixa de velocidades manual

Como podem ver na imagem acima, o interior de uma caixa de velocidades é constituído por uma série de engrenagens. E dependendo das suas ranhuras, estas engrenagens podem ser do tipo helicoidal ou do tipo reto. Na imagem mais abaixo podem ver em mais pormenor os dois tipos de engrenagem.

As engrenagens helicoidais (o par em cima) são usadas nas relações que nos permitem deslocar-nos em frente. As engrenagens retas (o par em baixo) costumam estar circunscritas à relação da marcha-atrás. 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.

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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 as 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.
engrenagens helicoidais e retas
Caso a rotação do movimento seja alta o suficiente, os estalidos acabarão por soar como se fosse um som único e contínuo. E é esse som gerado, como um gemido agudo, que ouvimos quando nos deslocamos em marcha-atrás.

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

Custos. Custos. 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 acção 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, o som gerado pela caixa serve inclusivamente de alerta os peões.

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 mais 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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