Vetorização de Binário: tração à la carte

Nos últimos vinte anos os sistemas de tração têm evoluído bastante. Mas hoje, transmitir ou restringir o movimento das rodas não é suficiente. Distribuí-la de forma eficiente e com critério é a palavra de ordem.

A ideia dos sistemas de vetorização de binário é atribuir a cada roda exatamente a potência necessária à mesma, no momento ideal para um desempenho eficiente. O conceito não poderia ser mais simples mas é profundamente intrincado dada a complexidade eletrónica dos sistemas que o compõem.

Como é que a vetorização de binário atua?

A vetorização de binário, não é mais do que uma ajuda eletrónica que tem por missão monitorizar e distribuir a potência pelas rodas, tendo em consideração variáveis como a mudança engrenada, o ângulo da direção, o rácio de deriva, as forças G e outras informações provenientes de sensores que também são partilhados pelo ESP e módulos de controlo de tração.

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A informação é analisada em milésimos de segundo permitindo assim, que o sistema de vetorização de binário possa enviar e gerir automaticamente de forma precisa e em apenas um centésimo de segundo, o binário necessário para a roda traseira exterior, fazendo o carro curvar mais rápido. Mas não só dependendo do sistema motriz a complexidade de atuação do sistema de vetorização de binário varia nas suas funções.

Os mais recentes sistemas de vetorização de binário aproveitam a informação dos sensores de ABS e ESP (que medem a velocidade individual de cada roda) e o seu modo de funcionamento depende sobretudo do tipo de tração que o veículo dispõe.

Nos veículos de tração à frente

O sistema de vetorização de binário está integrado no controlo de tração, ou seja, a repartição de binário de forma assimétrica tem em conta todos os parâmetros referidos mas em última instância atua apenas quando o controlo de tração também atua, fazendo em parte a simulação de bloqueio, como se de um diferencial autoblocante se tratasse.

Quando a velocidade aumenta, o sistema recorre aos parâmetros do ESP, para avaliar os parâmetros de estabilidade do carro, fazendo o ESP intervir ao nível dos travões de forma independente se assim se justificar.

Nos veículos de tração traseira

O sistema de vetorização funciona em parte da mesma maneira, como nos veículos de tração dianteira e em ambos os casos, os veículos com sistemas de duas rodas motrizes e sistemas de vetorização de binário dispensam diferenciais autoblocantes, cabendo aos travões o papel de limitarem a rotação de determinada roda.

Nos veículos de tração integral

O funcionamento do sistema de vetorização de binário é totalmente diferente dos veículos com apenas duas rodas motrizes. Aqui o sistema depende acima de tudo do módulo de tração integral que é o cérebro das operações e que comanda a atuação da vetorização de binário.

Nos veículos de tração integral a repartição de tração entre eixos está dependente ou de um meio mecânico － diferencial central － ou por meio eletrónico através de embraiagens multidiscos ou até ambos, tornando o sistema em si ainda mais complexo.

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Na generalidade dos veículos com tração integral e que contemplam a vetorização de binário, ambos os diferenciais, frontal e traseiro dispõe de embraiagens multidiscos de cada lado do eixo respetivo para que possam fazer a variação de binário aplicado. Ou seja, para além do sistema de tração integral gerir a divisão de binário entre eixos, o sistema de vetorização de binário pode comandar também a repartição de binário entre rodas.

Na prática o sistema de tração integral consegue fazer variar entre eixos e dependendo do sistema de 0 a 50% e de 0 a 100% do binário. Enquanto o sistema de vetorização de binário consegue variar autonomamente em conjunto com a repartição de binário entre eixos, o binário aplicado em cada roda, no eixo da frente 50-50% e numa proporção de 0 a 100% para o eixo traseiro.

Isto tudo em tempo real e em frações de segundos, o que permite uma melhor gestão da transferência de binário entre eixos ajudando a conseguir melhor tração, quer seja no apoio dinâmico em curva, quer seja em pisos de fraca aderência e tudo com consumos melhorados, uma vez que o sistema é capaz de gerir a tração em tempo real, enviando continuamente e variavelmente o binário necessário para as rodas necessárias, sem desperdício de recursos energéticos.

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Vantagens face aos diferenciais autoblocantes

Com as recentes inovações tecnológicas introduzidas nos sistemas de vetorização de binário, os diferenciais autoblocantes tornam-se cada vez menos utilizados, com uma menor capacidade de resposta, maior peso do conjunto, penalização dos consumos e acima de tudo a limitação de apenas conseguirem fazer a variação de tração entre rodas apenas quando uma das rodas tem rotação excessiva face à outra. O excesso de rotação faz com que force a embraiagem interna do LSD e do conjunto de molas － a fricção entre estes 2 componentes determina a repartição de binário entre as duas rodas para que girem em condições iguais.

Formas de vetorização de binário

Os diferenciais autoblocantes podem ser de três tipos: os de 1 via, 1,5 vias e de 2 vias. Os diferenciais autoblocantes tanto funcionam apenas em aceleração 1 via, como em aceleração e metade em desaceleração 1,5 vias, ou então em aceleração e desaceleração 2 vias, enquanto se asseguram que as rodas recebem marginalmente 50% da tração, impedindo assim a rotação excessiva de uma das rodas sem tração. Os sistemas de vetorização de binário também conseguem atuar tanto na aceleração como na desaceleração, mas com a vantagem de variarem ou até cortarem por completo o binário fornecido à roda com excesso de rotação.

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Nos veículos de duas rodas motrizes em aceleração, a vetorização de binário atua no diferencial como se de um diferencial aberto se tratasse. A repartição de binário é feita de forma simétrica, mas a partir do momento em que existem variações de tração ou entradas em curvas com diferença de rotação excessiva entre rodas, o sistema atua enviando binário para a roda com maior tração atuando em conjunto com o controlo de tração e ESP.  Na desaceleração, visto não existir um diferencial no outro eixo motriz, o ESP é o responsável por atuar nos travões das rodas de forma independente, gerindo a informação que lhe é enviada por todos os sensores.

Nos mais recentes sistemas de tração integral, o sistema de vetorização de binário tem um papel ainda mais preponderante, intervindo conjuntamente com todos os sistemas, mas comandado pelo módulo central de gestão da tração integral. Este módulo para além de fazer a gestão da tração entre eixos também gere a forma como a vetorização de binário atua tanto na aceleração como na desaceleração, enviando o binário de forma totalmente autónoma para uma das rodas, contando ainda com os sistemas de controlo de tração e ESP para as situações mais extremas.

Funcionamento do PTV no Porsche Macan:

Ricardo Neves

Tem no ADN a paixão por automóveis, ainda no ventre materno já gostava de andar de carro. Atingiu na formação como mecânico de automóveis o nirvana do viver e respirar técnica automóvel. Define-se como um Gearhead/Petrolhead e tem a condução como o seu Elixir de Vida.

Tração, Vetorização de binário