blog

Sep 04, 2023

Relações internas do eixo: detalhando a gama de opções de redução de velocidade

Qualquer caminhão rodoviário que você especificar hoje provavelmente empregará redução de velocidade para alguns

Qualquer caminhão rodoviário que você especificar hoje provavelmente empregará redução de velocidade até certo ponto. Todas as fontes nesta história concordam que a maioria dos caminhões hoje está colocando relações mais rápidas na estrada. É uma tendência impulsionada pelo aumento da inovação e integração do trem de força, com transmissões manuais e automáticas automatizadas desempenhando um papel fundamental na busca contínua de maior eficiência de combustível.

"A evolução dos projetos de transmissão e motor permitiu a operação na faixa de RPM de eficiência de combustível enquanto em velocidades de cruzeiro", explicou Karl Mayer, diretor de gerenciamento de linha de produtos da Meritor, eixos traseiros, América do Norte. "Razões mais rápidas também são suportadas pelo uso de transmissão manual automatizada e controles de torque no motor. Além disso, preços de combustível mais altos no futuro e requisitos de GEE pendentes para 2020 e além impulsionarão a demanda adicional por redução de velocidade."

Antes de nos aprofundarmos nos detalhes de redução de velocidade, vamos nos certificar de que estamos na mesma marcha. A redução de velocidade do motor é permitida por meio de relações de eixo mais rápidas que permitem que o motor mantenha uma RPM mais baixa - economizando combustível - enquanto ainda fornece a potência necessária ao eixo.

A relação de eixo é escrita como, bem, uma relação, como 2,16:1 no caso da oferta de relação de eixo de acionamento direto mais rápida de Detroit. Mas o que significa 2.16:1? A relação é simplesmente o número de dentes na coroa dividido pelo número de dentes no pinhão. Por exemplo, uma relação de 2,16 poderia ter 41 dentes na engrenagem e 19 dentes no pinhão: 19/41 = relação de 2,159. Para que tudo funcione, a transmissão precisa estar afinada para aguentar as rotações do motor e um eixo precisa estar pronto para aceitá-la; relações mais rápidas permitem que o motor mantenha os 200 HP necessários na extremidade da roda, apesar de uma rotação mais baixa do motor. Em essência, a redução de velocidade é uma função da relação do eixo, não da configuração do eixo.

Ao especificar seu trem de força, você precisa garantir que está solicitando a relação correta para a aplicação.

"Se um cliente especifica a proporção errada para suas aplicações, as consequências podem variar de baixo desempenho a ganhos de eficiência de combustível abaixo do esperado", disse Kelly Gedert, gerente de powertrain e marketing de componentes da Daimler Trucks North America. "A quantidade de eficiência de combustível obtida é afetada por vários fatores, incluindo e pode variar muito. Se um cliente especificar o trem de força de baixa velocidade certo para sua aplicação e tiver motoristas com conhecimento da operação correta desses trens de força, particularmente o uso do controle de cruzeiro, então há uma boa chance de que as melhorias de eficiência sejam máximas. Por outro lado, especificar o trem de força com baixa velocidade errado para a aplicação e os motoristas que operam o veículo de forma ineficiente resultarão em melhorias de eficiência de combustível abaixo do esperado.

Existem dois tipos de downspeeding: agressivo com transmissão de acionamento direto (razões de 2,15-2,47/2,64) e proporções ligeiramente mais rápidas com transmissões de overdrive.

"A redução de velocidade agressiva deve ser limitada a clientes de longa distância que gastam de 80% a 90% nas duas marchas superiores e têm pelo menos 30 milhas entre as paradas", disse Mayer, da Meritor. "Razões ligeiramente mais rápidas com transmissões overdrive são mais versáteis em aplicações como linehaul, entrega regional e urbana com proporções variando de 2,64 a 4,11."

Não há atalho para escolher a proporção correta e ela dependerá das variáveis ​​dentro de seus ciclos de trabalho. Aplicações fora de rotas rodoviárias de longa distância geralmente não colheriam os ganhos de eficiência da redução de velocidade.

"Também existem limitações com base nos requisitos de capacidade de partida e gradabilidade", apontou Patrick Dean, engenheiro-chefe da Kenworth. "Por exemplo, aplicações com cargas mais pesadas podem se beneficiar da diminuição da rotação do motor na rodovia, mas não conseguir atingir o desempenho desejado. Alternativamente, se o caminhão não conseguir engatar a marcha mais alta e permanecer nela, isso também é uma proibição para reduzir a velocidade. Em última análise, trata-se da velocidade do motor. A velocidade do veículo, o tamanho do pneu, a caixa de transmissão e a relação do eixo traseiro determinam a velocidade final do motor."