Sabia que esse topic existia...
Enfim, hoje ouvi alguém falando sobre ''perdas fixas em HP'' nos câmbios.
Como já foi parcialmente explicado pelo Marcus, isso não existe.
Num trem de transmissão, você calcula a perda com base nos rendimentos dos diversos componentes, estejam eles em série ou em paralelo.
Para um par de bons rolamentos num eixo, por ex, temos uma eficiência de 0,99%. Para um determinado par engrenado(roda motora/movida), considerando engrenagens com bom acabamento, a eficiência é algo em torno de 0,99%.
Se no eixo da roda motora entram 500hp, a potência que entra no eixo da roda movida seria 490,05hp. Ou seja, temos 0,01% de perda dos rolamentos mais 0,01% de perda no engrenamento.
500 x 0,99 x 0,999 = 490,05hp.
Parece simples, e é. A teoria é simples.
Para aplicações mais rotineiras, existem infinitas tabelas com os rendimentos de cada componente num trem de transmissão. Rolamentos, engrenagens as mais diversas, correias, correntes, correções por temperatura, lubrificantes, carga de trabalho...
Mas a verdade é que, uma vez definido o projeto e o regime de trabalho, a perda será constante, em porcentagem.
Existe diferença nas perdas proveniente da potência aplicada na entrada da transmissão? Sim, existe. Mas, pra gente, dá para desconsiderar sem maiores prejuízos.
Por fim, em outro topic aqui no forum, sobre o mesmo assunto, foi dito que ''quanto mais resistente o câmbio maior devem ser as perdas''. Não procede.
Um correto dimensionamento dos componentes da transmissão não implica em aumento/diminuição da perda.
Aliás, pelo contrário. A base de um câmbio realmente parrudo são engrenagens de dente reto.
Engrenagens de dentes retos tem maior rendimento do que as engrenagens de dentes helicoidais, mais geralmente utilizadas nos carros de rua. A diferença é pouca, mais existe.
Dentes retos:
Dentes helicoidais:
A vantagem das engrenagens de dentes helicoidais, além da ausência de barulho, é também uma maior suavidade de funcionamento, uma vez que o esforço é transmitido progressivamente pela largura dos dentes e simultaneamente para vários dentes.
O contras é a perda maior já citada. Essa perda é consequência principalmente da existência de uma força axial inexistente nas engrenagens de dentes retos. E ai temos um problema relativamente grande.
Nos dentes retos, a transmissão de potência se dá por uma força tangencial.
Nos dentes helicoidais, o plano de ação do engrenamento é transversal, então acaba surgindo, além da componente tangencial da força, também uma componente axial.
Essa componente axial deve ser compensada nos mancais/rolamentos, sob o risco de gerar um maior stress nos mesmo. A componente axial da força faz com que a engrenagem tente se afastar/aproximar do rolamento/mancal. Ou seja, ela tende a ''andar'' sobre o eixo.
Além disso, por consequência dessa força axial, surge no eixo um momento fletor localizado, o que gera uma preocupação adicional no dimensionamento do mesmo.
Uma maneira de utilizar engrenagens helicoidais e se livrar destes inconvenientes é utilizar uma configuração denominada ''Chevron''. Termo francês que significa chifre de bode.
Basicamente, nada mais é do que duas engrenagens de dentes helicoidais lado a lado. Ou seja, a força axial de uma anula a força axial da outra, e a tendência de se deslocar lateralmente acaba.
Apenas como curiosidade, alguém notou alguma semelhança com isso aqui:
Foi a Citroen quem desenvolveu esse tipo de engrenagem, e passou a utilizá-la como símbolo.
Editado por Lyptus, 20 April 2010 - 10:29 PM.