O funcionamento de uma caixa de velocidades

O funcionamento de uma caixa de
velocidades, num automóvel, serve para desmultiplicar a rotação do motor para o
diferencial, por forma a transformar a potência do motor em força ou
velocidade, fato que dependerá da necessidade.

De uma forma geral e
simplificada, quanto maior a rotação do motor em relação à rotação do eixo,
maior será a força e, quanto menor a rotação do motor em relação à rotação do
eixo, maior será a velocidade. Note-se que o eixo não gira à mesma rotação nem
da cambota, nem da saída do diferencial (semi-eixos). Em suma, a cada marcha ou
velocidade da caixa a proporção rotação do motor/rotação do eixo varia
solidariamente.

Uma caixa de velocidades típica
possui duas séries principais de carretos, a do veio principal, que recebe do
volante do motor a rotação do motor por intermédio da embraiagem, e a do veio
secundário, que transmite um submúltiplo dessa rotação ao eixo.

No veio principal os carretos
encontram-se em rotação livre, o que permite que, em ponto morto não ocorra a
transferência da rotação. No entanto, os carretos do veio secundário
encontram-se firmemente ligados ao veio secundário, com excepção do carreto da
marcha atrás. A cada carreto do veio primário corresponde um outro carreto,
devidamente engatado, do veio secundário. Aqui, são as dimensões dos carretos
que especificam a proporção da (des) multiplicação desejada.

Aquando da selecção de uma mudança através da alavanca
das velocidades, é engatado um carreto ao veio principal por meio de um
bloqueador (do movimento livre do carreto para o veio) que, nos dias de hoje,
desempenha a função de sincronizador. Com um funcionamento semelhante ao da
embraiagem (transmissão por acoplagem), embora os carretos disponham de dentes
que facilitam o encaixe do sincronizador, a força do veio principal
transmite-se do carreto bloqueado para o carreto correspondente do veio
secundário.

No
caso da marcha atrás, entra em contacto um carreto suplementar do bloco
secundário responsável pela mudança de direcção da rotação do eixo, e
consequentemente, da marcha do veículo. Este carreto é de dimensões tipicamente
semelhantes ao da primeira velocidade, o que permite ao automóvel dispor de
força para realizar manobras em superfícies íngremes.

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