Usuário(a):Grupo 1 - Transmissões/Transmissão mecânica automática

Introdução

A tecnologia de AMT (Automated Manual Transmission) ou mais conhecida por Selespeed é uma tecnologia de automação eletro-hidráulica, essas transmissões tem como vantagens a economia e redução de combustível e emissão. Nesse tipo de transmissão, é instalado principalmente em carros pequenos e médio porte que são fabricados, como também em carros com alto desempenho como Audi, Aston Martin, Ferrari, Lamborghini e Maserati.

O AMT permite o motorista trocar a marcha sem necessitar o uso da embreagem, sequencial ou automático, isso se deve devido ao controle eletrônico e de sistemas de acionamento hidráulico que gerencia a troca de marcha e o uso da embreagem.

Vale ressaltar, que para os modelos de AMT reduz a quantidade de combustível usado pelo veículo, gerando assim uma redução de aproximadamente 5% da quantidade de CO2 emitidas ao meio ambiente nos melhores casos de aplicação do AMT.

Automático mecânico

Nos modelos de transmissões manuais automatizadas, estas podem ser semiautomáticas ou totalmente automáticas em sua operação. Nas últimas décadas diferentes tecnologias vêm sendo criadas e aperfeiçoadas para realizar a troca das marchas e a atuação da embreagem de maneira automática.

Dentre estas tecnologias as mais utilizadas são:

• Atuação hidráulica;

• Atuação eletro-hidráulica;

•Eletromecânica;

• Pneumática;

• Eletromagnética;

• Elétrica.

Os câmbios automáticos mecânicos têm seu funcionamento mecânico oriundo dos câmbios mecânicos tradicionais, porém a atuação da embreagem, troca de marchas, tempo da troca em relação à rotação do motor e reduzidas são controlados através de uma central eletrônica computacional do veículo, TCU (computador de transmissão), que recebe as informações por meio de sensores eletrônicos e utiliza de atuadores para realizar as mudanças mecânicas.

Neste tipo de transmissão o sistema pode ser totalmente automático ou o motorista pode indicar o momento de troca de marcha ao deslocar a alavanca ou por meio de botões de seleção de marcha. Em ambos os casos ao chegar o momento de troca de marcha o sistema de controle do veículo entra em ação para preparar a mudança os sensores eletrônicos e atuadores conectados a um TCU (computador de transmissão) ou microprocessador operarão automaticamente a embreagem e o acelerador para combinar rotações e para reengajar a embreagem em milissegundos. O torque e a transferência de potência para as rodas de acionamento também serão controlados eletronicamente.

Nos sistemas mais modernos estas transmissões operam de maneira sequencial, onde as mudanças de marcha podem subir ou descer apenas para sua marcha seguinte ou anterior. Contudo, vale ressaltar que existem algumas exceções para estas tecnologias, principalmente em veículos de alto desempenho, como é o caso da transmissão SMG (Sequential Manual Gearbox) da BMW e a F1 da Ferrari, que não necessariamente precisam passar por todas as engrenagens em altas rotações ou até mesmo com o veículo parado.

Para o funcionamento da embreagem temos uma unidade controlada por servo, conectada a vários atuadores, um solenoide e sensores que controlam a embreagem automaticamente. Outro sistema de controle da embreagem é o sistema "embreagem por fio", onde um atuador elétrico e sensores eletrônicos substituem a ligação mecânica ou hidráulicas no monitoramento e posicionamento da embreagem, assim eliminando completamente os sistemas mecânicos, deixando apenas um atuador eletromagnético.

Os AMTs tradicionais também podem funcionar como uma caixa de câmbio manual regular (com uma alavanca de câmbio manual), enquanto os AMTs integrados não precisam de um layout de mudança "normal", para que possam ser projetados com um layout de mudança AMT otimizado (que teria um padrão incomum para mudar manualmente). AMTs integrados têm trambulador de seleção de engrenagens (o que só permite trocas de marchas em série e sem pular marchas, este sistema é bastante simples e barato, porque precisa de apenas um atuador), ou atuadores únicos. Sistemas de atuação única requerem um atuador para cada mudança de engrenagens (por este motivo que este tipo de sistema é mais caro, mas também muda com maior eficiência).

Os atuadores podem ser eletro-hidráulicos (mais caros, porém mais eficientes, bem adequados para sistemas de atuação única, e permitem maior torque), ou mecânicos (mais baratos, mas geralmente limitados a 250 N.m (184,5 lb-ft) de torque de entrada da caixa de transmissão). Esse limite ocorre por conta da força de atuação da embreagem que aumenta com o acréscimo torque e tempos de deslocamento curtos; atuadores eletromecânicos são simplesmente motores elétricos – o uso de motores maiores reduz a dinâmica do motor devido ao maior momento de inércia em massa dos motores (o que não é bom para mudanças mais eficientes), e motores maiores também colocam mais estresse no sistema elétrico de 12 volts do carro. Como resultado, pode-se ter uma mudança lenta e requerer uma bateria e alternador maiores e mais pesados (não adequados para carros).

Aplicações

Os câmbios automatizados podem ser do tipo semiautomáticos ou completamente automáticos. No primeiro caso temos um câmbio manual com um atuador para acionar a embreagem, dessa maneira o motorista precisa apenas selecionar a marcha desejada. Já nos câmbios completamente automáticos, existe um atuador responsável pela embreagem e outro atuador responsável por selecionar e encaixar a marcha desejada, sendo assim, o motorista não precisa informar para o carro o momento da troca de marcha.

Em 1955, a Citroen lançou o Citroen DS, um automóvel que era equipado com um câmbio semiautomatizado. O câmbio BVH utilizado contava com uma embreagem automatizada de acionamento hidráulico e um seletor de marcha com acionamento hidráulico também, porém era necessário que o motorista controlasse o momento da troca de marcha. Alguns outros carros que utilizaram o conceito de câmbio manual sem a necessidade do acionamento da embreagem foram: Renault Dauphine (1956) com um câmbio de 3 marchas com acionamento eletromagnético da embreagem, o Porsche 911 (1967) com um câmbio de 4 marchas denominado Sportomatic e os Volkswagen Fusca e Karmann Ghia com um câmbio de 3 velocidades que consistia em um switch elétrico responsável por controlar o atuador eletropneumático da embreagem, denominado como Autostick.

Em 1984 a Izusu lançou o Navi5, que utilizava um câmbio completamente automatizado. O câmbio era composto de 5 marchas e atuadores hidráulicos para o acionamento da embreagem e para as trocas de marcha. Inicialmente, esses câmbios não permitiam que o motorista controlasse as marchas, sendo que o modo manual só foi incluído anos depois.

Uma das marcas que mais tiveram sucesso com a aplicação dos câmbios automatizados foi a Ferrari, trazendo pela primeira vez um carro de Fórmula 1 com essa tecnologia. O Ferrari 640 (1989) contava com um câmbio semiautomatizado de 7 marchas e paddleshifts para realizar as trocas de marcha. Dessa maneira, ao invés de usar uma alavanca para selecionar as marchas, a montadora desenvolveu um conceito que consiste em aletas acopladas ao volante que selecionam as marchas sequencialmente, permitindo que o motorista mantenha a mão no volante durante todo o tempo da prova. Anos depois, com o conhecimento adquirido sobre esse tipo de câmbio nas corridas, a Ferrari lança o primeiro carro com o sistema de paddleshifts, a Ferrari F355-F1. O F1 no nome do carro é devido ao nome do câmbio semiautomatizado que equipava o carro e servia para diferenciar as versões automatizadas e manuais do veículo. Esse conceito foi inovador e moldou a indústria automotiva de carros esportivos dos anos 2000, sendo que a Ferrari continuou com a aplicação desse câmbio na sucessora da 355, a 360 Modena (1999) e na sucessora da 360 Modena, a F430 (2004), sempre contando com atualizações mecânicas e de software, sempre visando diminuir o tempo das trocas de marcha e trazer um aspecto mais visceral ao carro.

Devido ao grande sucesso desses tipos de câmbio na época, a Fiat, que já era dona da Ferrari, trouxe esse câmbio para outras marcas de carros subsidiarias como a Maserati e a Alfa Romeo e para carros populares como o Fiat Punto e Stilo.

Outra marca que se aventurou nos câmbios automatizados foi a BMW, trazendo o primeiro carro equipado com esse câmbio em 1993, a Alpina B12 coupe, um carro de tiragem extremamente limitada. Só em 1997 que a montadora conseguiu colocar esse tipo câmbio em carros de produção em massa, nascendo assim o câmbio SMG (Sequential Manual Gearbox). O câmbio SMG passou por duas evoluções durante a sua aplicação, o SMG-II que equipava a M3 E46 (2000 – 2006) e o SMG-III que equipava a M5 E60 e a M6 E63 (2005 – 2009), ambas com um motor 5.0l V10. No geral, os SMG-III eram conhecidos pela brutalidade e velocidade nas trocas de marchas.

Um dos últimos carros a utilizarem o câmbio automatizado é a Lamborghini Aventador, lançada em 2011 que conta com um motor V12 de 6,5L e o câmbio ISR (independent shifting rods).

Algumas marcas de caminhões também aplicaram essa tecnologia no câmbio de seus produtos, algumas delas são: Volvo (2001) em alguns caminhões e ônibus, Renault (2004), Mercedes-Benz entre outras.

Hoje, a aplicação desses câmbios se restringe a carros populares apenas, sendo que para carros de luxo ou esportivos, as montadoras estão optando por utilizar câmbios de dupla embreagem, como o PDK (Porsche Doppelkupplungsgetriebe) da Porsche e o DCT (Dual-Clutch Transmission) da BMW ou até mesmo câmbios automáticos com conversor de torque, como o renomado ZF8, da fabricante ZF.