Câmbio automático: proporcionando grandes vantagens operacionais em ambiente urbano

Esquema do câmbio automático da ZF

Olá meus amigos, 
hoje pretendo abordar um ponto que tem levantado algumas polêmicas quanto aos ônibus urbanos: câmbio automático. À primeira vista pode parecer uma futilidade, devido ao custo inicial e ao consumo de combustível, mas tem se revelado uma boa opção para incrementar a produtividade e até mesmo diminuir o custo operacional.

Trazendo vantagens para o operador, os passageiros e o gestor de frota, o câmbio automático pode ser considerado imprescindível num ônibus urbano de concepção moderna.

Uma das principais diferenças entre um câmbio manual ou automatizado (como o V-Tronic) e um automático é o acoplamento ao motor: enquanto o manual necessita de uma embreagem, o automático normalmente conta com um conversor de torque hidráulico, mantendo um acoplamento constante. No entanto, para evitar uma movimentação indesejada do veículo, que pudesse resultar em acidente, o conversor de torque só começa a transferir força ao eixo-piloto do câmbio a partir de uma faixa de rotação pré-selecionada, o estol (do inglês stall), que normalmente é estabelecido considerando a rotação de marcha-lenta como referência.

Como funciona o conversor de torque?

Numa explicação mais simples, o conversor de torque é até parecido com uma hélice de barco conectada ao motor, girando dentro de uma “marmita” vedada e preenchida com um óleo especial, o ATF (Automatic Transmission Fluid), e o movimento transmitido ao óleo é repassado a outra hélice, conectada ao eixo-piloto do câmbio. Hoje existem alguns conversores de torque mais complexos, incorporando conjuntos de engrenagens planetárias para tornar mais consistente a transmissão da força motriz, e até gerenciamento eletrônico (ou assistência a vácuo em modelos de concepção mais antiga) para promover um bloqueio (lock-up) do conversor de torque, diminuindo o deslizamento interno (slip) e consequentes perdas parasitárias, colaborando para uma melhora nas acelerações e retomadas, bem como uma redução no consumo de combustível. Outro lado negativo é o peso, maior que o de um conjunto de embreagem convencional...

E as trocas de marcha?

A troca de marchas também se dá através de pressão hidráulica, por meio de válvulas conhecidas como solenóides, originando uma denominação pela qual esse tipo de câmbio foi bastante conhecido: hidramático. Convém recordar que a marca HydraMatic é propriedade da General Motors, apesar de todos os câmbios automáticos terem seguirem esse princípio de funcionamento. A incidência de "trancos" é menor, quase nula, tornando a viagem mais agradável e até reduzindo o risco de queda de passageiros soltos no corredor, ou de acidentes provocados pela movimentação de algum objeto transportado pelos mesmos. Alguns sistemas mais recentes tem o corpo de válvulas controlado eletronicamente, em que a abertura dos solenóides é otimizada de acordo com as condições de carga e terreno, mas ainda dependem basicamente da pressão hidráulica para operar. Em função da seleção das marchas ser feita sempre em função das condições de uso, evita erros dos operadores e acaba até por colaborar para um menor desgaste mecânico, sem submeter o motor a esforços demasiados, o que também favorece a economia de combustível.

Manutenção: mais simples do que aparenta

Apesar da maior complexidade técnica, os intervalos de manutenção são mais espaçados, e alguns procedimentos são até mais simples. Ao invés de ter que remover o câmbio para a troca do material de atrito e rolamento da embreagem, e eventualmente do platô, num automático o mais comum é apenas trocar o fluido ATF. Em casos extremos, quando a quilometragem total já demanda a troca de discos de fricção e cintas de freio internas, um câmbio manual não vai estar numa condição muito melhor: as engrenagens de dentes cônicos sofrem desgaste mais intenso que as de dentes retos ainda usadas em muitos câmbios automáticos, e os sincronizadores, inexistentes num automático mas fundamentais para não “encavalar” marchas trocadas “fora do tempo”, também concorrem para uma menor durabilidade dos conjuntos de engrenagens de um câmbio manual.

Operações urbanas: o cenário ideal

As vantagens do câmbio automático ficam mais evidentes no trânsito urbano, onde a maior quantidade de paradas em trechos curtos e repetidas trocas de marcha acabam impondo grande esforço sobre uma embreagem, principalmente em áreas com topografia irregular. 

A maior precisão no gerenciamento do torque leva a uma melhor capacidade de movimentação em aclive.

Um conversor de torque mostra-se menos sensível a condições de uso tão severas. Mesmo em corredores/BRT, o câmbio automático apresenta vantagens, tanto em função da maior quantidade de paradas ao longo do trajeto quanto pelo acoplamento mais preciso entre motor e câmbio proporcionar uma maior segurança. O maior conforto ao operador também é importante, reduzindo significativamente a incidência de lesões que levam ao afastamento do trabalho.

Nos ônibus articulados, o câmbio automático sempre teve mais aceitação devido à maior aptidão ao serviço pesado. Hoje, é obrigatório nos chassis novos. Fonte da imagem: DieselNutz

Apesar dos gestores de frota ainda terem receio, o câmbio automático é um bom investimento para melhorar a rentabilidade no transporte urbano de passageiros.