A caixa de velocidades de dupla embraiagem tem a sua origem na necessidade de reduzir consumos e emissões sem renunciar ao conforto proporcionado por uma caixa de velocidades automática. No final do século XX, as regulamentações de emissões começaram a condicionar o desenvolvimento de novos modelos, criando a necessidade de oferecer uma alternativa ligeira, rápida e eficiente para uma ampla gama de veículos. Foi assim que, em 2003, chegou a primeira caixa de velocidades de dupla embraiagem de série para o desportivo VW Golf R32. Graças às suas várias vantagens, esta tecnologia foi abrindo caminho por diferentes segmentos até se popularizar como uma das melhores tecnologias para a aplicação de mudanças.
Princípio básico da caixa de velocidades automatizada de dupla embraiagem
A ideia básica da caixa de velocidades paralela é simples: para conseguir uma alta eficácia, a caixa de velocidades está funcionalmente desenhada como uma caixa de velocidades manual. No entanto, para obter o conforto de uma caixa de velocidades automática, para além da aplicação de mudanças ter de ser automatizada, também é necessário que isso seja realizado sem que a força de tração seja interrompida. Para isso, a caixa de velocidades está dividida em duas caixas de velocidades secundárias ou subcaixas.
Na primeira destas subcaixas de velocidades encontram-se as velocidades pares enquanto a outra se encarrega das ímpares. Ambas as subcaixas estão associadas à sua própria embraiagem. Uma unidade de controlo inteligente encarrega-se de regular, abrir e fechas as duas embraiagens através de um sistema de acionamento. Durante a circulação há sempre uma subcaixa ativa, enquanto na subcaixa inativa encontra-se pré-selecionada a seguinte velocidade de acordo com a situação de condução, isto é, superior durante a aceleração ou inferior durante a travagem ou redução.
Desta forma, aquando da aplicação da mudança, é possível passar diretamente de uma velocidade para a seguinte. Uma vez que nesta fase as duas embraiagens se fecham e abrem em simultâneo, o binário de rotação é transmitido de forma fluida de uma subcaixa para a outra. Por conseguinte, a aplicação de mudanças é realizada sem que a força de tração seja interrompida. A aplicação e a seleção das mudanças são realizadas de forma automática e o condutor praticamente não se apercebe. Se tiver dúvidas, de certeza que este vídeo o ajudará a resolvê-las:
Construção da dupla embraiagem
A peça principal desta caixa de velocidades é, portanto, a dupla embraiagem. É a responsável pela introdução do binário do motor nas duas subcaixas de velocidades. As duas embraiagens estão colocadas uma por trás da outra e acionam, com os seus discos de embraiagem, as duas árvores de entrada da transmissão colocadas uma dentro da outra. Devido ao seu peso, a dupla embraiagem, ao contrário das embraiagens de caixas de velocidades manuais, não se encontra alojada com o volante bimassa na cambota, mas sim na árvore de entrada da transmissão.
O binário de rotação do motor é transmitido através da dentadura interior do volante bimassa para a placa central da dupla embraiagem. Se for então acionada uma das duas embraiagens (denominadas K1 e K2), o binário de rotação é transmitido a partir da placa central, através do disco de embraiagem, para a árvore de entrada da transmissão correspondente. Uma vez que as duas embraiagens são acionadas desde o mesmo lado, a embraiagem K1 passa por uma inversão da força que transforma o movimento de pressão do sistema de embraiagem num movimento de tração na placa de aperto.
Com isso, o disco de embraiagem é apertado entre a placa central e a placa de aperto e é transmitido o binário de rotação pretendido. Para a embraiagem K2 não é necessária uma inversão da força. A mola da alavanca apoia-se na tampa da embraiagem e, com isso, pressiona a placa de aperto no sentido da placa central.
Tal como já se conhece em relação à embraiagem autoajustável SAC da LuK, a dupla embraiagem possui um mecanismo de ajuste que pode compensar o desgaste do disco de embraiagem através da distância percorrida. Isto garante um percurso de acionamento constante reduzido durante toda a vida útil, além de uma curva característica constante da embraiagem.
Variações da caixa de velocidades de dupla embraiagem
Para obter um conjunto de aplicações que cumpra os requisitos dos veículos dos segmentos pequeno e médio, era necessário desenvolver uma caixa de velocidades de dupla embraiagem indicada para binários de motor inferiores. A resposta da indústria foi a caixa de velocidades de dupla embraiagem a seco e de configuração paralela. Ao prescindir das perdas que implica o funcionamento submerso num fluido, este conceito caracteriza-se pela sua elevada eficácia. Contribui para a redução significativa do consumo e das emissões de CO2, chegando inclusive a ser inferior à variante da caixa de velocidades manual, e oferece uns níveis de manejo e conforto equivalente ao das caixas de velocidades automáticas conhecidas.
Configuração
As caixas de velocidades de dupla embraiagem apresentam diversas configurações. Na original, em banho de óleo, as duas embraiagens são de tipo multidisco e encontram-se no mesmo plano de forma concêntrica, alinhadas com a cambota, sendo que uma das embraiagens é maior do que a outra (ver imagem com a embraiagem K1 de cor azul e a K2 de cor amarela). As versões a seco incluem uma configuração em linha com embraiagens iguais, também alinhada com a cambota e, finalmente, uma em paralelo, mais compacta e eficiente, na qual as embraiagens não estão em linha com a cambota, à qual estão ligadas por uma engrenagem.
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