Diferenças entre direção mecânica, hidráulica e elétrica

Hoje em dia um sistema de direção hidráulica ou direção elétrica já virou algo imprescindível em um automóvel. Não que antes este tipo de equipamento era algo dispensável.

Porém, atualmente praticamente todos os carros disponíveis no mercado de 0 km já vêm equipados com um desses sistemas e, por conta disso, a direção mais “sofisticada” acabou entrando para a lista de prioridades dos consumidores – assim como o ar-condicionado, vidros e travas elétricas, entre outros.

No básico, a direção hidráulica ou a direção elétrica consegue facilitar as manobras, sobretudo na cidade, sem exigir tanto a força por parte do motorista. Afinal, não existe nada mais incomodo e cansativo do que ter que girar incansavelmente a direção bastante pesada para estacionar o seu veículo em centros movimentados, por exemplo.

Você sabe quais são as principais características de uma direção hidráulica, de uma direção elétrica e até mesmo de uma direção com sistema mecânico? Confira a seguir uma breve explicação desses três sistemas.

Os primeiros automóveis eram equipados com alavancas ou barras no lugar da tradicional direção. Esses itens tinham funcionamento inverso: para guiar o carro para a direita, você precisava virar a alavanca para o lado esquerdo, e vice-versa. Ou seja, os mais confusos poderiam ter problema para conduzir um veículo naquela época. Já em meados da década de 1890 surgiram os primeiros carros dotados do volante que a gente conhece hoje. Segundo informações, o primeiro carro de produção a ostentar um volante foi o francês Panhard & Levassor 4HP, em 1894.

Com ele surgiu o sistema de direção mecânica. Este sistema, diferente da direção hidráulica ou elétrica , não existe nenhum recurso especial. O primeiro componente do sistema de direção mecânica é justamente o volante, que basicamente permite ao motorista movimentar as rodas.

Esse movimento será levado à caixa de direção por meio da coluna de direção, sendo que esta pode ser inteiriça ou bipartida, dependendo do ângulo de posição do volante e a caixa de direção.

As colunas de direção podem ser escamoteáveis, permitindo ao motorista ajustar a altura e profundidade e readequar o modo de condução de acordo com os seus gostos e necessidades. Além disso, alguns automóveis como o Hyundai HB20 contam com sistema de coluna de direção colapsável, que “encolhe” numa colisão para proteger o motorista.

Existem ainda as barras de direção, que interligam a caixa de direção às rodas. Elas são articuláveis para seguir os movimentos da suspensão e envolvidas por uma coifa de proteção para dispensar problemas relacionados à caixa de direção. Junto a elas estão os terminais de direção, ligados nos montantes das rodas, que são articulados e têm aparência semelhante à de um pivô de suspensão.

Na direção de pinhão e cremalheira, a barra de direção se conecta a cada extremidade da cremalheira (a barra de direção está conectada também ao braço de direção na manga de eixo) e o pinhão é fixado à árvore da direção. Ao virar o volante, o pinhão gira e movimenta a cremalheira.

E é basicamente isso. Por este motivo a direção mecânica/manual não é tão recomendada quando o condutor busca certo conforto extra numa condução, pois ele ficará totalmente encarregado de realizar as manobras com a sua própria força física, sem qualquer auxílio. Entretanto, a direção mecânica tem como benefício a manutenção com custo mais baixo, visto que não há nenhum componente eletrônico extra que pode vim a dar qualquer problema.

O sistema de direção hidráulica também tem uma ideia simples,mas obviamente, mais elaborado que o sistema mecânico convencional. Ele é dotado também de uma bomba hidráulica, um reservatório de óleo e uma série de mangueiras de baixa e alta pressão que ficam encarregadas pela circulação do fluido.

Esse sistema consegue diminuir o esforço do motorista em até 80%, dependendo do veículo. No Brasil, o primeiro carro a contar com tal recurso foi um Ford Galaxy de 1967.

A bomba hidráulica, que se alimenta pelo movimento de uma correia interligada ao motor, faz o fluido do sistema circular. No momento em que o motorista gira o volante, o fluido sob pressão atua no mecanismo de direção, reduzindo a força a ser empregada. Para tal, há uma válvula que abre e fecha quando o volante é virado de um lado para o outro. Quando ela se abre, permite que o óleo sob pressão aplique uma determinada força no pistão que vai acionar a barra de direção.

Assim, como a bomba é movimentada pela força do próprio motor do veículo, a direção hidráulica acaba “roubando” a potência do propulsor. Em média, há uma perda de 3 a 4 cavalos, o que pode ser algo insignificante em automóveis mais potentes.

Neste caso, a manutenção é um pouco mais complexa. O seu mecânico deve verificar sempre que possível o nível do fluido da direção hidráulica e completa-lo de acordo com as especificações presentes no manual do proprietário. Caso o nível esteja muito baixo pouco tempo após ter feito a verificação, é recomendado checar se não há qualquer vazamento no sistema.

a direção elétrica é mais moderna e eficiente que o sistema hidráulico. O primeiro carro a usar tal conjunto foi o Suzuki Cervo, em 1988. E ela está cada vez mais presente, sobretudo em modelos de porte compacto, por não roubar a potência do motor (algo benéfico entre automóveis com propulsor 1.0 litro) e, consequentemente, não aumentar o consumo de combustível. Dizem que a eficiência energética de uma direção elétrica é superior em até 85% quando comparada ao sistema hidráulico.

Neste caso, há um pequeno motor elétrico posicionado na barra de direção, na coluna de direção ou na cremalheira, dotado de sensores que conseguem detectar o movimento efetuado pelo motorista no volante. Então, eles transferem os sinais para um modo eletrônico que aciona a unidade elétrica, auxiliando no movimento da direção e, consequentemente, diminuindo ainda mais o esforço do condutor. Ou seja, a direção elétrica dispensa a bomba, óleo, reservatório de óleo e mangueiras.

Em vários modelos, a direção elétrica é variável, podendo ficar mais “firme” (diminuindo a interferência do motor elétrico na direção) conforme a velocidade aumenta.

Em caso de pane elétrica, o sistema elétrico passa a não funcionar, mas não trava a direção. Ele simplesmente torna a direção mais pesada como num sistema convencional.

Não devemos nos esquecer do sistema de direção eletro-hidráulica, que inclusive é bastante comum em carros da Renault, por exemplo. Neste caso, há boa parte dos componentes da direção hidráulica, como a bomba que faz o fluido circular para fazer com que o conjunto fique mais leve. Entretanto, esta bomba é acionada por um motor elétrico e não pelo motor do carro. Logo, não há perda de potência pelo motor.

O sistema de transmissão de um veículo é uma série de componentes que tem como principal objetivo levar a energia produzida pelo motor até as rodas. Outra função muito importante é regular o torque, ou seja, a força que vai para as rodas através da seleção das marchas.

Existem vários modelos de transmissão,mas basicamente todos seguem os mesmos padrões,mudando somente algumas características,como seleção da marcha de forma manual ou automática e ausência do pedal da embreagem.

É o tipo mais encontrado nos veículos.Usando o pedal da embreagem e a alavanca de câmbio, a troca é feita manualmente pelo motorista quando a rotação atinge um valor elevado ou quando é preciso mais torque nas rodas.Por ser o modelo mais simples,normalmente é mais barato e requer menos manutenção.

Um exemplo de câmbio manual de 6 marchas

Diferente da convencional na qual o motorista seleciona manualmente qual marcha quer usar nesse modelo a mudança é feita automaticamente. A transmissão automática não conta com pedal de embreagem e as opções da alavanca de câmbio são diferentes, sendo elas:

R - Reverse:Marcha à ré do veículo, normalmente acionada por um botão;
P - Parking: Posição Park. Bloqueia as rodas de tração, sendo indicada principalmente para dar a partida no carro;
N - Neutral: Mantém o veículo em ponto morto;
D - Drive : Usada para movimentar o veículo para frente.

Um exemplo de câmbio automática

Várias vezes chamado de sequencial, esse modelo dispensa o uso do pedal da embreagem. Isso é possível devido a um sistema eletrônico de gerenciamento. Quando o condutor seleciona a marcha, um sistema automatizado aciona a embreagem e faz a troca.

A desvantagem desse modelo fica por conta do maior tempo de resposta durante as trocas de marcha. Essa lentidão é percebida principalmente nos carros mais comuns. Nos esportivos o desempenho é melhor.

Conhecido como CVT, esse modelo não usa um conjunto de engrenagens como as transmissões convencionais. Em vez disso, usa um sistema de polias com diâmetro variável. A principal vantagem desse sistema é a suavidade nas trocas e melhor consumo de combustível graças à variação contínua de velocidade que essa transmissão oferece.

Agora iremos conhecer os primeiro composta por vários componentes, cada um com suas funções. Conhecer cada um deles é essencial para entender como esse sistema funciona e quais são os problemas que podem ocorrer por desgaste.

A embreagem é o primeiro componente do sistema de transmissão. Simplificando ao máximo, podemos compará-la a dois discos sendo pressionados um contra o outro. Um desses discos fica conectado ao motor, e o outro fica em contato com os demais componentes que transmitem o movimento do motor para as rodas.

Quando você pisa no pedal da embreagem, esses discos são afastados, rompendo essa conexão, permitindo, assim, a troca de marchas sem dificuldade. Ao soltar o pedal, os discos voltam a ser pressionados um contra o outro e as rodas passam a receber o movimento do motor. Alguns modelos usam assistência hidráulica, o que deixa o pedal extremamente macio e as trocas ainda mais suaves.

Em carros equipados com transmissão automática, o conversor de torque substitui a embreagem. Também é conhecido como embreagem hidráulica ou conversor hidrodinâmico de torque. É basicamente um sensor mecânico que desconecta o motor do câmbio quando o veículo está parado, impedindo que o carro morra.

É nesse componente que ficam as engrenagens ou polias responsáveis por cada marcha do veículo. Em transmissões manuais, também é onde fica localizada a alavanca de câmbio. É responsável por mudar a relação entre o torque e a velocidade transferida às rodas. Quanto menor for a velocidade gerada na saída da caixa de câmbio, maior é o torque, ou seja, mais força.

Sendo uma das partes mecânicas mais complexas e importantes da transmissão, é basicamente um conjunto de engrenagens que, combinadas entre si, dividem a potência do motor entre as rodas, além de garantir que, nas curvas, elas possam girar em velocidades diferentes. Isso é possível porque essa divisão de potência, principalmente nas curvas, não é igual  ela é controlada a todo momento pelo diferencial.

Essa rotação em velocidades diferentes é muito importante. Quando em uma curva para a esquerda, por exemplo, as rodas da direita percorrem uma distância maior, tendo que girar mais rápido para garantir o equilíbrio do carro. Sem isso, a estabilidade estaria muito comprometida.

Em alguns veículos com tração nas quatro rodas, existe uma opção conhecida como bloqueio do diferencial. Quando acionado, o torque gerado pelo motor é distribuído igualmente entre as rodas. Além disso, a velocidade com que elas giram é igual. Sem esse bloqueio, se uma roda perder o contato com o solo, somente ela vai girar, o que não é muito útil, principalmente em trilhas off-road.

Em automóveis com tração dianteira, o diferencial é incorporado à caixa de câmbio. Quando as rodas traseiras são as responsáveis por movimentar o carro e o motor é dianteiro, ele fica na parte de trás.

É responsável por transmitir o movimento que vem do diferencial para as rodas do veículo. Quando a tração é dianteira, usam-se dois semieixos homocinéticos: um para cada roda.

É uma barra metálica com duas pontas articuladas por meio de juntas homocinéticas. Fica logo após o diferencial, sendo a última etapa do sistema de transmissão. Em veículos com tração traseira, são usados semieixos rígidos.

Quando a tração do automóvel é traseira e o motor fica na frente ou em veículos com tração nas quatro rodas, é usada uma conexão entre a caixa de câmbio e o diferencial. Ela é feita por meio de um eixo chamado cardan. Ele é basicamente um tubo metálico com forquilhas nas extremidades. Uma das pontas é conectada ao diferencial e a outra na saída da caixa de câmbio.