Problema: Vibração da Transmissão / Vibração do Eixo de Transmissão. Geometria da linha motriz incorreta (ângulo do motor / pinhão errado).
Driveshaft Harmonics
Jim Clark, Hot Rod M.D. – O processo que pode ser usado para tratar de uma condição chamada de cancelamento de eixo de transmissão/ junta universal, frequentemente referido como ajuste do ângulo do pinhão.
Este processo pode ser usado para eliminar a vibração e o desgaste prematuro causado pela orientação e faseamento impróprios do eixo de acionamento.
Esta condição é causada porque cada junta em U que opera em um ângulo cria uma vibração. Ela cria essa vibração porque a cruz em U gira com o eixo em movimento circular, ao mesmo tempo em que se move da frente para trás. Esse movimento de balanço para frente e para trás à medida que gira faz com que a cruz na junta em U acelere e desacelere.
Se você pudesse ver isso como girando ao redor da face de um relógio com a cruz girando em movimento anti-horário, mostraria a junta em U quando em posição horizontal (3 a 9 horas) como se estivesse viajando em movimento circular.
Como o braço do jugo às 3 horas viaja no sentido anti-horário em direção às 12 horas e se inclina para a traseira do veículo, ele acelera.
Então desacelera à medida que continua no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio em direcção às 9 horas e volta a rolar para a frente, voltando ao centro. Agora acelera novamente enquanto continua a rodar no sentido contrário aos ponteiros do relógio das 9 horas às 6 horas e a balançar em direcção à frente do veículo.
Finalmente, completando uma rotação no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio das 6 horas às 3 horas, desacelerando à medida que volta ao centro.
Porque a junta em U está ligada ao veio de transmissão e acelera/desacelera através desta rotação completa, o veio de transmissão acelera e desacelera durante cada rotação. Isto cria o que se chama torque de excitação.
Para cancelar este torque de excitação, a junta em U na outra extremidade do eixo precisa girar em um ângulo igual mas oposto em relação à junta em U na frente. Ao utilizar as juntas em U em pares e em fase, e o ângulo entre o eixo de transmissão e o equipamento em ambas as extremidades é o mesmo, os ciclos de aceleração/desaceleração tendem a cancelar um ao outro.
Estes ângulos de junta em U devem ser sempre de pelo menos 1 grau para evitar o desgaste dos rolamentos do jugo.
Ao construir um chassi e posicionar os componentes da linha motriz, você precisa orientá-los de forma que o ângulo de uma linha traçada através do centro da transmissão saindo pelo eixo de saída (A) e uma linha traçada através do centro do eixo de transmissão (B) seja igual mas oposto ao ângulo de uma linha traçada através do eixo do pinhão no diferencial traseiro(C) e a linha traçada através do centro do eixo de transmissão (B).
O desenho em anexo ilustra como as linhas traçadas através dos eixos de transmissão e pinhão (A&C) são paralelas entre si, embora não no mesmo plano.
Os ângulos de operação da junta em U são geralmente a causa mais comum de vibração da linha de transmissão em veículos que foram retrabalhados. Ao refazer um chassi ou instalar uma nova árvore de transmissão em um veículo, há regras básicas que se aplicam aos ângulos de operação da junta em U que você deve seguir.
- Os ângulos de operação das juntas em U em cada extremidade do eixo devem ser sempre pelo menos de 1 grau.
Para conseguir o cancelamento destes ângulos de operação das juntas em U em cada extremidade do eixo de transmissão deve ser sempre igual (dentro de 1 grau), mas oposto um do outro.
Os ângulos de operação das juntas em U não devem ser maiores que 3 graus. Se forem, certifique-se de que não excedam os ângulos máximos recomendados. - Para configurar a linha de transmissão é necessário estabelecer os ângulos para o eixo de saída da transmissão, eixo pinhão traseiro e eixo de transmissão. Uma boa ferramenta para medir estes ângulos é um inclinômetro. Eles podem ser obtidos de forma bastante barata em um armazém de peças local ou fornecedor de ferramentas.
- Primeiro medir o ângulo do eixo de saída da transmissão. Ele deve estar apontando para baixo para a traseira com o veículo sentado à altura do passeio em uma superfície plana. Pelo menos 1 grau e, idealmente, não mais do que 3 graus para baixo.
Pode alterar o ângulo de transmissão inserindo ou removendo calços sob o suporte da transmissão traseira como mostrado nesta foto…
O próximo passo é medir o ângulo do eixo do pinhão traseiro. Ele deve estar apontando para cima em direção à frente com o veículo sentado à altura do passeio em uma superfície plana.
No mínimo 1 grau e idealmente não mais do que 3 graus para cima. Pode alterar o ângulo do eixo do pinhão traseiro inserindo ou removendo calços em forma de cunha sob os suportes de mola traseiros ou ajustando o comprimento dos braços de controlo que posicionam a extremidade traseira. Veja a foto abaixo…
Medir finalmente o ângulo do eixo de transmissão para confirmar que está pelo menos 1 grau abaixo do ângulo do eixo de saída da transmissão e pelo menos 1 grau acima do ângulo do eixo do pinhão da extremidade traseira. Alcançar esses ângulos em relação um ao outro irá cancelar a vibração…
Verificando se você conseguiu corrigir:
Se não houver vibração em condições normais de funcionamento, então os ângulos estão correctos.
Se houver vibração sob aceleração, você precisa adicionar mais pré-carga do ângulo do pinhão para baixo. Se ocorrer o contrário, as vibrações tendem a diminuir ou desaparecer sob aceleração, é necessário reduzir a pré-carga do ângulo descendente.
Se a vibração aumentar constantemente com a velocidade do veio de transmissão (acelerando ou desacelerando), o sintoma é principalmente o resultado de um desequilíbrio do veio de transmissão ou de um esgotamento da canga. Por vezes, este problema de funcionamento da torre pode ser melhorado rodando a junta em U a 180 graus na extremidade traseira do diferencial.
Vibrações relacionadas com o veio de transmissão ocorrem normalmente a uma velocidade do motor mais ou menos elevada em engrenagens altas. As vibrações das rodas/eixos ocorrem normalmente ao regime do motor de 1/3 rd ou ao regime do veio de transmissão, devido à engrenagem do diferencial.