Tecnologia Agrícola – Câmbios automatizados: mais economia e eficiência

Alisson Henrique

Assim como os tratores, os caminhões são ferramentas essenciais ao processo produtivo da cana-de-açúcar e vêm passando por grandes evoluções tecnológicas. O surgimento da injeção eletrônica e os constantes aumentos de potência são só algumas das mudanças trazidas pelas fabricantes para atender as condições canavieiras. Mas um dos principais atrativos das grandes marcas do segmento pesado é a opção do câmbio automatizado, que está presente no mercado brasileiro desde 2003. No início, os proprietários de empresas e até os motoristas autônomos ainda tinham bastante receio em relação à novidade, mas aos poucos, notou-se que apesar do valor agregado da tecnologia, os benefícios compensavam, e muito.

Todo mundo sabe como é dirigir um veículo de câmbio manual. No entanto, ainda é muito comum que haja uma a confusão entre os modelos de transmissão automática e automatizada. Algumas pessoas acreditam que é a mesma coisa, mas não é bem assim. No caminhão, a transmissão automática, tal qual um veículo de passeio, permite que o motorista troque de marcha pelo conversor de torque, que faz o papel da embreagem. O lado bom é que o motorista tem o conforto e a praticidade para se dedicar à condução do veículo sem ter de se preocupar com a troca de marcha, no entanto, é um sistema caro, principalmente na manutenção de suas peças, segundo a maioria dos especialistas.

Já um caminhão automatizado tem uma transmissão que une o melhor da transmissão manual com o melhor da automática. Ela possui componentes similares à de uma caixa manual, porém, é acionada por um sistema elétrico assim como uma caixa automática. É um sistema mais econômico e de baixa manutenção, que proporciona conforto e praticidade similares ao sistema automático.

DE OLHO NAS VANTAGENS

Luiz Nitsch, especialista em Motomecanizarão da Sigma Consultoria Automotiva, conta que hoje as caixas automatizadas são muito mais vantajosas porque trazem um conforto excepcional para o motorista e aumento da segurança operacional, pois a operação resume-se apenas em conduzir o veículo através do volante e freia-lo quando necessário. “A complexa operação das caixas mecânicas manuais providas de “splitter” e dupla relação de saída simplesmente deixa de existir. Todas as mudanças de marchas são feitas automaticamente no momento ideal sempre mantendo o motor na faixa de torque máximo, onde ocorre o menor consumo específico. Contudo, a caixa automatizada permite mudanças manuais, caso o motorista assim deseje ”, detalha.

Esta caixa de marchas, totalmente nova e diferente das caixas mecânicas anteriores é acionada por cilindros pneumáticos, governados por eletroválvulas. Um processador eletrônico auxiliado por sensores aplicados em locais estratégicos, e orientado pelo motorista operador, comanda todas as ações da caixa, que é composta de três marchas principais avante, uma marcha-à-ré, dois “splitters” (reduzido e direto) e dois “range” (caixa pesada e caixa leve), perfazendo um total de 12 velocidades a frente e quatro marchas-à-ré.

Segundo Nitsch, as trocas das marchas avante, tanto na progressão (1-12) como na regressão (12-1) são executadas no momento de torque zero nos eixos internos da caixa. Torque zero na progressão é aquele tempo de meio segundo no qual o motor deixa de acionar a caixa de marchas e a caixa ainda não começou a acionar o motor; na regressão, o motor é ligeiramente acelerado para sincronizar as rotações entre o eixo intermediário e o eixo secundário antes de reduzir uma marcha, sem “raspar”.

“O computador sempre será mais preciso que o melhor dos humanos na operação de mudança de marchas e no tempo, pois acertará permanentemente e com precisão, o momento de tráfego zero de torque e o momento no qual as engrenagens estão sincronizadas. É como se existisse um motorista perfeito na boleia do caminhão. O veículo trabalhará com eficácia de operação total, independe de humor ou cansaço do motorista. Nas caixas mecânicas de 12 e 14 marchas, o condutor tem de opera-la raciocinando e a todo o tempo observando constantemente o velocímetro e o tacômetro do painel de instrumentos”, observa.

Além da atenção aos instrumentos do painel, ele explica que a própria alavanca de mudanças incorpora botões e teclas para a seleção das relações de entrada “splitter” e de saída – a caixa leve e caixa pesada. “Esta harmonia operacional, combinando o pedal da embreagem, alavanca de mudança, botões e a observação dos instrumentos do painel, exigem um motorista com extrema habilidade e inteligência. E, ao contrário de um caminhão rodoviário, num caminhão canavieiro o número de mudanças de marchas por hora é exponencialmente maior. ”

TROCA NO MOMENTO ADEQUADO

As caixas de câmbio automatizadas funcionam recebendo uma série de informações de vários sensores instalados que mostram a real condição de operação do veículo no momento. Por exemplo, se o caminhão está carregado ou vazio, trafegando em aclive, declive ou no plano, sua velocidade, se está patinando ou não, entre outros detalhes. Com isso, a troca de marchas é efetuada no momento mais adequado.

Um dos pontos importantes para o bom funcionamento da caixa automatizada é a velocidade de resposta do software para a troca de marcha. Como o veículo de carga, quando carregado, desacelera com muita rapidez na subida, a necessidade da troca de marcha precisa ser interpretada e realizada de forma rápida, caso contrário o caminhão perderá muita velocidade. “Por serem monitoradas por sensores, as caixas de câmbio automatizadas efetuam as trocas de marchas no momento exato, quando as rotações dos eixos de entrada e saída da caixa são praticamente as mesmas. Desta forma, evita-se esforço excedente aumentando a durabilidade do produto e diminuindo o desgaste dos componentes”, relata Emilio Paulo Fontanello, engenheiro de Produtos da Scania.

Anderson Moreira, executivo de Marketing de Produto da Iveco, explica que o benefício da transmissão automatizada é trazer um maior controle do veículo em uma condição que exige mais do conjunto motor e transmissão, colocando a marcha certa em cada condição de terreno e carga. “A versão Trakker, que é uma das versões destinadas a aplicação canavieira, conta com uma calibração específica para partida em rampa, em virtude da capacidade de carga que vai de 132 a 176 t, ao qual esta última é somente autorizada mediante análise da engenharia Iveco”, afirma.

No segmento de caminhões pesados, Moreira conta que hoje a Iveco disponibiliza uma transmissão ZF Astronic com 16 velocidades nos veículos Stralis, Hi-Way e Trakker. Segundo ele, o componente recebeu uma nova calibração, onde foram reduzidos os tempos de troca de marchas juntamente com uma nova estratégia de mapeamento, onde o resultado obtido é de 5% a 10% de redução no consumo de combustível. “Já a versão que equipa o Tector conta com uma transmissão Eaton de 10 velocidades. Esta versão conta com 12 calibrações específicas e algumas exclusivas neste segmento, ofertando ao cliente uma condição de condução muito confortável, segura e com economia de combustível. ”

Marcos Andrade, gerente de Produto Caminhões da Mercedes-Benz do Brasil, conta que o Axor 3344, caminhão mais vendido para o segmento canavieiro, traz como destaque o câmbio totalmente automatizado PowerShift sem pedal de embreagem e com sensor de inclinação. “O câmbio, desenvolvido especificamente para a aplicação off-road assegura conforto, economia e excelente desempenho nas severas operações fora de estrada. Além disso, o caminhão conta com um software de câmbio que calcula o grau de inclinação e, com precisão, aciona marcha ideal para o caminhão sair em rampa. O PowerShift contribui para a redução no consumo de combustível graças às trocas de marchas mais precisas. O câmbio tem potencial de diminuir as diferenças no consumo médio entre motoristas da mesma frota, melhorando o resultado geral da empresa, com menor custo operacional e mais rentabilidade para os clientes”, adiciona.

MANUTENÇÃO

Além de seguir as manutenções especificadas pelos fabricantes, todas as empresas dizem ser fundamental a utilização de peças de reposições genuínas, além de fluidos homologados. Em média, os veículos canavieiros apresentam uma disponibilidade de 90% nos primeiros anos. Já no segundo, esse número tende a cair para 88%, enquanto no terceiro normalmente chega a registrar 86%. Uma boa disponibilidade seria em torno de um ano 94%, segundo ano 92% e terceiro ano 90%, explicam especialistas.

Hoje, os grandes grupos têm como prática trocar seus veículos num período que varia de cinco a sete anos. Quando o assunto são as pequenas usinas, este número sobe para oito a dez anos, então fazer o acompanhamento dos custos de manutenção é fundamental para saber quando é a hora de trocar os caminhões, pois após o quinto ano o custo aumenta, enquanto a produtividade diminui.

Nitsch pontua que as caixas automatizadas não necessitam de manutenção diferenciada, afinal, a caixa automatizada nada mais é que a tradicional caixa mecânica, cuja operação é executada por servomecanismos pneumáticos, governados por um processador eletrônico central, que através de sensores, capta as quatro informações essenciais para determinar o momento correto e ideal para as trocas de marchas – velocidade linear do veículo, rotação do motor, torque de saída para os eixos de tração e posição do pedal do acelerador. Informações secundárias, como temperatura do motor e da própria caixa também alteram as decisões eletrônicas do processador.

“As transmissões automatizadas requerem uma manutenção até menor. Isso, em virtude de sua automação que elimina alguns erros comuns na versão manual, como marcha errada para uma arrancada ou mesmo um engate dificultoso em virtude do não funcionamento correto da embreagem”, adiciona Moreira.

As caixas de câmbio possuem os mesmos componentes da caixa manual como engrenagens, sincronizadores, eixos etc. Pelo fato das caixas de câmbio automatizadas operarem de forma harmônica com o momento preciso da troca de marchas, as ocorrências de esforços excedentes ou trancos são reduzidos ao extremo ou praticamente não ocorrem.

Além de evitar qualquer dano na embreagem do caminhão, o câmbio automatizado permite que todos os motoristas tenham desempenho semelhante, assegurando, no final do mês, menor consumo de combustível. Ou seja, de fato, as manutenções dos câmbios são parecidas, mas a transmissão automatizada traz mais vantagens para os gestores de frota. “A principal diferença é que na opção automatizada e sem pedal de embreagem, a troca de marchas é realizada por um sistema eletrônico no momento correto (rotação certa do motor), protegendo a embreagem de um possível desgaste excessivo”, finaliza o gerente de Produto Caminhões da Mercedes-Benz do Brasil.