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Transmissão transversal MQ: mecanismo de troca das marchas
Transmissão transversal
MQ: mecanismo de
troca das marchas
Essa transmissão foi utilizada pela primeira vez no Brasil
no Logus e Pointer, que eram equipados com a geração 02A,
cuja entrada de torque máxima era de 180 Nm.
Entre muitas novidades, se destacava o mecanismo de
cabos para seleção e trocas das marchas.
Hoje, evoluções desta transmissão equipam modelos como
Golf, Polo e Fox, já na versão 02T, cuja entrada de torque pode
ser de 200 ou 250 Nm, dependendo da motorização
om o desenvolvimento dos
veículos equipados com
conjuntos moto-propulsores transversais, criar mecanismos de seleção e
troca de marchas se transformou numa complicada equação para os engenheiros de
automóveis. Isto aconteceu porque nos conjuntos longitudinais convencionais usados até
então, o movimento longitudinal da alavanca era o necessário para deslocar os conjuntos
sincronizadores na caixa de
câmbio para fazer o engate. A
situação mais complicada que
estes veículos apresentavam para
o trambulador era transformar o
movimento transversal da alavanca em movimentos de rotação no garfo seletor para fazer a
escolha da marcha.
No início dos transversais,
um complexo mecanismo de
alavancas e varões foi utilizado
para isto, pois, o que havia de
experiência era as alavancas e
varões dos longitudinais. Este
O complexo mecanismo
trambulador composto de varões e
alavancas exige diversas rótulas
e mancais de centro, um sistema
passível de desgaste que requer
manutenções e correções mais
frequentemente
mecanismo tinha a difícil missão de transformar o movimento transversal da alavanca em
movimento axial no garfo
seletor para a seleção da marcha, e o movimento longitudinal da alavanca de mudança,
em rotativo no garfo seletor do
câmbio para fazer o engate. O
Apollo, que antecedeu o Logus,
e o Golf importado para o Brasil
de 1993 a 1997 (aproximadamente 100 mil veículos), usavam este sistema.
A geração de transmissão
Volkswagen transversal chamada
de 02, fabricada em Córdoba, na
Argentina, foi a resposta a este
problema. No Brasil, este sistema
começou a ser conhecido no
Logus, no final de 1992; no antigo Passat, em 1993 equipando,
os motores transversais de 2.0
litros, no VR6 e, em 1994, no
Pointer.
Trazendo soluções para reduzir a resistência mecânica interna, como garfos de engate
com pontos de articulação
montados sobre rolamentos,
O sistema de acionamento do mecanismo de seleção e troca das
marchas por cabos, cujo princípio é utilizado até hoje nos veículos
com motorização transversal, transforma os movimentos da
alavanca em procedimentos de seleção e engate das marchas no
câmbio. Esta característica garantiu precisão aos engates,
reduzida manutenção e baixo nível de ruído
sistema de acionamento da
marcha à ré com auxílio de
mola, anéis sincronizadores de
duplo cone para as marchas de
força, entre outras, forma um
conjunto que facilitou o uso de
cabos para o mecanismo de seleção e engate. Esses cabos ligam a alavanca de mudanças
ao garfo de seleção e engate das
marchas na transmissão.
Mecanismo de seleção e engate
no câmbio - O garfo seletor ou
eixo de comutação é o componente que faz o movimento de
seleção e engate das marchas
de acordo com os comandos da
alavanca de mudanças. Para
isto, o movimento transversal
da alavanca de mudanças é
transformado em axial no eixo
de comutação para selecionar o
trilho da marcha a ser engatada
(1ª ou 2ª marchas, 3ª ou 4ª marchas e 5ª e ré). Os trilhos são
compostos
por
hastes
deslizantes que movimentam
os respectivos garfos de engates. O movimento longitudinal
da alavanca de mudanças é
transformado em movimento
de rotação no eixo de comutação para o engate da marcha.
Um retém de esfera trabalha
nos canais de seleção do eixo de
comutação para garantir a precisão de posição.
As hastes deslizantes são
ancoradas aos garfos seletores
formando pares de conjuntos.
Uma das hastes faz a 1ª e 2ª
marchas; outra, a 3ª e 4ª; marchas e uma haste mais longa, o
engate da 5ª marcha e da marcha à ré. Esta solução tem especial importância porque como a
engrenagem livre da 5ª marcha
está montada na árvore primária, ao engatar a marcha à ré,
um acionador de esfera solidário ao eixo de comutação realiza um pequeno movimento
deslizante na haste da 5ª e da
ré, acionando brevemente o
anel sincronizador da 5ª mar-
Transmissão transversal MQ: mecanismo de troca das marchas
cha. Esse pequeno movimento
freia a árvore primária para facilitar o engate da marcha à ré,
dando ao mecanismo de ré o
conforto de uma sincronização
– fato inédito nos veículos nacionais.
Com isto, o sistema de marcha à
ré da transmissão 02 utiliza
quatro engrenagens, enquanto
os sistemas convencionais utilizam três.
O sistema de marcha a ré é
composto pela engrenagem inversora da marcha a ré (1)
montada numa pequena árvore com ranhuras que trabalha
sobre rolamentos (2). Esta árvore, na extremidade oposta à
engrenagem inversora, possui
uma engrenagem fixa (3) engatada permanentemente com a
engrenagem fixa da 1ª marcha
(4) na árvore primária (5). Assim, a rotação da árvore primária é transmitida para esta
engrenagem fixa logicamente
na relação de transmissão entre elas. O engate da marcha à
ré é feito pela alavanca inversora (6) com o auxílio de uma
carga de mola (7).
Anéis sincronizadores com triplo cone - Atualmente a 1a e 2a
marcha utiliza um sistema de
sincronização de triplo cone.
Este sistema foi introduzido
com o objetivo de diminuir a
força de engate necessária para
o acoplamento da primeira e
segunda marchas já que o sistema de três cones permite ampliar a área de frenagem da
engrenagem móvel sem interferir nas dimensões externas do
mecanismo.
Ao engrenar a marcha à ré, a
haste deslizante da 5ª e ré faz
um pequeno esforço na alavanca da inversora que, com auxílio da mola, desloca a
engrenagem contra a luva
sincronizadora da 1ª e 2ª velocidades - local onde está a engrenagem movida da marcha à ré.
Essa carga de mola faz com que
o acionamento seja suave, evitando o raspar entre os topos
dos dentes das engrenagens. O
auxílio do sistema de pré-sincronização pelo anel sincronizador da 5ª marcha, faz com
que este engate fique ainda
mais suave. Com isso, o engrenamento da marcha à ré ocorre
somente com a engrenagem inversora na luva da 1ª e 2ª e não
entre as duas engrenagens.
Nas primeiras versões da
transmissão 02A o sistema de
triplo cone era exclusivo para a
engrenagem de 2ª marcha, visando facilitar a redução de 3ª
para 2ª marcha e aumentar a
3
vida útil do sincronizador. O
sistema é composto de dois
anéis sincronizadores de liga
não ferrosa e um intermediário
de aço. Como decorrência do
aumento da área de frenagem,
eleva-se a força de frenagem
que atua no cone da engrenagem 2,5 vezes. Isso proporcionou uma redução no esforço de
engate das marchas e também
no desgaste dos anéis, resultando em ganho de conforto e
confiabilidade nas marchas
mais difíceis, devido às massas
em movimento de inércia.
Mecanismo de seleção e engate
na alavanca - Externamente à
transmissão, o mecanismo de
seleção e engate das marchas
possui, na alavanca de mudanças, um sistema de balancim,
um cabo seletor, um cabo de
engrenamento da marcha e no
eixo de comutação um sistema
de alavancas e balancins. Estes
produzem os movimentos axiais
e radiais no eixo de comutação.
Veja ilustração acima.
Se a alavanca de mudanças
for movimentada em pontomorto, para a direita ou esquerda
(movimento
transversal), uma cabeça esférica, montada na base da alavanca de acionamento do cabo
seletor, transmite o movimento de puxar e empurrar por
meio de um balancim. O cabo
seletor leva esse movimento à
alavanca de acionamento longitudinal do eixo de comutação que se apóia na caixa de
transmissão. Essa alavanca
gira e o eixo de comutação é
movimentado axialmente para
cima ou para baixo. Este movimento é o de seleção das marchas. Veja ilustração abaixo.
Selecionado o trilho das
marchas (1ª e 2ª; 3ª e 4ª ou 5ª e
ré), é necessário engatar a marcha desejada. O cabo de mudança das marchas, fixado na
na base da alavanca de mudanças, leva os movimentos de engate, para frente e para trás, até
a alavanca de acionamento
4
transversal, ligada ao eixo de
comutação que possui uma lingüeta fixa que faz o engate da
marcha selecionada.
Regulagem da
alavanca de mudanças
(Logus e Pointer)
Este mecanismo sempre necessitará de regulagem nos seguintes casos: remoções e
instalações de motor ou transmissão; desmontagem, montagem
ou
substituição
da
alavanca de mudanças; ou
quando for necessário desmontar, montar ou substituir um ou
os dois cabos da alavanca. Para
isto, nas extremidades dos cabos, no lado da transmissão,
existem furos oblongos de fixação por parafusos e na alavanca
de mudanças, um posicionador
para garantir a localização centralizada da alavanca no trilho
de 3ª e 4ª marchas.
Para esta regulagem será necessário confeccionar uma ferramenta a ser usada como
calibrador “passa-não passa”
no eixo de comutação (curso
vertical de seleção) e um
bloqueador para o eixo de comutação (curso de engate da
marcha). As medidas e o desenho para construir a ferramenta
são as seguintes:
Usar aço SAE 1045
Transmissão transversal MQ: mecanismo de troca das marchas
1. Remova o filtro de ar
2. Remova o peso de compensação da alavanca de acionamento transversal do eixo de
comutação (fixação A)
3. Solte os cabos de acionamento de mudanças (fixação B
e C) sem removê-los, mas deixando-os bem livres.
7. Instalar o bloqueador na alavanca de acionamento transversal do eixo de comutação e
ajuste, de modo que não haja
folga entre o bloqueador e a
tampa superior de alojamento
do eixo de comutação.
8. Fixe o cabo de mudanças
B, bem na região central do
furo oblongo existente na alavanca transversal e aperte-o
com 25 Nm.
4. Remova o manípulo da alavanca de mudanças, o console e
a cobertura de borracha da alavanca de mudanças.
5. Coloque a alavanca de mudanças em ponto-morto e solte
o parafuso de fixação da
regulagem (seta) da alavanca de
mudanças.
9. Remova o bloqueador e
aperte o parafuso de fixação
da regulagem da alavanca de
mudanças, sem mexer na posição desta.
6. Utilizando o calibrador “passa-não passa” entre a alavanca
de acionamento transversal e a
tampa superior de alojamento
do eixo de comutação, desloque
para baixo até encostar totalmente no plano mais baixo do
calibrador. Ao mesmo tempo,
fixe o cabo seletor C.
10. Com a ajuda de outro mecânico, comprove a regulagem
da alavanca de mudanças.
Peça para que ele desloque a
alavanca de mudanças totalmente para o lado esquerdo,
na posição de engate da 1ª e 2ª
velocidades, segurando-a nesta posição.
Esta ferramenta será usada
para verificar o curso de acionamento do eixo de comutação no plano de seleção da 1ª e
2ª marchas.
Para
o
bloqueador,
a
Volkswagen especifica a ferramenta especial VW 3192/1. Esta
ferramenta além do furo oblongo para posicionar a centralização do cabo, possui um chanfro
para eliminar a folga do eixo de
comutação.
Para fazer a regulagem, os
procedimentos são:
11. Com a alavanca na posição
do plano de 1ª e 2ª marchas, verifique novamente o calibrador
na posição do plano mais baixo,
entre a alavanca de acionamento transversal e a tampa superior do alojamento do eixo de
comutação. Se o calibrador passar pelos dois planos (os dois
lados passam), entre a alavanca
e a tampa, solte o parafuso indicado pela seta, desloque a alavanca de mudanças um pouco
para o lado direito e aperte o
parafuso novamente. Repita as
operações caso os dois planos
do calibrador continuem passando direto.
Atenção: se o calibrador continuar passando direto (planos
baixo e alto), repita sucessivamente as operações anteriores, até que a ferramenta passe
somente o plano baixo, fazendo
batente no plano mais alto do
calibrador com a alavanca de
acionamento transversal. Se o
calibrador não entrar, ou melhor, não passar nem o plano
mais baixo, repita as operações
anteriores; no entanto, em vez
de de deslocar a alavanca de
mudanças para o lado direito,
desloque-a para o esquerdo. A
regulagem estará correta quando o calibrador passar somente
o plano mais baixo. Se não conseguir chegar na regulagem indicada, verifique os cabos de
acionamentos no que tange a
dimensionamentos irregulares,
amassamentos, empenamentos
na parte rígida, início de rupturas etc.
12. Instale o peso compensador
e aperte a porca A com 25 Nm.
13. Fixe definitivamente o parafuso de fixação da regulagem
da alavanca de mudanças (no
interior do veículo), apertandoo com 20 Nm.
14. Instale a cobertura de borracha, o console e o manípulo,
travando-o com adesivo instantâneo.
15. Instale o filtro de ar.
Transmissão transversal MQ: mecanismo de troca das marchas
A transmissão MQ do
Golf, Polo e Fox
O atual estágio de projeto da
transmissão transversal MQ
(geração 02T) representa muito
bem as várias evoluções a partir
da 02A utilizada no Logus,
Pointer e Polo Classic nos anos
90. A essência do projeto, que
reduz significativamente perdas mecânicas, por exemplo,
aparece com o uso de árvores
ocas, sem comprometer a resistência mecânica do conjunto.
Compacta, a transmissão utilizada
no Polo, Golf e Fox tem carcaça
de liga de magnésio. A robustez
do projeto permite, dependendo
da motorização, entradas de
torque de 200 ou 250 Nm
A geração da transmissão
MQ, a 02T, começou a ser utilizada no Brasil com o Golf 1.6 litro,
equipado com a motorização EA
111, em janeiro de 2001. A versão
utilizada até hoje em modelos
VW com esse motor, é a MQ 200
(M de mecânica; Q de Querr,
que significa transversal, em
alemão, e 200 que representa o
valor máximo de torque de entrada da transmissão em Nm).
A transmissão MQ 02T tem
como principais características
suas pequenas dimensões, reduzido peso (apenas 29,5 kg
sem óleo – por ser compacta,
utiliza somente 1,9 litro de óleo.
Sem dúvida, uma grande diferença em relação a MQ, utilizada anteriormente no Golf de 1.6
litros com motor EA 113 (bloco
de alumínio) que pesava 40,5
kg, o que significa que a nova
transmissão é 11 kg mais leve.
Destacando-se pela elevada
precisão de engates e durabilidade, a transmissão MQ 200
possui árvores de transmissão
ocas, o que reduz sensivelmente as massas em movimentação, sem comprometer sua
resistência mecânica. As engrenagens são de aço temperado e
revenido para dar boa dureza
superficial e tenacidade ao núcleo. Para finalizar, recebem
ainda um tratamento mecânico
chamado shot peening no qual
Uma das características
construtivas de influência no
reduzido peso da transmissão MQ
200 é a utilização de árvores
primária e secundária ocas
5
haja uma economia de massa da
ordem de 22%. Segundo o pessoal da Engenharia da Volkswagen,
deve-se ressaltar ainda a vantagem acústica do magnésio frente
ao alumínio, pois, devido a sua
característica de amortecimento
mais elevado, consegue-se menor nível de emissão acústica, reduzindo expressivamente os
ruídos de engrenagens.
Como vimos anteriormente,
o sistema de sincronização de
três cones para a primeira e segunda marchas, também utilizado na linha Gol, foi empregado
nesta versão da transmissão
MQ. A novidade reduz o esforço
de engrenamento, graças ao aumento da área de atrito sem exigir grandes dimensões nas
superfícies de sincronização.
a peça é jateada visando eliminar tensões superficiais para
aumentar sua vida útil, reduzindo a possibilidade de fadiga.
A utilização de magnésio na
carcaça também contribuiu para a
redução de peso do conjunto
Outro destaque dessa nova
transmissão é a utilização de
uma liga a base de magnésio
com cerca de 9% de alumínio e
1% de zinco na carcaça. Essas
características fazem com que,
na comparação com uma carcaça fundida de alumínio, para
a mesma resistência estrutural,
A utilização do triplo cone para
sincronização da primeira e
segunda marchas reduziu
sensivelmente o esforço necessário
ao engrenamento destas
A duplicação das superfícies
cônicas, aumento a capacidade
de sincronização 50% , reduzindo
na mesma proporção o esforço
necessário ao engate das marchas
Mais uma dica interessante
sobre a transmissão MQ 02T é a
possibilidade de remover e instalar as árvores primária e do
pinhão em conjunto, sem malabarismos manuais ou auxílio de
A flange de alojamento de
rolamentos recebe as duas árvores
de transmissão, possibilitando a
remoção e instalação em conjunto
dispositivos. A construção modular é garantida por uma
flange de alojamento de rolamentos que recebe as duas árvores de transmissão.
Isto faz com que os rolamentos radiais das árvores não sejam
montados diretamente na carcaça da transmissão, mas, numa
flange de alojamento, evitando
montagens e desmontagens diretamente sobre as carcaças de
liga mais mole, mais sujeitas a
danificações mecânicas durante
as prensagens. O conjunto de
alojamento de rolamentos só é
fornecido completo, dispensando a substituição em separado
dos rolamentos, o que facilita os
reparos. Seis parafusos fixam
essa flange à carcaça.
O mecanismo de seleção e engate - O princípio do sistema de
cabos para seleção e engate das
marchas foi mantido nesta versão da transmissão MQ. Como
as anteriores, conta com um
sistema de seleção interno de
marchas de garfos oscilantes e
externamente por cabos, sendo
um de escolha de marchas que
desloca o garfo seletor no sentido vertical e outro, de engate,
que gira o garfo seletor para engatar a marcha selecionada.
6
O princípio do sistema de seleção e engate das marchas pelo
garfo seletor também continua o
mesmo: recebe os movimentos
dos cabos na transmissão e os
transforma em movimentos de
seleção dos planos de marchas
para, em seguida, através do giro
do garfo seletor, serem transformados em movimentos de engate das marchas.
Transmissão transversal MQ: mecanismo de troca das marchas
(eixo de comutação) e verifique
se o engate das marchas acontece normalmente. Para isso, use
uma simples chave de fenda,
forçando nas hastes deslizantes.
A regulagem, não exige ferramentas especiais: use um pino
de aproximadamente 4,5 mm de
diâmetro para travar a alavanca
de mudanças na posição de segunda marcha.
Para regular o engate das
marchas, proceda da seguinte
maneira:
1 - Posicione a alavanca de mudanças em ponto-morto;
2 - Solte os cabos, travando os
elementos de fixação dos cabos
de comando.
Regulagem da
alavanca de mudanças
(Golf, Polo e Fox)
Nessas três linhas de veículos VW, o mecanismo de conexão das extremidades dos cabos
de seleção e engate, anteriormente de porca e parafuso, foram substituídos
por uma
conexão de engate rápido com
mola. Este sistema, além de
muito simples para o procedimento de regulagem, também
funciona como um amortecedor de vibrações entre a transmissão e os cabos.
Antes da regulagem deste
mecanismo, verifique se o sistema de embreagem funciona
normalmente e, também, se o
mecanismo do eixo de comutação e as hastes deslizantes estão
em perfeita ordem. Caso haja alguma suspeita de irregularidade, remova a tampa seletora das
marchas com o garfo seletor
Para uso este pino deve ter o
diâmetro aproximado de 4,5 mm
3 - Para isto, proceda assim:
comprima o apoio plástico de
uma das molas o máximo possível, no sentido da seta 1. Gire
a rótula no sentido da seta 2 até
o batente. Nesta condição, os
apoios das molas ficarão travados abertos e as pinças de
travamento do cabo livrarão o
deslocamento axial dos cabos.
Faça a mesma operação para os
dois cabos.
4 - Agora, trave o garfo seletor
na posição de regulagem. Para
isto, existe na tampa de seleção
e engate das marchas, um pino
giratório em “L” (indicação “A”
da ilustração). Pressione o garfo
seletor no sentido da seta 1, até
que este atinja o plano de engate da 1ª e 2ª marchas. Nesta posição, gire o pino em “L”
aproximadamente 90º, até que
o próprio pino se desloque para
a posição de travamento.
travamento dos cabos, o que se
faz girando os apoios plásticos
no sentido das setas.
Agora reposicione o pino em
“L” na tampa seletora, de modo
que este retorne á sua posição
inicial (90º) na vertical.
Atenção: após estes procedimentos, devemos manter o garfo
seletor na posição do plano de
engate da 1ª e 2ª marchas. Fique
atento porque o garfo seletor
,nesta condição, está bloqueado
e não pode ser forçado. Caso isto
aconteça, corremos o risco de
danificar seriamente o sistema
de seleção e engate.
5 - Remova a coifa de couro da
alavanca de mudanças;
6 - Com o pino de cerca de 4,5
mm, trave a alavanca de mudanças na posição do plano de
1ª e 2ª marchas. Para isto movimente a alavanca de mudanças
lentamente para a esquerda,
até atingir o plano de engate da
1ª e 2ª marchas. Você notará que
dois furos, um na alavanca (A) e
outro, no suporte da alavanca
de mudanças (B), se aproximarão. O pino deve ser introduzido alinhando os dois furos.
7 - Com a alavanca de mudanças na posição do plano de engate da 1ª e 2ª marchas, garfo
seletor também na posição de
engate de 1a e 2a marchas,
pode-se regular os cursos de seleção e engate dos cabos. Para
isto, basta soltar os apoios plásticos e deixá-los na posição de
8 - Remova o pino de 4,5 mm de
diâmetro e confira a regulagem
da alavanca de mudanças.
Atenção: a alavanca de mudanças deve ficar posicionada
no plano de 3ª e 4ª marchas.
Conferência da regulagem Acione totalmente a embreagem
e verifique se todas as marchas
engrenam satisfatoriamente, dando especial atenção ao engate
da marcha à ré.
Se, ao engatar repetidamente uma marcha, ainda houver
algum problema, verifique a
folga (o curso) da alavanca
seletora da transmissão da seguinte maneira:
1 - Engrene a 1ª marcha;
2 - Movimente a alavanca de
mudanças para a esquerda até
o batente e libere-a. Ao mesmo
tempo, outro mecânico deve
observar o garfo seletor da
Transmissão transversal MQ: mecanismo de troca das marchas
transmissão, pois, ao movimentar a alavanca de mudanças, esse dever ter um curso de,
aproximadamente, 1 mm na direção da seta.
Caso o curso do garfo
seletor não tenha, aproximadamente, 1 mm, refaça a
regulagem da alavanca de mudanças.
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