Comentário sobre projeto - IV (Melhorando a aceleração I)

Antes de continuar comentando sobre a melhoria na aceleração, gostaria de fazer um lembrete.

LEMBRETE: As análises de aceleração feitas até agora são para um acoplamento numa caixa mecânica e sem a embreagem. O motor está acoplado à roda via caixa de engrenagem.

A embreagem além de servir para a troca de marchas e manter o motor funcionando com o carro parado, também serve para subir o giro do motor à combustão e do volante acoplado ao virabrequim.
Quando o motor à combustão está livre, ele acelera o volante e o volante vai adquirindo energia cinética.
Quando se acopla o motor à caixa de marchas via embreagem, parte da energia pra acelerar o veículo vem da energia cinética do volante do virabrequim.
Quando o motor está acoplado à roda via caixa de engrenagem, as rodas giram ao mesmo tempo que o eixo do motor gira. Respeitando as reduções feitas na caixa de marcha.

Vamos inserir mais um fator no cálculo. O momento de inércia.

Em mecânica, o momento de inércia, ou momento de inércia de massa, expressa o grau de dificuldade em se alterar o estado de movimento de um corpo em rotação

O momento de inércia afeta diretamente o tempo que se leva para o motor girar de 0(zero) rpm até a rotação nominal.
A rotação nominal é a rotação necessária para dar a potência ao motor para a aceleração desejada.
Se o momento de inércia é alto, o motor NÃO acelera o suficiente para diminuir a corrente de partida e queima.
Quando se acopla o motor as rodas via caixa mecânica de marchas o que estamos fazendo é aumentar EM MUITO o momento de inércia do motor.

Fica a dúvida!!! Como atingir a rotação necessária no motor antes de aplicarmos potência as rodas?

O único jeito é desacoplando o motor da caixa, subir o giro e acoplar de novo à caixa.

No câmbio mecânico se faz isso com a embreagem. Mas nas caixas automáticas CVT ou hidráulicas o acoplamento/embreagem é automático.

No câmbio hidráulico, a “potência" só é passada as rodas quando o motor estiver “girando em alta”.
O giro do motor sempre vai subir muito rápido e com um pico suavizado da corrente elétrica, pois não existe a massa do veículo (momento de inércia) durante a subida do giro. O motor gira “à vazio” durante a subida de rotação.
O que diz o momento certo do acoplamento é o giro do motor e a densidade do óleo no conversor de torque na situação de uma caixa hidráulica.
Isso significa que sempre vai acoplar com o giro alto. Sempre com potência alta.

A situação é parecida com o uso de uma furadeira “sem força" ao furar um furo. Precisamos girar o mandril livremente (fora do furo) antes de furar e com isso aumentamos “a potência” no trabalho de furar.

Passou desapercebido a informação subir o giro rápido com com um pico suavizado na corrente?

Corrente com pico suavizado, é melhor quando trabalhamos com baterias de chumbo ácido, pois esta bateria não permite picos altos de corrente devido a queda de tensão nos terminais.

Fazer um cálculo de quanto tempo o veículo leva de 0 à 100km/h num câmbio hidráulico é complicado. Pois não sabemos a relação de redução que o conversor de torque possui. Esta relação se modifica conforme a rotação do motor vai se modificando. Apenas em velocidade alta é que a embreagem do conversor de torque atua e acopla o eixo do motor ao eixo das engrenagem planetárias diretamente.
Em compensação, este câmbio permite que se faça um novo algoritmo de controle eletrônico das marchas. Isto quer dizer que podemos otimizar as trocas fazendo um software para um arduíno por exemplo passar a marcha num momento mais propício usando este novo motor.
Por não existir valor fixo na redução do conversor de torque é que não se exige neste motor a instalação de um controle vetorial de corrente.
Não existe a necessidade deste controle pois não temos o controle sobre o acoplamento hidráulico do conversor de torque.
Um inversor escalar é suficiente para este tipo de instalação. Muitíssimo mais barato e simples de controlar.

Resumindo tudo isso que foi escrito.

Para subir ainda mais a potência de motor, faça-o girar à vazio subindo o giro rapidamente e alcançando uma potência extremamente alta usando uma caixa hidráulica controlada eletrônicamente.