O retorno do conversor de torque: por que essa tecnologia antiga está de volta no segmento de desempenho

Visão geral

O conversor de torque, um componente chave das transmissões automáticas, tem visto um ressurgimento de interesse e desenvolvimento nos últimos anos. Este white paper explora a evolução, vantagens e aplicações potenciais do conversor de torque em transmissões automotivas modernas. Investigamos o contexto histórico, os desafios enfrentados pelos primeiros conversores de torque e como os avanços na tecnologia abordaram essas questões. Com foco na eficiência, no desempenho e na economia de combustível, este artigo destaca como o retorno do conversor de torque está remodelando o cenário das transmissões automotivas.

Introdução

O conversor de torque, inventado há mais de um século, foi ofuscado por várias tecnologias de transmissão, como dupla embreagem e transmissões continuamente variáveis ​​(CVTs). No entanto, devido aos avanços no design, nos materiais e nos sistemas de controle, o conversor de torque está fazendo um retorno atraente como parte integrante das transmissões automotivas modernas.

Um conversor de torque é um acoplamento fluido que transfere a potência rotativa do motor para a transmissão em um veículo automático. É um acoplamento fluido porque usa a força do fluido para transmitir potência, em vez de engrenagens ou embreagem. O conversor de torque se encaixa entre o motor e a transmissão e desempenha a mesma função que uma embreagem em uma transmissão manual. Quando o veículo está em movimento, o conversor de torque permite que o motor seja isolado da carga, o que significa que o motor pode continuar funcionando mesmo quando o veículo está parado. O conversor de torque é um dispositivo complexo, mas é parte essencial da transmissão automática. Ele permite que a transmissão mude de marcha de maneira suave e eficiente e também ajuda a proteger o motor contra danos.

Funcionamento do conversor de torque

O conversor de torque encontra sua posição entre o motor de combustão interna e a caixa de câmbio. Dentro do invólucro de uma transmissão automática, três componentes principais podem ser identificados: o conversor de torque, a caixa de engrenagens epicíclica (planetária) e o módulo de controle eletro-hidráulico. O virabrequim do motor de combustão interna está mecanicamente ligado ao conversor de torque. Dentro deste conversor, a potência do motor é transmitida à caixa de câmbio de forma hidrodinâmica. Nos casos em que o conversor de torque permanece destravado, não existe ligação mecânica direta entre a entrada (motor) e a saída (caixa de câmbio).

Fig 1: Construção do conversor de torque

Fonte: x-engineer.org

O conversor de torque possui inerentemente uma eficiência que tende a ser bastante modesta. Isto se deve ao seu deslizamento perpétuo, gerando atrito substancial entre o fluido operacional (óleo) e os constituintes mecânicos (impulsor, turbina e estator). A eficiência experimenta um nadir, caindo abaixo de 10%, quando a relação de velocidade se aproxima de 0, mas atinge seu zênite, variando de 85% a 90%, quando a relação de velocidade oscila em torno de 0,85.

Para aumentar a eficiência do conversor de torque, é empregada uma estratégia pela qual, quando o deslizamento entre o impulsor e a turbina permanece relativamente mínimo, o conversor é efetivamente travado. Essa façanha é realizada por meio de uma embreagem de travamento, facilitando a ligação mecânica entre o impulsor e a turbina. Consequentemente, esta disposição elimina qualquer atrito adicional entre o óleo e os componentes, permitindo que a potência do motor seja transferida mecanicamente para a caixa de velocidades.

A ativação do estado de travamento normalmente ocorre nas marchas mais altas (além da 2ª marcha) ou quando a velocidade do veículo ultrapassa 20 quilômetros por hora. Durante o processo de mudança de marcha, a embreagem de travamento é propositalmente colocada em modo deslizante para contribuir para a absorção das oscilações da transmissão.

Fig 2: Conversor de torque – embreagem de travamento

Fonte: x-engineer.org

O conversor de torque serve como mecanismo de acoplamento primário na maioria das transmissões automáticas epicicloidais (AT), juntamente com sua aplicação em certas transmissões continuamente variáveis ​​(CVT). Seus principais atributos abrangem o desengate automático do motor da transmissão durante baixas velocidades do motor, o fornecimento de amplificação de torque e a mitigação de vibrações (atribuídas à natureza hidrodinâmica da transferência de potência).

A Data Bridge Market Research analisa que o mercado de conversores de torque apresentará um CAGR de 5,20% para o período de previsão de 2022-2029 e provavelmente atingirá um valor estimado de 11,24 bilhões no final do período de previsão de 2022-2029.

Para saber mais sobre o estudo, acesse https://www.databridgemarketresearch.com/pt/reports/global-torque-converter-market

História da caixa de câmbio automática

O pioneiro por trás da criação da transmissão automática (AT) inaugural foi Alfred Horner Munro. Natural de Regina, Saskatchewan, Canadá, Munro formulou o conceito da primeira transmissão automática no ano de 1921, batizada de “Transmissão Automática de Segurança” (AST). Esta invenção inovadora recebeu formalmente uma patente no ano de 1923. Munro, com experiência profissional como engenheiro de vapor canadense, aproveitou a abordagem inovadora de utilizar a pressão do ar em oposição ao fluido hidráulico no projeto do AST. No entanto, esta nova abordagem apresentou uma desvantagem notável em termos de geração de energia. Apesar desta limitação, o AST apresentou quatro relações de transmissão distintas. É importante notar que faltava marcha à ré e mecanismo de estacionamento. A invenção pioneira ganhou reconhecimento quando a General Motors introduziu o AST no mercado, apresentando-o como uma atualização opcional em três dos seus modelos de veículos – Oldsmobile, Cadillac e Buick – durante os anos de 1937 a 1938.

A General Motors deu um passo fundamental ao adquirir o protótipo e os planos, marcando um avanço significativo na história automotiva. Isto marcou a introdução da transmissão hidráulica inaugural, apropriadamente chamada de "Hydra-Matic". Iniciando sua produção no ano de 1940, a General Motors ofereceu o Hydra-Matic como um recurso opcional na linha Oldsmobile. Isto marcou um marco monumental, pois foi a primeira transmissão automática a ser produzida em massa, estabelecendo um novo precedente no cenário automotivo.

O impacto transformador desta inovação estendeu-se muito além do domínio automóvel. No meio da Segunda Guerra Mundial, em 1942, o foco das fábricas automotivas mudou da fabricação de automóveis para a produção de tanques e veículos militares. Notavelmente, estas máquinas militares foram equipadas com a Transmissão Hydra-Matic, sublinhando a adaptabilidade e a importância deste avanço tecnológico em vários contextos.

No rescaldo da guerra, durante o pós-guerra, a procura de veículos equipados com a transmissão Hydra-Matic aumentou consideravelmente. Esta foi uma época caracterizada pela crescente popularidade desta tecnologia de transmissão. Nesta conjuntura, impressionantes três quartos das vendas de veículos da General Motors apresentavam a opção Hydra-Matic, reforçando o seu sucesso retumbante e a sua profunda influência no panorama automóvel.

Fig 3: Tanque Stuart M-5 com transmissão Hydra-Matic

Fonte: Especialistas em serviços automotivos

Em 1948, o Dynaflow da Buick marcou a primeira transmissão hidráulica com conversor de torque, ostentando duas marchas à frente e à ré. A multiplicação de torque do conversor tornou a configuração de 2 velocidades extremamente potente. A Packard introduziu o Ultramatic de 2 velocidades em 1949, seguido pela conquista máxima da General Motors, o Power Glide, em 1950. O Power Glide continua a ser uma força dominante, ainda usado em carros de corrida de combustível superior e ¼ de milha, reforçado por modificações para uma corrida ideal aplicativo.

Fig 4: General Motors Power Glide AT

A Borg Warner deu um passo significativo ao lançar a primeira transmissão automática de 3 velocidades com conversor de torque lock-up. Esse avanço ocorreu em meados da década de 1950. Durante este período, vários grandes fabricantes de automóveis, incluindo nomes notáveis ​​como Bentley, Lincoln, Ford e Studebaker, adotaram as transmissões hidráulicas automáticas de 3 velocidades da General Motors como opção padrão.

Atualmente, as transmissões automotivas evoluíram para abranger trens de engrenagens com até 11 velocidades. Estas transmissões avançadas integram uma série de tecnologias sofisticadas, incluindo solenóides de controle eletrônico, sensores de velocidade variável e sistemas de controle computadorizados. A Transmissão Continuamente Variável (CVT) serve como um exemplo digno de nota, caracterizada por uma configuração hidráulica acionada por corrente que emula os atributos de uma transmissão automática. Além disso, o panorama moderno das transmissões inclui uma variedade de configurações de transmissão, como tração dianteira, tração integral, transeixos, caixas de transferência e transmissões 4x4, refletindo ainda mais a intrincada diversidade da engenharia automotiva.

Fig 5: Transmissão CVT

A Data Bridge Market Research analisa que o mercado de transmissão continuamente variável foi avaliado em US$ 19,80 bilhões em 2021 e deverá atingir US$ 31,56 bilhões até 2029, registrando um CAGR de 6,00% durante o período de previsão de 2022 a 2029. Além do mercado insights como valor de mercado, taxa de crescimento, segmentos de mercado, cobertura geográfica, participantes do mercado e cenário de mercado. O relatório de mercado com curadoria da equipe de pesquisa de mercado da Data Bridge inclui análise especializada aprofundada, análise de importação/exportação, análise de preços, consumo de produção análise e análise de pilão.

Para saber mais sobre o estudo, acesse, https://www.databridgemarketresearch.com/pt/reports/global-continuously-variable-transmission-market

Outros tipos de transmissões

• Transmissão Manual Automatizada – AMT

A Transmissão Manual Automatizada (AMT) representa um sistema de transmissão automática que emprega um atuador e um computador de bordo para discernir as mudanças de marcha apropriadas com base na rotação do motor. No caso dos AMTs, uma alavanca seletora é utilizada para designar o modo de direção desejado. Uma vez ativado, o condutor pode simplesmente assumir uma postura de condução relaxada, uma vez que o AMT gere autonomamente o engate da embraiagem e as mudanças de velocidade. A operação AMT geralmente proporciona uma experiência perfeita, embora um leve solavanco perceptível possa ser sentido quando as marchas mudam automaticamente durante as manobras de mudança de marcha para cima e para baixo.

Fig 6: Transmissão Manual Automatizada – AMT

• Transmissão Continuamente Variável – CVT

A Transmissão Continuamente Variável (CVT) representa uma iteração mais contemporânea das transmissões automáticas. Dentro desta variante de transmissão, as relações de transmissão passam por ajustes contínuos dependendo da velocidade do veículo. Esta adaptabilidade é conseguida através de um duo de polias cónicas, interligadas por uma correia. A correia modifica seu diâmetro contraindo ou expandindo com base na relação de transmissão necessária ditada por fatores como velocidade, peso do veículo, inclinações e descidas. A marca registrada do CVT reside na sua eficiência excepcional. Ele se esforça para manter uma revolução por minuto (RPM) consistente do motor, mesmo quando o veículo percorre uma série de velocidades. Esta capacidade de adaptação perfeita a condições variáveis ​​contribui para a reputação de eficiência ideal do CVT.

• Transmissão de Dupla Embreagem/Caixa de Mudança Direta – DCT/DSG

Direct Shift Gearbox (DSG) ou Dual Clutch Transmission (DCT) é um sistema de transmissão avançado que emprega duas embreagens para mudanças automáticas de marcha sem interrupções. As engrenagens são organizadas em dois grupos: ímpares (1, 3, 5) e pares (2, 4, 6), cada um controlado por uma embreagem distinta. Esta configuração mitiga eficazmente a perda de potência, diferenciando-a de transmissões como AMT e manual, uma vez que as engrenagens permanecem pré-engatadas e podem ser rapidamente implantadas ao atingir as revoluções de marcha necessárias.

A Transmissão DSG/DCT distingue-se pelo seu desempenho refinado e eficiente. Esta tecnologia encontra a sua aplicação principalmente em veículos topo de gama, onde proporciona uma combinação harmoniosa de operação suave e eficiência ideal.

Benefícios do conversor de torque

• Conveniência: A integração de um conversor de torque elimina a necessidade de embreagem e troca de marchas, resultando em uma experiência de direção marcada pela comodidade. Os usuários se beneficiam da operação fácil do veículo, partidas sem complicações e paradas suaves
• Multiplicação de Torque: Um conversor de torque é excelente por fornecer torque substancial durante a aceleração. Isto se traduz em aceleração mais rápida e suave, melhorando o desempenho geral de direção
• Deslizamento infinito da embreagem: Ao contrário das embreagens manuais que podem sofrer danos devido ao deslizamento prolongado, os conversores de torque são projetados para tolerar longos períodos de deslizamento sem consequências prejudiciais. Esta durabilidade permite uma transferência de potência eficaz sem incorrer em desgaste indevido
• Transmissão mais fria: O fluido que envolve os componentes móveis dentro do conversor de torque contribui para minimizar o superaquecimento da transmissão. Esta característica de design leva à diminuição das temperaturas de transmissão, aumentando a longevidade e a confiabilidade do sistema de transmissão

Desvantagens dos conversores de torque

Os conversores de torque, embora ofereçam diversas vantagens, também apresentam algumas desvantagens:

• Baixa eficiência: Os conversores de torque sofrem inerentemente com perdas de eficiência devido ao acoplamento fluido e ao deslizamento, levando ao desperdício de energia e à redução da economia de combustível, especialmente durante a aceleração e operação em baixa velocidade.
• Geração de calor: A dinâmica de fluidos dentro de um conversor de torque pode gerar calor considerável, o que requer mecanismos de resfriamento adicionais, levando a desgaste potencial e maiores demandas de manutenção
• Ajuste de desempenho limitado: Os conversores de torque podem não fornecer o mesmo nível de controle preciso sobre o fornecimento de energia que alguns outros tipos de transmissão, o que pode afetar o desempenho em aplicações especializadas ou de alto desempenho.
• Falta de conexão direta: Ao contrário das transmissões manuais ou de dupla embreagem, os conversores de torque não oferecem uma conexão mecânica direta entre o motor e as rodas, levando potencialmente a um atraso na transferência de potência e na capacidade de resposta
• Complexidade: Os conversores de torque consistem em componentes complexos e dinâmica de fluidos, tornando-os relativamente complexos e potencialmente caros para fabricar, manter e reparar.
• Manutenção do fluido de transmissão: Os conversores de torque requerem fluido de transmissão específico para operação adequada, necessitando de trocas periódicas de fluido e possíveis problemas relacionados ao fluido se não forem mantidos adequadamente
• Eficiência de travamento limitada: embora os conversores de torque modernos incorporem embreagens de travamento para aumentar a eficiência, ainda pode haver algum deslizamento residual durante o travamento, impactando a eficiência geral
• Capacidade de reboque: Em alguns cenários de reboque pesados, os conversores de torque podem ter dificuldades para lidar com a carga de forma eficiente devido ao deslizamento inerente e à dinâmica dos fluidos
• Choque da transmissão: O engate e desengate do conversor de torque pode às vezes levar a um "choque" ou vibração perceptível durante mudanças ou mudanças de marcha em alguns casos

Conversores de Torque Modernos

• O recurso de bloqueio

Tradicionalmente, transmissões como Powerglide, Turbo 350/400 e C4 aderem à configuração convencional sem travamento. Nestes sistemas, o conversor é projetado como um mecanismo de acoplamento de fluido, compreendendo componentes essenciais, incluindo turbina, bomba e estator. O início da transmissão estilo lockup visava aumentar a eficiência geral. Neste contexto, uma embreagem embutida no conversor de torque é acionada através da pressão do fluido, processo meticulosamente regulado por um solenóide.

No contexto de transmissões mais antigas que incorporavam o recurso de travamento, sua ativação ficava normalmente confinada à quarta marcha. O mecanismo envolvia o travamento do conversor no eixo de entrada usando o engate da embreagem, eliminando efetivamente qualquer deslizamento potencial. Esta intervenção rendeu benefícios tangíveis, como maior economia de combustível e redução nas temperaturas da transmissão.

No entanto, os avanços contemporâneos redefiniram a paisagem. Os modelos de transmissão modernos apresentam um afastamento significativo destas metodologias tradicionais. A implementação do recurso de travamento evoluiu a tal ponto que o engate é iniciado já na segunda marcha. Ao contrário das iterações anteriores, as embreagens destas unidades modernas são ativadas progressivamente, facilitando o acoplamento eficiente do conversor. Quando o veículo atinge a terceira ou quarta marcha, o mecanismo de travamento está totalmente engatado. Esta progressão intrincada torna o aspecto hidráulico do conversor praticamente obsoleto durante os estágios posteriores da operação.

• Embreagens Multidisco

As embreagens multidisco dentro dos conversores de torque levantaram questões sobre sua durabilidade em comparação com as embreagens de transmissão manual. As embreagens úmidas são geralmente mais duráveis ​​e o ajuste adequado é crucial para sua longevidade. O ajuste especializado pode prolongar a vida útil das embreagens para corresponder ao uso do veículo. Contudo, a aplicação de pressão excessiva deve ser evitada para evitar desgaste prematuro e distorção do conversor. Uma tampa frontal em tarugo reforça as regiões de travamento para neutralizar a flexão durante a aplicação de energia.

A escolha entre embreagens múltiplas ou simples nos conversores é determinada pelos níveis de torque do motor. A capacidade de uma embreagem de travamento depende de fatores como coeficiente de atrito, dimensões da superfície de travamento, força do pistão e ângulo do cone. O número de superfícies de embreagem afeta diretamente a capacidade de torque. O Circle-D oferece opções de embreagem de um, três e cinco discos, permitindo aos usuários selecionar a configuração apropriada com base em suas necessidades de direção. Esta adaptabilidade garante um desempenho ideal do conversor, adaptado às exigências individuais de condução.

• O Estator

O estator, localizado no núcleo do conversor de torque, desempenha um papel fundamental na influência da eficiência e da velocidade de estol. Seu design impacta diretamente nessas características. Sua função principal envolve redirecionar o fluido de transmissão da turbina de volta para a bomba, culminando na multiplicação do torque. A progressão da tecnologia e das práticas avançadas de fabricação precipitou mudanças notáveis ​​nos projetos do estator ao longo do tempo.

A evolução da tecnologia de estatores é evidente, passando de estatores de equipamento original (OE) para a utilização atual de estatores de tarugo totalmente usinados, fabricados com máquinas CNC de cinco eixos. Essa transformação rendeu melhorias significativas de desempenho. Ao aproveitar várias opções de equipamento original em plataformas como 245 mm, 258 mm e 265 mm, ajustes direcionados podem ser feitos para alcançar resultados de desempenho excepcionais. Essa experiência permitiu o refinamento das configurações ao longo dos anos. Além disso, a incorporação da Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) nos processos de engenharia tem sido fundamental na formação dos mais recentes avanços no projeto de estatores.

• Design moderno de conversor de torque

Em 2018, a Circle-D Specialties, uma empresa estabelecida na criação de conversores de torque de alto desempenho, deu um passo transformador ao integrar o software Computational Fluid Dynamics (CFD). Esta adoção marcou uma mudança significativa, permitindo à empresa projetar componentes inovadores e revolucionar a sua abordagem.

A introdução do software CFD não apenas facilitou a criação de produtos para novas transmissões, mas também capacitou a Circle-D a reavaliar unidades mais antigas, buscando caminhos para melhorias. Esta tecnologia permitiu o projeto de estatores e conversores sem depender de testes físicos em veículos, uma prova do seu potencial.

Embora não seja novidade na indústria, o software CFD tem sido tradicionalmente adotado por grandes fabricantes de automóveis, como General Motors e Ford. O que é notável é a sua crescente adoção por entidades do mercado de reposição, como a Circle-D, que o está aproveitando para ajustes virtuais. Esta abordagem agiliza o processo de desenvolvimento, reduzindo os custos de pesquisa e desenvolvimento e acelerando o lançamento de produtos.

Ao usar o software, o Circle-D obtém insights sobre distribuição de pressão, dinâmica de fluidos durante o acoplamento do conversor e multiplicação de torque em uma variedade de transmissões, de duas velocidades a 10 velocidades.

Embora usado principalmente para conversores de torque de 10 velocidades no momento deste artigo, a Circle-D planeja revisitar toda a sua linha de conversores, com o objetivo de otimizar a multiplicação de torque por meio de refinamentos orientados por software. O potencial do software reside na sua capacidade de fornecer melhor controle sobre a multiplicação do torque, facilitando a aplicação de força direcionada e a análise numérica em tempo real.

Esta mudança dos métodos tradicionais de tentativa e erro para insights baseados em simulação marca uma progressão significativa na indústria, com potencial para mudar o jogo. A incorporação do software CFD está preparada para fornecer à Circle-D uma vantagem competitiva no avanço da tecnologia de conversor de torque.

Figura 7: Software CFD

Fonte: Power Automedia

Conversores de torque em carros de alto desempenho

Explorando o papel essencial dos conversores de torque em transmissões automáticas de alto desempenho e seu impacto na aceleração e no prazer de dirigir

Os conversores de torque ocupam um papel crucial no domínio das transmissões automáticas e sua importância aumenta quando aplicados a veículos de alto desempenho. Na busca por aceleração superior, capacidade de resposta e uma experiência de direção emocionante, os carros de alto desempenho contam com conversores de torque avançados para canalizar efetivamente a potência do motor para a transmissão, traduzindo-se, em última análise, no movimento das rodas.

Compreender o intricado papel dos conversores de binário nas transmissões de alto desempenho é fundamental para apreciar os fundamentos tecnológicos que facilitam a estes veículos proporcionar sensações de condução cativantes.

• Transferência de energia perfeita:

No centro da função de um conversor de torque está sua capacidade de permitir uma transferência contínua de potência do motor para a transmissão. À medida que o motor gera torque, ele instiga o fluxo de fluido dentro do conversor de torque. Este movimento fluido serve como canal para transmitir a força rotacional à transmissão, facilitando o movimento do veículo sem quaisquer transições bruscas ou bruscas. No contexto dos automóveis de alto desempenho, onde o fornecimento ininterrupto de potência é fundamental, os conversores de torque desempenham um papel fundamental para garantir uma condução suave, especialmente durante acelerações rápidas e mudanças de marcha.

• Operação automatizada da embreagem:

Uma vantagem distintiva dos conversores de torque é a eliminação da necessidade de uma embreagem manual convencional nas transmissões automáticas. Para carros de alto desempenho, onde as mudanças de marcha em frações de segundo são vitais para um desempenho ideal, as transmissões automáticas com conversores de torque oferecem mudanças rápidas e precisas sem a necessidade de intervenção direta do motorista. Este atributo não só aumenta a conveniência, mas também permite que os condutores se concentrem na experiência de condução, especialmente em cenários que envolvem altas velocidades ou condições de condução intensas.

• Controle da taxa de estol:

Os conversores de torque incorporam uma taxa de estol que determina a velocidade máxima de saída de torque do motor quando o veículo está parado. No contexto de aplicações de alto desempenho, o ajuste da taxa de estol torna-se fundamental na otimização das características de lançamento. O ajuste fino desta relação garante que o motor atinja o torque máximo precisamente quando o veículo inicia o movimento, contribuindo para uma aceleração mais rápida e um desempenho de lançamento superior.

• Incorporação de embreagens Lock-Up:

Os conversores de torque contemporâneos de alto desempenho frequentemente integram embreagens de travamento. Essas embreagens engatam em velocidades mais altas, estabelecendo uma ligação mecânica entre o virabrequim do motor e o eixo de entrada da transmissão, mitigando efetivamente o efeito do acoplamento fluido. Após a ativação da embraiagem de bloqueio, o conversor de binário funciona de forma semelhante a uma ligação mecânica direta entre o motor e a transmissão, reduzindo a perda de potência e aumentando a eficiência geral. Isto revela-se especialmente vantajoso durante a condução sustentada a alta velocidade, poupando combustível e optimizando a entrega de potência às rodas.

• Regulação de temperatura:

Nas condições de condução exigentes normalmente enfrentadas por veículos de alto desempenho, os conversores de torque desempenham um papel vital na regulação da temperatura no sistema de transmissão. A circulação do fluido de transmissão dentro do conversor de torque auxilia no resfriamento do motor e na dissipação do calor da própria transmissão. Este mecanismo de arrefecimento eficiente desempenha um papel fundamental na prevenção do sobreaquecimento e na manutenção de um desempenho consistente, especialmente durante circunstâncias de condução intensas, como sessões de pista ou condução vigorosa em terrenos desafiantes. Ao preservar as temperaturas operacionais ideais, os conversores de torque contribuem para a durabilidade e confiabilidade da transmissão, prolongando sua vida útil e mantendo o desempenho máximo por longos períodos.

• Adaptabilidade nas relações de transmissão:

Os conversores de torque proporcionam um certo grau de adaptabilidade nas relações de transmissão, em contraste com as transmissões manuais. Essa adaptabilidade permite que veículos de alto desempenho se destaquem em um amplo espectro de condições de direção. Quer se trate de uma aceleração rápida a partir de uma paragem ou de uma navegação contínua a altas velocidades, os conversores de binário permitem que a transmissão otimize a seleção de velocidades para corresponder ao resultado de condução desejado.

• Aprimoramento por meio do controle de lançamento:

Certos veículos de alto desempenho aproveitam o potencial dos conversores de torque nos sistemas de controle de lançamento. O controle de lançamento otimiza a aceleração a partir de uma posição estacionária, regulando a potência do motor e o deslizamento das rodas. Ao gerenciar a entrega de torque durante o lançamento, o conversor de torque garante uma aquisição eficiente de tração, facilitando métricas de aceleração impressionantes e aumentando a consistência do lançamento.

• Papel em transmissões de dupla embreagem e soluções híbridas:

Embora os conversores de torque sejam convencionalmente associados às transmissões automáticas tradicionais, eles também assumem um papel nas transmissões de dupla embreagem (DCTs). Em configurações DCT específicas, os conversores de torque são integrados para melhorar a dirigibilidade e o conforto em baixa velocidade. Esta abordagem híbrida combina a suavidade e a facilidade de uso associadas aos conversores de torque, juntamente com as rápidas mudanças de marcha e a eficiência dos DCTs. Como resultado, os veículos de alto desempenho equipados com DCTs podem aproveitar as vantagens de ambos os mundos.

Carros modernos com conversores de torque

• Em 2018, a Audi lançou o RS5 Sportback 2019 equipado com uma transmissão automática convencional de oito velocidades com conversor de torque em vez de uma transmissão de dupla embreagem. O Audi RS5 Sportback 2019 é movido por um V6 biturbo de 2,9 litros, produzindo 444 cavalos de potência e 443 libras-pés de torque. Seu gerente de projeto, Anthony Garvis, afirmou que o carro é um grand tourer e as transmissões convencionais são tão rápidas quanto as unidades de dupla embreagem, ao mesmo tempo em que abandonam o comportamento espasmódico de baixa velocidade.
• Em 2021, a BMW lançou o M3 Competition, que estava equipado com um conversor de torque automático regular de oito velocidades, em vez de uma unidade de dupla embreagem (DCT), acionado por meio de um diferencial de deslizamento limitado controlado eletronicamente. Isso gerou o debate se os conversores de torque estão de volta nos carros de alto desempenho.

O novo M3 está sendo oferecido no Reino Unido armado com o conversor de torque automático ZF 8HP, que está agora em sua terceira geração e tem sido continuamente desenvolvido desde sua introdução em 2009. Elimine todas as diferenças mecânicas internas e a principal distinção entre ele (ou qualquer transmissão baseada em conversor de torque) e um DCT ou manual é que o torque é transmitido do motor para os conjuntos de engrenagens por um acoplamento hidráulico, o conversor de torque, em vez de uma embreagem ou embreagens

Da mesma forma, Mercedes-AMG C63 S, Porsche 911 Carrera S e Jaguar F-Type R também adotaram a transmissão com conversor de torque e isso mostra que muitas das desvantagens e problemas dos conversores de torque foram resolvidos e veremos um aumento na a adoção.

Conclusão

Concluindo, o ressurgimento do conversor de torque no domínio dos automóveis de alto desempenho marca uma notável mudança de paradigma na indústria automotiva. Este white paper investigou as razões multifacetadas por trás do ressurgimento desta tecnologia aparentemente arcaica e iluminou as vantagens diferenciadas que ela oferece no contexto dos veículos modernos de desempenho. A capacidade do conversor de torque de atingir um equilíbrio incomparável entre entrega de potência, suavidade e eficiência chamou a atenção de engenheiros e entusiastas.

À medida que as exigências de desempenho continuam a evoluir, o conversor de binário provou a sua adaptabilidade ao integrar-se perfeitamente com motores híbridos e eletrificados, solidificando ainda mais a sua relevância no cenário automóvel em constante mudança. O seu renascimento não é apenas um tributo à tradição, mas um testemunho do espírito de inovação que impulsiona a indústria.

O renascimento do conversor de binário sublinha o facto de que a inovação nem sempre exige o abandono de tecnologias comprovadas. Em vez disso, destaca a sabedoria de reimaginar e refinar as soluções existentes para enfrentar os desafios contemporâneos. A confluência da engenharia de ponta e dos princípios intemporais de conversão de binário abriu o caminho para uma nova era de veículos de desempenho estimulantes, eficientes e sofisticados.

À medida que os fabricantes de automóveis continuam a experimentar designs de transmissão inovadores, o renascimento do conversor de binário serve como um lembrete de que o passado pode fornecer informações valiosas para o futuro. O seu regresso ao segmento de performance é uma narrativa triunfante de como a história e o progresso podem entrelaçar-se, moldando uma experiência de condução que abraça tradição e inovação. No final, o regresso do conversor de binário constitui um estudo de caso convincente de como as tecnologias antigas, quando revigoradas com a engenhosidade moderna, podem criar um nicho proeminente na procura da excelência automóvel.