A relação da engrenagem de partida determina como a velocidade e o torque do motor de partida são transferidos para o motor. Para compradores OEM, é, portanto, um parâmetro importante ao selecionar, substituir ou desenvolver uma unidade de partida.
Entretanto, a relação de transmissão não deve ser avaliada apenas pela contagem dos dentes do pinhão. Os dentes da coroa, as características do motor de partida, os requisitos de partida do motor, a geometria da engrenagem e as condições de engate precisam ser considerados em conjunto.
1. Como é calculada a relação da engrenagem de partida?
A relação básica da engrenagem de partida é calculada dividindo o número de dentes da coroa do motor pelo número de dentes do pinhão de partida:
Relação da engrenagem de acionamento de partida=Dentes da coroa ÷ Dentes do pinhão
Por exemplo, um sistema com uma coroa de 120 dentes e um pinhão de 10 dentes tem:
120 ÷ 10=12:1 relação de transmissão
Isso significa que o motor de partida gira aproximadamente 12 vezes para uma rotação do virabrequim do motor, assumindo que as engrenagens estejam diretamente engatadas.
Uma relação numérica mais alta geralmente proporciona maior multiplicação de torque no motor, enquanto o motor de partida deve girar mais rápido em relação à velocidade do motor.
2. Por que a relação de transmissão é importante para a partida do motor?
Um motor requer torque suficiente para superar a compressão, o atrito interno, a resistência do óleo e outras cargas mecânicas durante a partida.
O motor de partida fornece a força rotacional inicial, enquanto o acionamento de partida transfere essa força através do pinhão e da coroa.
A relação de transmissão afeta essa relação entre torque e velocidade.
Por esta razão, alterar a contagem de dentes do pinhão pode alterar as características operacionais de todo o sistema de partida.
Os compradores OEM não devem tratar o pinhão como um componente de substituição isolado. O motor de partida, a transmissão de partida, a coroa e o motor devem ser avaliados como um sistema.
3. O que os compradores OEM devem verificar?
Antes de aprovar um acionador de partida, as equipes de compras e engenharia do OEM devem verificar vários parâmetros importantes.
Contagem de dentes da coroa
A contagem de dentes da coroa fornece a primeira referência para calcular a relação da engrenagem inicial.
Deve ser confirmado a partir da especificação do motor ou do volante, em vez de estimado a partir de um componente existente.
Contagem de dentes de pinhão
O pinhão de partida determina a segunda parte da relação de transmissão.
Mesmo uma pequena alteração na contagem de dentes pode alterar a relação, portanto o pinhão substituto não deve ser selecionado apenas porque se ajusta fisicamente ao motor de partida.
Velocidade do motor de partida
A velocidade nominal do motor de partida deve ser considerada em conjunto com a relação de transmissão.
Se o motor girar a uma determinada velocidade, a velocidade de partida do motor resultante dependerá parcialmente da redução proporcionada pelo acionamento de partida e pela coroa.
Torque do motor de partida
A relação de transmissão afeta como o torque do motor é transferido para o motor.
Uma configuração adequada precisa fornecer torque de partida suficiente sem colocar cargas excessivas nas engrenagens ou nos componentes do motor de partida.
Requisitos de partida do motor
A cilindrada, a compressão, a temperatura, as condições de lubrificação e a aplicação do motor influenciam o torque necessário durante a partida.
Um veículo de passageiros, um caminhão comercial, uma máquina agrícola e um motor-diesel pesado podem, portanto, exigir diferentes configurações do sistema de partida.
4. Mais redução sempre significa melhor desempenho inicial?
Não necessariamente.
Uma relação de transmissão numérica mais alta pode aumentar a multiplicação do torque no motor, mas também altera a relação entre a velocidade do motor de partida e a velocidade do motor.
O sistema de partida completo deve permanecer dentro da faixa operacional do motor de partida e do motor.
Os engenheiros OEM devem, portanto, considerar:
- Velocidade necessária de partida do motor
- Torque disponível do motor de partida
- Velocidade nominal do motor de partida
- Resistência de partida do motor
- Resistência do pinhão e da coroa
- Características de engajamento
- Ciclo de trabalho
- Temperatura operacional
O objetivo não é simplesmente obter a maior relação de transmissão possível, mas estabelecer o equilíbrio apropriado entre torque de partida, velocidade de partida, durabilidade e compatibilidade do sistema.
5. O que acontece se a relação de transmissão estiver incorreta?
Uma relação de transmissão inadequada pode criar problemas mesmo quando o acionador de partida se ajusta fisicamente à aplicação.
Os possíveis problemas incluem:
Velocidade de arranque insuficiente
O motor pode não atingir a velocidade de partida necessária.
Torque de partida insuficiente
O motor de arranque pode ter dificuldade em vencer a resistência do motor, especialmente em condições exigentes.
Carga mecânica excessiva
Uma configuração inadequada pode aumentar as cargas no pinhão, na coroa, no motor de partida ou em componentes relacionados.
Desgaste prematuro das engrenagens
Engates repetidos de alto{0}}impacto ou carga excessiva nos dentes podem acelerar o desgaste.
Mau desempenho inicial
O motor pode demorar mais para dar partida ou não dar partida de maneira confiável sob certas condições de operação.
6. A relação de transmissão não é a única especificação de engrenagem
Uma proporção correta de-contagem de dentes não significa automaticamente que a transmissão e a coroa de partida sejam compatíveis.
Os compradores OEM também devem verificar:
- Módulo ou passo diametral
- Ângulo de pressão
- Perfil do dente
- Diâmetro externo do pinhão
- Diâmetro da raiz
- Largura do rosto
- Ângulo de hélice, quando aplicável
- Excentricidade da engrenagem
- Posição de engate axial
Esses parâmetros determinam se o pinhão e a coroa podem engatar corretamente e transferir a carga de maneira eficaz.
Para um acionador de partida personalizado, a equipe de engenharia do fabricante deve verificar a geometria completa da engrenagem antes do desenvolvimento da ferramenta.
7. E quanto às aplicações-de diesel para serviços pesados?
Os motores-diesel para serviços pesados podem exigir significativamente mais do sistema de partida, especialmente em veículos comerciais, equipamentos de construção, máquinas agrícolas e outras aplicações que operam sob condições difíceis.
Os compradores OEM devem considerar o torque de partida necessário junto com:
- Cilindrada do motor
- Taxa de compressão
- Saída do motor de partida
- Temperatura ambiente
- Frequência inicial
- Ciclo de trabalho
- Força dos dentes da engrenagem
- Tratamento térmico
- Vida útil esperada
Um acionador de partida-para serviços pesados deve, portanto, ser avaliado de acordo com a aplicação completa, em vez de ser selecionado apenas pelo número de dentes ou pela relação de transmissão.
8. Quais informações devem ser incluídas em uma RFQ OEM?
Fornecer informações técnicas completas permite que um fabricante de acionamento de partida avalie a aplicação com mais precisão.
Idealmente, uma RFQ OEM deve incluir:
| Parâmetro | Informações necessárias |
|---|---|
| Modelo do motor | Aplicação exata do motor ou equipamento |
| Motor de partida | Modelo, tensão nominal, velocidade e torque |
| Engrenagem anelar | Contagem de dentes e dimensões relevantes das engrenagens |
| Pinhão | Contagem de dentes e especificações de engrenagens |
| Relação de transmissão | Proporção existente ou exigida |
| Desenho | Dimensões e tolerâncias |
| Material | Classe exigida ou especificação do fornecedor |
| Tratamento térmico | Dureza ou requisito de processo |
| Volume anual | Quantidade de produção esperada |
| Aplicativo | Tipo de veículo, motor ou equipamento |
| Validação | Testes exigidos ou padrões de aprovação |
Um desenho ou amostra física é particularmente útil ao desenvolver uma unidade inicial não-padrão.
9. Como os fabricantes controlam a relação de transmissão durante a produção
Para a produção OEM, a relação de transmissão começa com o projeto correto da engrenagem e continua através do controle dimensional durante a fabricação.
Para componentes de acionamento de partida de precisão, o processo de fabricação pode incluir extrusão a frio, usinagem, tratamento térmico e inspeção de engrenagens, dependendo do projeto necessário.
A fabricação de engrenagens de extrusão a frio pode ser usada para geometrias de engrenagens adequadas para formar componentes com eficiência, mantendo o fluxo de material controlado e a consistência dimensional.
Após a formação e processamento subsequente, as dimensões e características críticas das engrenagens devem ser inspecionadas de acordo com as especificações do cliente.
Para programas automotivos-de alto volume, a consistência do processo é particularmente importante porque uma pequena variação dimensional repetida durante a produção pode afetar o desempenho de todo o sistema de partida.
10. Lista de verificação da relação de transmissão de partida para compradores OEM
Antes de aprovar um acionador de partida, verifique:
- Contagem de dentes da coroa
- Contagem de dentes do pinhão
- Relação de transmissão calculada
- Velocidade do motor de partida
- Torque do motor de partida
- Velocidade necessária de partida do motor
- Requisitos de torque de partida do motor
- Módulo de engrenagem ou passo diametral
- Ângulo de pressão e perfil do dente
- Dimensões do pinhão e posição de engate
- Tratamento de materiais e térmicos
- Requisitos de inspeção de engrenagens
- Volume de produção esperado
- Durabilidade necessária ou testes de validação
Consideração Final
A relação correta da engrenagem de partida é determinada pela relação entre o motor de partida, o pinhão, a coroa e o motor-e não apenas pela contagem de dentes.
Para aquisição de OEM, a abordagem mais segura é verificar a relação necessária juntamente com a geometria da engrenagem, o desempenho do motor de partida, os requisitos do motor, o material, o tratamento térmico e as tolerâncias de produção.
Para projetos personalizados e OEM, a Superhuman pode avaliar desenhos ou amostras do cliente e desenvolver componentes de acionamento de partida e engrenagens de precisão de acordo com a aplicação necessária, processo de fabricação, requisitos de inspeção e volume de produção.
