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Junta homocinética: uma das responsáveis pela estabilidade

Por Filtros Tecfil | 26 de janeiro de 2021

Uma junta homocinética gasta pode fazer com que o carro fique instável e ocasione um acidente grave

O nome “junta homocinética” pode assustar; afinal, ele soa como uma matéria de Física ou algo do tipo. Mas se você tem um carro, provavelmente já ouviu, em algum momento, falar dele. Trata-se de uma peça importante que, quando defeituosa, pode causar um acidente.

As juntas têm como função transmitir a força do motor para as rodas de tração e fazer com que estas girem de forma correta, sem depender das condições da via ou da direção.

A homocinética inovou a mecânica automotiva, tendo sido uma das responsáveis pela popularização da tração dianteira. Apesar do nome e de ter revolucionado a indústria, a peça funciona de maneira simples.

O que é a junta homocinética?

Todos os carros que possuem tração dianteira contam com juntas homocinéticas nas duas extremidades dos eixos de transmissão. As juntas internas ligam o eixo de transmissão até a transmissão, enquanto as externas conectam os eixos de transmissão até as rodas. Carros com tração nas quatro rodas e veículos pesados também possuem estas juntas. As homocinéticas são responsáveis por transferir o torque da transmissão para as rodas motrizes com uma velocidade constante. 

Junta homocinética

Como funciona?

Ela é responsável pela existência da tração em diferentes condições, sendo formada por um conjunto de rolamentos esféricos que permitem a variação da posição do eixo da roda. Essas juntas são usadas para substituir as juntas universais, que funcionam ao ligar dois eixos em sentidos opostos através de uma cruzeta.

As juntas homocinéticas concedem a transmissão da rotação com variações de ângulos entre os eixos com uma junta cardan em todos os sentidos. Isso é possível porque a conexão é composta por um agrupamento de esferas que se movem em trilhas dentro do eixo conduzido.

Sem as juntas, as rodas perderiam tração ao virar o volante em elevações, buracos ou declives na via, que criam um ângulo diferente em relação ao eixo de transmissão.

A articulação tem sua eficiência garantida até um desvio de 80 graus; quando operam em pares, esses ângulos aumentam. A vida útil de uma junta como esta encurta conforme o ângulo das articulações aumenta. Elas são boas para a transmissão de potência em altas velocidades, onde os ângulos são agudos, (menores que 90 graus).

Tal junta é formada por rolamentos e gaiolas que permitem que o eixo rode e que a potência seja transmitida em vários ângulos diferentes. As juntas são constituídas por uma gaiola, bolas e uma pista de rolamento envolvidos por um tambor coberto por uma proteção de borracha. Internamente, a caixa é preenchida por um lubrificante cujo objetivo é reduzir o atrito das partes que estão girando.

Junta homocinética desmontada

A homocinética e a tração dianteira

Como ela permite a geração de ângulos de esterçamento maiores, a junta homocinética possibilita o uso da tração dianteira, bastante comum atualmente. Tal inovação permitiu que os veículos ficassem mais compactos e leves, pois essa configuração de motor permite o uso sem um eixo cardã que transmitisse o movimento para as rodas.

Essa transformação também implica em um menor consumo de combustível, já que o motor, a transmissão e o diferencial estão localizados na frente do carro. Assim, a perda de potência na transmissão é menor, garantindo melhor distribuição de peso para a aderência das rodas dianteiras, além de maior estabilidade.

Devido à geometria do carro em veículos de tração dianteira, essas juntas ligadas aos cubos das rodas têm a tendência de se desgastar mais rapidamente do que as que estão conectadas aos eixos traseiros.

O invento da junta homocinética

Em 1927, Pierre Fenailler desenvolveu um tipo de junta que inovou o mercado. Ela era mais eficiente e tinha a capacidade de transmitir torque com um ângulo de giro maior do volante. Atualmente, essa junta também é chamada de constant velocity joint, pois é capaz de transmitir potência sem que a velocidade varie entre as peças, o que acontecia com a junta universal. O uso do rolamento dentro da junta homocinética também reduz o calor produzido e a quantidade de vibrações geradas no sistema, garantindo maior tempo de vida e estabilidade.

Apesar da inovação, foi apenas em 1959 que seu uso passou a ser comercial, quando foi aplicada na produção em série do Mini Morris. O uso da junta em veículos de tração dianteira tinha sido testado por Pierre Fenailler em um carro de corrida Tracta. Essa aplicação se perpetuou para os carros modernos, sendo utilizada naqueles com tração dianteira e nos de 4×4.

Os tipos de junta homocinética

Junta fixa e junta deslizante

As duas juntas, usadas em diferentes extremidades do eixo, desempenham a mesma função, mas recebem nomes distintos por realizarem movimentos distintos em relação aos eixos.

A junta fixa desempenha seu papel entre o eixo homocinético e o eixo da roda, ao passo que a junta deslizante atua entre o eixo e o câmbio. A junta deslizante é adaptada para possibilitar um movimento axial, permitindo o uso de diferentes tamanhos de eixos e formas de movimentos. Ao contrário da deslizante, a junta fixa foi desenhada para reduzir ruídos e ter um funcionamento suave, além de não permitir o movimento axial.

Junta deslizante do tipo VL

Nos casos em que as juntas normais não atendem as necessidades – como nos carros de tração traseira – é comum encontrar sistemas de suspensão com juntas deslizantes do tipo VL nas duas extremidades do eixo.

Junta deslizante Tripoide

Neste tipo de junta, as esferas estão dispostas nos encaixes da peça e apoiadas em roletes, configuração que diminui o atrito entre os elementos que estão em movimento. Com disposição diferente da junta VL, a tripoide possibilita um maior ângulo de operação, além de maior deslocamento axial do eixo transmissor de torque.

Ela é utilizada no limite interno do eixo do veículo, pois não tem grande capacidade de aguentar a variação de ângulo do eixo. Basicamente, é constituída por um garfo de três pontas conectado ao eixo, e se encaixam em um copo com três espaços para acomodar as pontas.

Os problemas da junta homocinética

A junta possui uma graxa selada por um revestimento de borracha ou de plástico, que é segurado por duas braçadeiras. Geralmente, ela não precisa de manutenção e pode durar bastante tempo se a proteção não for danificada. É possível ver carros com muitos quilômetros rodados e que ainda possuem suas homocinéticas originais.

O problema mais comum com essas juntas é o rachamento. Quando isso ocorre, a graxa que fica dentro sai, fazendo entrar umidade e sujeira. Isso implica em maior desgaste e posteriores falhas decorrentes da corrosão e falta de lubrificação.

Quais são os problemas que se manifestam nas juntas?

As principais irregularidades que aparecem nas homocinéticas são:

  • Vibração na aceleração: este problema pode ser causado quando a junta deslizante trava ou a junta fixa está desgastada.
  • Vibração com velocidade constante ou ao usar o freio do motor: isso pode indicar problemas na junta fixa, mas também ser causado pelas rodas ou pneus.
  • Ruídos ao mudar de velocidade: podem indicar que a junta fixa está desgastada ou danificada, mas também significar que os rolamentos das rodas estão com problemas.
  • Roncos: podem ser causados pela falta de lubrificação ou pelo uso de um lubrificante inadequado.

Quais são os sinais de uma junta desgastada?

Graxa saindo de uma rachadura é o primeiro sinal de uma homocinética que está a ponto de falhar. Se o dano for grande, será possível visualizar essa graxa manchando o interior da roda.

Se o carro continuar a rodar com a junta danificada, ela sofrerá desgaste ainda maior e, em algum momento, irá falhar. O efeito mais fácil de identificar que a homocinética está ruim é um estalo que acontece quando se gira as rodas.

O barulho aumenta quando o veículo é acelerado. No pior dos cenários, uma junta muito gasta pode se despedaçar com o carro em movimento, causando instabilidade no automóvel e com risco de sofrer um acidente grave.

A relação das juntas com a geometria veicular

Falhas na geometria do carro podem resultar em problemas na homocinética, que poderão ser identificados pelos barulhos. Se a caixa de direção não estiver centralizada, os esforços da junta fixa estarão mal distribuídos, forçando, assim, o rolamento interno.

Se o veículo estiver com a cambagem desalinhada ou rebaixado, a junta deslizante será comprometida. Nesses casos, a cambagem fica negativa e faz com que as esferas do rolamento trabalhem nas extremidades, aumentando o risco de rupturas e quebras nos componentes internos.

Junta homocinética fixa na roda


Como aumentar a durabilidade da junta homocinética?

É um componente simples e resistente; mas, caso não seja usado corretamente, pode mostrar falhas e até romper.

Geometrial original

Carros rebaixados ou que têm a suspensão modificada alteram, e muito, o funcionamento do semieixo. Essa situação faz com que a junta deslizante desempenhe seu papel fora das condições adequadas, diminuindo sua vida útil. Nesses casos, sua quebra pode acontecer em um quarto do tempo que deveria durar. 

Coxins

Os coxins são fundamentais para a durabilidade da junta homocinética. Os coxins do motor, câmbio e da suspensão têm como uma das funções manter o alinhamento do conjunto, garantindo que as juntas exerçam força somente para mexer as rodas.

Se um ou mais coxins estiverem gastos, o conjunto inteiro ficará fora do estado padrão, forçando ainda mais a peça. Além disso, os solavancos causados por um coxim desgastado no motor ou câmbio são refletidos nas juntas.

Cambagem

Uma cambagem errada também afeta negativamente a durabilidade desta peça. Da mesma forma que as suspensões rebaixadas forçam mais as juntas, a cambagem incorreta altera o ângulo de funcionamento da homocinética e pode resultar na quebra precoce da peça.

Torque

Quando a peça for trocada, é preciso se atentar a outra coisa para garantir sua durabilidade: o torque aplicado ao apertar a porca que fixa o cubo. Um motivo comum de quebra da junta fixa é o excesso de torque aplicado.

Graxa ou coifa reutilizada

Ao trocar a peça é importante também não reutilizar a graxa ou a coifa da junta. Essa economia é desnecessária e compromete a vida útil da peça, pois a graxa usada contém detritos que prejudicam o funcionamento da peça. Quando está usada, a coifa possui grande chance de rasgar, ocasionando perda de graxa e agrupamento de resíduos.




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