Em 1987, começaram a surgir os primeiros sistemas de controle de tração para o mercado automotivo. Em inglês, eles são conhecidos como TCS (Traction Control System).
Aqui no Brasil, esse mecanismo só foi implantado em 1996, a partir do modelo Chevrolet Vectra. Hoje, eles já podem ser instalados em carros com todo tipo de tração, tanto nas rodas dianteiras, quanto nas traseiras ou nas quatro rodas. É um dispositivo que aumenta a segurança no trânsito, principalmente durante as arrancadas e curvas.
Mas, como funcionam os controles de tração?
Toda a expertise desse mecanismo fica localizada em um processador central, que monitora a aderência dos pneus. Para isso, são instalados alguns sensores nas rodas do veículo e um sistema que avalia os riscos de os pneus girarem em falso. Se um risco dessa proporção ocorre, os freios são acionados apenas na roda que está patinando. Dessa forma, o controle de tração evita que o condutor perca o controle do veículo.
Outro componente do TCS é um anel magnético, situado no cubo de cada roda. Por meio desse dispositivo, um sensor localizado nas respectivas rodas faz a leitura dos movimentos.
A todo instante o processador central busca detectar se as rodas estão girando em falso. Ele também compara o desempenho das rodas dianteiras com as traseiras e observa se uma situação de derrapagem ocorre todas as vezes em que as rodas da frente estão girando quando o veículo tem tração dianteira, enquanto as de trás permanecem imóveis.
O sistema de injeção eletrônica também fica conectado ao módulo central e nessa interlocução consegue checar a rotação de funcionamento do motor. Em qualquer situação de risco, o módulo central envia para a injeção de combustível um "comando" para reduzir o giro do motor, evitando a derrapagem.
Tração
Para entender o funcionamento desse mecanismo na prática, vamos nos remeter à palavra tração. No dicionário, ela está explicada como uma ação ou efeito de puxar, de tracionar. Ou, ainda, a ação exercida pelas rodas motrizes e enviada a todo o veículo, levando-o a deslocar-se.
Se você iniciar uma pesquisa, perceberá uma ampla diversidade de conceitos e tipos de trações automotivas. O que interessa a todo fabricante, entretanto, é conseguir levar potência a todas as rodas do carro.
Antes de termos uma noção exata de como funciona o sistema de tração, vale destacar duas denominações sobre o assunto.
O termo tração nas quatro rodas, que se refere a um sistema temporário de tração e serve para situações de pouca aderência. É o caso de um veículo fora da estrada, na neve ou gelo. Já a terminologia tração em todas as rodas, classifica os sistemas de tração permanente ou integral.
Na maioria dos casos, esses dois sistemas citados acima não podem ser desativados e são avaliados pelos mesmos critérios. Assim, um sistema satisfatório é aquele que vai enviar exatamente a quantidade certa de torque* para cada roda do veículo.
É essa proporção exata que não permite a patinação do pneu e que faz o seu carro se mover. O torque é influenciado pelas diversas marchas no câmbio do veículo e pela redução no diferencial (veja detalhes abaixo). São esses dois fatores que multiplicam o torque e o distribuem às rodas.
No momento de uma boa arrancada, esse torque nunca será excedido e, por conseguinte, não há patinação dos pneus. Já quando percebemos uma arrancada ruim, há excesso do torque, fazendo com que o pneu patine. Assim que eles começam a patinar, o torque cai para praticamente zero.
* O torque é a quantidade de torção exercida por uma força sobre um objeto.
O que está em jogo
A tração é definida como a quantidade máxima de força que o pneu pode aplicar sobre o solo e vice-versa. Alguns fatores vão influenciar esse processo:
Peso sobre o pneu - quanto mais pesado, maior será a tração do pneu. A depender do movimento do carro, esse peso também pode sofrer modificações.
Coeficiente de atrito - é a quantidade de força de atrito entre duas superfícies com a força que as une. No caso da tração, esse coeficiente está ligado à aderência entre os pneus, a estrada e o peso que repousa sobre cada pneu. Nesse sentido, o coeficiente será diferenciado a depender se a pista for seca, ou uma estrada com lama.
Patinagem das rodas – na estrada, os pneus podem comportar-se a partir de dois tipos de contato: o estático e o dinâmico. No primeiro, nenhum (pneu e estrada) desliza sobre o outro. O coeficiente de atrito acaba sendo alto e de melhor aderência. Já no contato dinâmico, o pneu desliza em relação à estrada e automaticamente percebemos uma menor aderência, com um coeficiente de atrito baixo.
Quando a força aplicada ao pneu excede a aderência disponível, ocorre a patinagem da roda. Essa força pode vir por conta do motor ou dos freios do veículo e acaba acelerando ou desacelerando o carro.
Mas, a força também pode ocorrer quando o veículo faz uma curva.
É nesse momento que percebemos a importância dos sistemas de tração nas quatro rodas normais e permanentes. São eles que atuam quando observamos uma situação de pouca aderência, como na neve ou em uma estrada escorregadia.
Tração nas quatro rodas e seus componentes
O sistema de tração nas quatro rodas permite que você dobre a força (que faz o veículo andar) quando os pneus estão em contato com o solo. É mais potente do que a de duas rodas. A tração nas quatro rodas é muito útil para estradas com neve, riachos, ladeiras ou trechos com lama.
Esse sistema é formado por dois diferenciais (dianteiro e traseiro) e a caixa de transferência. Além disso, possui os sistemas temporários com rodas-livres de cubos bloqueáveis. Em alguns casos, os sistemas de tração com quatro rodas também contam com equipamentos eletrônicos mais sofisticados.
São os diferenciais que enviam o torque para as rodas do veículo e permitem que as rodas da esquerda e da direita girem em velocidades diferentes no momento em que se faz uma curva. Essa diferença nas velocidades ocorre a partir de um terceiro diferencial, chamado livre, que fica dentro da caixa de transferência.
A caixa de transferência é responsável por dividir a força entre os eixos dianteiro e traseiro em um carro com tração nas quatro rodas.
Toda essa engrenagem deve ser utilizada em situações de pouca aderência, quando torna-se relativamente fácil o deslizamento dos pneus.
Um acessório extra encontrado nas caixas de transferência são as marchas reduzidas, que permitem mais torque ao veículo. As marchas reduzidas também produzem uma velocidade de saída na transmissão extremamente baixa e atuam sobre todas as marchas do câmbio.
Cubo de roda-livre
Se observarmos bem, em cada roda do veículo existe um cubo que a prende. São esses cubos que permitem desconectar as rodas, protegendo-as contra o desgaste ou esforço desnecessário.
Sofisticação
O maior exemplo de sofisticação para trações temporárias ou permanentes está no sistema ABS, que aplica seletivamente os freios nas rodas que porventura comecem a patinar. Há, ainda, os sistemas eletrônicos de embreagens que também atam na transferência de torque entre as rodas.
Tração temporária
Como o próprio nome indica, nesse tipo de sistema o uso da tração 4x4 é ocasional. Nesse sentido, cabe ao condutor avaliar a melhor opção de tração a depender da forma como se apresenta a estrada.
Em relação à estrutura, o sistema de tração temporária é formado por uma caixa de transferência que distribui o torque igualmente entre os eixos dianteiro e traseiro. É recomendável para o tráfego em locais com baixa aderência, pois a distribuição igual do torque em pisos de alta aderência acaba desgastando os pneus e os componentes da transmissão, além de gerar ruído e vibração.
Compare
Nestes vídeos abaixo você poderá visualizar tudo que acabamos de explicar no artigo acima.
Veículo sem controle de tração
Observe como o veículo gira as rodas em falso na rampa com piso escorregadio. Isso aconteceu porque o veículo perdeu a aderência com a superfície. Houve prejuízo à dirigibilidade. A baixa aderência entre o piso e os pneus resultou no escorregamento da roda.
Veículo com controle de tração
Aqui, o controle de tração evitou que as rodas derrapassem. O sistema composto por sensores de monitoramento instalados em cada uma das rodas do veículo detectou a tendência de derrapagem, o módulo central acionou imediatamente o sistema de freios e reduziu a rotação do motor, garantindo a arrancada do veículo.
Saiba mais
No Brasil, a marca que mais difundiu o controle de tração foi a BMW, com o recurso chamado de ASC+T, um sistema de controle de estabilidade e tração.
É importante destacar que o controle de tração atua em conjunto com o ABS e também com o controle de estabilidade. Juntos, eles proporcionam uma maior segurança ao condutor.
Chevrolet foi pioneira
A Chevrolet, pioneira na implantação do TCS nos carros brasileiros, continua dando importância ao assunto e alerta sobre os riscos do condutor ao perder a tração de uma roda durante uma curva.
Veja o controle de tração em ação no modelo Chevrolet Cruze: