As juntas homocinéticas são responsáveis por transmitir velocidade constante da saída do diferencial para as rodas, permitindo movimentos angulares e telescópicos resultante do movimento da suspensão. Antigamente, eram usadas juntas universais para transmitir o torque do motor para as rodas, mas esse sistema tinha muitos problemas de dirigibilidade e falhas na transmissão da potência do motor para as rodas.
A junta homocinética possibilitou a popularização da tração dianteira, que hoje em dia é tão comum de se ver nos carros. Entenda tudo sobre a junta homocinética nesse guia que fizemos para você!
Afinal, o que é a junta homocinética e por que você deveria se importar?
A junta homocinética conecta o cubo da roda ao semieixo da transmissão e este último ao eixo do câmbio, transmitindo potência de maneira eficiente em diferentes angulações entre eixos. Como esse componente é responsável pela transmissão da energia gerada pelo motor às rodas, é considerado um elemento de segurança para o carro. Caso ocorram falhas ou quebra nessa junta, a energia produzida pelo motor não será mais transmitida para as rodas, provocando a parada total do veículo.
Por isso é importante sempre realizar a manutenção preventiva das juntas, seguindo as orientações do fabricante e procurando fazer revisões entre 5 mil km e 10 mil km. Uma falha não corrigida nesse elemento pode danificar outras partes da suspensão, o que acaba fazendo muita diferença no bolso na hora de levar o carro para a oficina.
A homocinética e a tração dianteira
Com a possibilidade de gerar ângulos de esterçamento maiores, a junta homocinética possibilitou o uso da tração dianteira que é tão comum nos veículos atuais. Essa inovação fez com que os veículos se tornassem mais compactos e mais leves, pois a configuração de motor dianteiro poderia ser utilizada sem o uso de um eixo cardã para transmitir o movimento para as rodas.
Essa inovação também resulta num menor consumo de combustível. Como o motor, a transmissão e o diferencial são posicionados na frente do veículo, há uma menor perda de potência na transmissão, garantindo também uma distribuição de peso mais conveniente para a aderência das rodas da frente. Essa maior aderência se traduz numa melhor estabilidade e capacidade de manobras com maiores ângulos de esterçamento.
Devido à geometria da suspensão em veículos de tração dianteira, as juntas homocinéticas ligadas aos cubos das rodas tendem a se desgastar mais rapidamente do que as juntas geralmente usadas nos eixos traseiros.
A inovação da homocinética
Em 1927 o francês Pierre Fenailler desenvolveu um tipo de junta inovador, mais eficiente e capaz de transmitir torque com um ângulo de giro do volante bem maior. Hoje em dia essa junta é também conhecida como constant velocity joint, por transmitir a potência sem a variação na velocidade relativa entre as peças, como acontecia com a junta universal. Além disso, o uso de rolamentos reduz a geração de calor e o nível de vibrações do sistema, garantindo maior tempo de vida e estabilidade.
Mas foi apenas em 1959 que essa junta foi comercialmente utilizada, sendo aplicada na produção seriada do Mini Morris, um sistema extremamente revolucionário para a época. O conceito de tração dianteira com o uso da junta homocinética já havia sido testado pelo seu inventor num modelo de carro de corrida Tracta. Esse conceito se manteve para os carros atuais que contam com tração dianteira e os que contam com tração 4×4.
Esse tipo de junta é encontrado também em alguns modelos diferenciados, que mantém o diferencial fixado no chassi do carro. É o caso de modelos Mercedez-Bens, BMW, Jaguar e Omega, que possuem suspensões traseiras independentes.
Quais são os tipos de junta homocinética?
Junta Fixa e Junta Deslizante
As juntas usadas em cada uma das extremidades do eixo desempenham a mesma função, mas recebem nomes diferentes em função do movimento relativo entre os eixos. A junta fixa trabalha entre o eixo homocinético e o eixo da roda, enquanto a junta deslizante trabalha entre o eixo homocinético e o câmbio.
A junta deslizante tem um design adaptado para permitir o movimento axial, possibilitando o uso de diferentes tamanhos de eixos homocinéticos e diferentes formas de movimentação desses eixos. Já a junta fixa não permite o movimento axial, e conta com um design focado em redução de ruídos e funcionamento suave.
Junta Deslizante tipo VL
Em alguns casos, são utilizados modelos de juntas diferenciados, para atender necessidades específicas. Carros com tração traseira, por exemplo, costumam ter sistemas de suspensão com juntas deslizantes tipo VL em ambas as extremidades do eixo homocinético.
Junta Deslizante tipo Tripóide
As esferas nessa junta são assentadas nos encaixes da tripeça e apoiadas em roletes, diminuindo assim o atrito entre os elementos rolantes. Com uma configuração diferente da junta VL, a junta tripóide permite um ângulo maior de operação e um maior deslocamento axial do eixo de transmissão de torque (eixo homocinético).
Essa junta é usada na extremidade interna do eixo do carro, por não apresentar uma grande tolerância para a variação angular do eixo. Ela consiste num garfo de três pontas ligado ao eixo, que se encaixam num copo de três sulcos correspondente a ele.
Como identificar as partes da junta?
Identificar a junta no eixo de transmissão não é uma tarefa difícil. É ela que conecta a roda no semieixo, transmitindo a potência do motor. Mas saber identificar os problemas envolve o conhecimento mais profundo de cada um dos componentes da junta, e é por isso que fizemos uma lista para você!
Eixos
A função da junta é, essencialmente, conectar eixos. No caso da homocinética, os eixos conectados são o semieixo do câmbio e o eixo da roda. O eixo da roda pode oscilar devido às imperfeições da via, o que pode causar perda de transmissão de potência em juntas universais. Com o design da junta homocinética, esse movimento não interfere na transmissão de torque.
O eixo não pode apresentar empenamentos, pois estes prejudicam a transmissão. O eixo girando empenado transmite força de maneira desigual, causando a quebra prematura de componentes da junta homocinética. Danos e avarias nas extremidades do semieixo também podem causar problemas na transmissão, pois são regiões de encaixe com os elementos da junta. Esse tipo de verificação visual é muito simples de ser feita, necessitando apenas de um pouco de atenção e experiência do mecânico.
Rolamento
Rolamento é o conjunto de elementos rolantes que atuam como suporte para duas partes com movimento relativo entre elas. O rolamento usado para transmitir a potência para as rodas funciona com esferas, o que dá ao conjunto a sua alta capacidade de carga e boa confiabilidade. A gaiola contém as esferas em seus sulcos, definindo assim o trajeto de cada uma das esferas. O corpo externo contém os sulcos correspondentes ao trajeto da esfera na gaiola.
O rolamento por esferas responde bem a altas velocidades, mas em caso de desgaste não permite a troca dos componentes internos. Porém é preciso saber identificar os sinais de desgaste destes componentes para manter a qualidade da transmissão de potência na junta. Os sinais de desgaste por atrito ocorrem na região de trabalho das esferas, que deve estar sempre posicionada na região central do rolamento. Caso a região desgastada esteja descentralizada, é sinal de que o rolamento está sendo solicitado por tensões muito altas e pode quebrar logo.
Coifa protetora
Feita de borracha sintética e vedada com abraçadeiras metálicas, a coifa protetora evita a contaminação com areia, lama, água ou outros corpos estranhos. Esse tipo de contaminação pode aumentar o atrito entre os elementos rolantes da junta, causando falhas que podem reduzir a vida útil da junta.
Os sinais de desgaste da coifa são facilmente verificados com uma inspeção visual. Rompimento da coifa, buracos e sinais de penetração de elementos externos, falhas na vedação e falhas na abraçadeira metálica são algumas das condições que caracterizam falha da coifa e demandam troca do componente. As braçadeiras usadas na vedação da coifa devem ser aplicadas com a ferramenta correta para não causar danos à coifa, nem permitir a entrada de contaminantes na graxa.
Sinais de alerta
Os principais sinais de alerta que o carro pode passar sobre a junta homocinética são os ruídos. São sons característicos que indicam determinadas falhas, e se forem identificados corretamente, podem ser úteis para que seja feito um diagnóstico rápido e preciso.
Se ao acelerar o veículo numa curva, você ouvir um som de “clique” vindo das rodas, é um sinal de que ocorrem falhas na superfície pista de rolamento das esferas na junta fixa, que fica no lado da roda. Esse sinal é ainda mais evidente quando se realiza uma curva em marcha a ré.
Se forem percebidos ruídos durante a aceleração em linha reta, é sinal de desgaste na junta deslizante, que fica do lado do câmbio. A força de torção no eixo homocinético é transmitida pelos rolamentos de esferas. O ruído é causado pela contaminação da graxa com terra ou sujeira, fazendo com que ela vire uma pasta abrasiva que desgasta as pistas de trabalho da homocinética.
Geometria da suspensão
Alguns problemas na geometria da suspensão podem causar problemas na junta homocinética, que são identificáveis também por ruídos. Se a caixa de direção estiver descentralizada, por exemplo, haverá uma má distribuição dos esforços na junta fixa, forçando as pistas de trabalho dentro do rolamento.
Já quando o veículo está desalinhado com a cambagem, com excesso de bagagem ou rebaixado demais, a junta deslizante pode ficar comprometida. Em situações como essas, a cambagem fica muito negativa, fazendo com que as esferas trabalhem na extremidade do rolamento, o que aumenta consideravelmente o risco de trincas e fraturas de componentes internos.
O que pode danificar a junta homocinética?
As principais causas de falhas na junta homocinética são sempre possíveis de serem evitadas com a manutenção preventiva feita em uma oficina de confiança. As condições das vias onde o veículo trafega são um fator importante a ser levado em consideração na hora de se determinar a frequência de manutenção de sistemas muito dependentes da qualidade de vedação, como a junta homocinética.
Falha na vedação da coifa
A causa mais comum de desgaste na junta homocinética é a contaminação da graxa com sujeira. Lama, terra, areia e pequenas partículas podem penetrar na vedação da coifa, fazendo com que a graxa se torne uma pasta abrasiva. A abrasão prejudica a superfície de trabalho dos rolamentos, comprometendo o funcionamento da junta. Mas os danos da junta podem ser também causados por uma manutenção incorreta.
Torque aplicado
Os problemas ocasionados por excesso de torque durante a aplicação da junta, por exemplo, podem causar fraturas na rosca ou na região do entalhe da peça. É recomendado o uso de um torquímetro para aplicar o torque correto na porca de fixação.
Eixo danificado ou mal posicionado
Com o tempo de uso, as falhas no eixo homocinético começam a aparecer com mais frequência. Empenamento do eixo, desgaste na área entalhada e danos decorrentes de acidente são alguns dos sinais mais evidentes de que é preciso trocar a peça. Nesses casos, é preciso tomar cuidado para que não haja diferença entre o eixo novo e o eixo de fábrica, para que não danifique a junta deslizante.
Se ocorrer diferença de tamanho entre os eixos homocinéticos, as esferas dos rolamentos ficarão descentralizadas nas juntas, gerando um desequilíbrio de tensões que diminui sua vida útil. Essas falhas de geometria são causas fundamentais de quebras de gaiola, quebras de anéis internos e outros componentes da junta. Por isso, é importante que, ao final da manutenção, seja conferida a geometria da suspensão.
Lubrificação
A indicação para o uso de graxa na junta homocinética é de 40 g na peça e 40 g na coifa. A graxa utilizada nesse tipo de junta normalmente é composta de bissulfeto de molibdênio, composto que faz com que a graxa mantenha as propriedades lubrificantes a altas temperaturas e cargas elevadas. É importante que o tipo de graxa seja adequado e sua aplicação seja correta para prolongar a vida útil da junta.
Por Nakata
