Brasileiro cria transmissão inovadora que dispensa troca de marchas e uso de freios

Sistema é mais barato e promete consumo 21% menor

Em parceria com a Faculdade de Engenharia Industrial (FEI) e financiamento de 1,3 milhão do FINEP, o empresário rondoniano Gladimir Kohnlein desenvolveu uma transmissão que dispensa troca de marcha e uso de freios, e que pode ser empregada tanto em automóveis como em cadeiras de rodas. O sistema ainda é mais barato por ter um terço das peças de um câmbio automático normal, e promete economia até 21% no consumo de combustível.

O sistema é batizado de TMVVIF, sigla para Transmissão Mecânica Variadora de Velocidade Inversora e Finita, e trata-se de uma caixa de câmbio automática, acoplada ao motor, que permite reverter o sentido de rotação com controle da velocidade sem troca de marcha, fazendo o papel do freio tradicional e do freio de mão. O primeiro protótipo foi concluído e testado em junho, com sucesso. Funciona sem alavanca para mudança de marchas e sem embreagem, apenas apertando um botão, tanto para aceleração quanto para redução de velocidade ou inversão de sentido (ré). E como nunca desengrena, pode eliminar o freio de mão, diminuindo sensivelmente o uso do freio.

Em carros com transmissão automática, além do jogo de discos de fricção, são compostos por cerca de 900 peças, já o sistema proposto por Kohnlein utiliza 290 peças, sendo uma alternativa muito mais econômica. “Como tem apenas um eixo, e não dois como as outras caixas de câmbio, o TMVVIF consegue o máximo de recirculação de energia, com pouca perda”, defende o autor, que diz que o pulo do gato está no sistema de transmissão toroidal, um conjunto com cinco engrenagens toroidais (semelhantes a uma câmara de ar) desenvolvido de forma a não causar atrito entre elas.

Gladimir, contador por formação e inventor autodidata sem curso superior, ganhou o Prêmio FINEP na categoria Tecnologia Social em 2009, obtendo subvenção econômica de R$ 1,3 milhão. Essa foi a terceira vez que sua empresa, a Central Laminações, concorreu ao Prêmio, ficando em 2º lugar das outras vezes. O projeto "Transmissão variadora de velocidade, que contempla o movimento zero e a inversão de sentido de giro, sem desengreno" garantiu o primeiro lugar para o empresário. Vale ressaltar que o projeto nasceu da pesquisa por parte da Central Laminações em busca de uma alternativa mais econômica e mecânica para os reversores de barcos.

O empresário estima que em um ano seu sistema já estará disponível para cadeiras de rodas. Neste caso seu objetivo é fabricar um kit com a caixa de câmbio para a pessoa comprar e acoplar a uma cadeira de rodas comum, transformando-a em motorizada, que ficaria cerca de 13 kg mais pesada, e isto custaria no máximo R$ 2 mil. Uma cadeira motorizada custa cerca de R$ 9 mil. Para automóveis pode levar muito mais tempo, pois Kohnlein pretende transferir a tecnologia para alguma empresa.

A volta das engrenagens toroidais?

Quando a transmissão CVT passou a ser usada de forma mais extensa em automóveis – ainda assim de forma modesta - , no final da década de 50, suas polias eram ligadas por uma correia em V, que não suportavam torque minimamente elevado. Mas a crise do petróleo, na década de 70, fez com que o governo norte-americano investisse em pesquisas para que o CVT pudesse ser usado com motores maiores. A solução seria usar o sistema semitoroidal, derivado do toroidal inventado em 1877 e teve lugar em carros de 1920, mas logo abandonado por ter pouca durabilidade.

Iniciou-se, assim, uma saga em busca de soluções por parte da NSK, fabricante de rolamentos, por uma forma de evitar o atrito no sistema e corrigir suas falhas. O problema, que inicialmente seria apenas de lubrificação, também envolvia o aço usado no disco do sistema. Mas nos testes seguintes descobriu-se que o lubrificante desenvolvido para o sistema destruía seu rolamento. Assim, levou 21 até que a transmissão CVT toroidal fosse usada em seu propósito original: com motores grandes. Assim, em 1999 a transmissão Extroid, que possibilitava dirigibilidade muito superior, menos ruído e economizava 10% de combustível frente a um câmbio automático convencional, era o grande destaque dos então novos Nissan Cedric e Gloria, de tração traseira e motor 3.0. O sistema mais tarde equipou o lendário Nissan Skyline V35 GT-8, de motor V6 3.5 litros de 298 cv e oito marchas virtuais, com trocas por borboletas atrás do volante.

Mas o sistema foi superado por quatro fatos: era caro, o lubrificante não se comportava bem em baixas temperaturas, a tendência de downsizing e o desenvolvimento paralelo do CVT tradicional, com polias e correia em V, sendo que estas hoje já são de aço, ou seja, resistentes.