Em busca da otimização do tempo de volta com o compromisso de alinhar a máxima aceleração a máxima velocidade, as equipes comumente alteram a relação de transmissão entre as sessões de treinos. Entretanto a modificação direta deste parâmetro influência em outros parâmetros do setup, os quais não devem ser desprezados e, muitas vezes, devem ser compensados. Neste texto iremos explorar os cálculos da relação de transmissão e as consequências desta alteração.

Relação de transmissão

A energia responsável por acelerar o veículo é proveniente da combustão do combustível, e para que essa energia chegue até a roda motora, ela passa por vários componentes. A pressão exercida sobre a área do pistão é convertida em uma força descente, que por meio da biela, transforma o movimento vertical em rotacional no virabrequim. Na ponta do eixo do virabrequim há uma engrenagem que está conectada a engrenagem na campana da embreagem. Este acoplamento realiza a primeira redução. No eixo primário encontra-se uma engrenagem de cada marcha e no eixo secundário, as engrenagens que farão o par correspondente, realizando a segunda redução. Na extremidade do eixo secundário, já do lado externo do bloco do motor, há o pinhão que é ligado a coroa por meio da corrente. Esta é conhecida como relação final.

Ao dividir o número de dentes da engrenagem movida pelo número da motora, teremos a relação de redução do par. E ao multiplicar a redução primária, a marcha selecionada e a final é calculado a redução total correspondente a aquela marcha.

Alterações na transmissão para cada circuito

É recomendado alterar o pinhão e/ou coroa para que a moto alcance a velocidade máxima no final da reta. Entretanto esta relação pode ser ruim no miolo da pista, pois pode ocorrer do piloto manter a moto no limitador durante muitos metros antes de uma curva, ou dele ter que aumentar uma marcha e logo reduzir antes da curva. Quando este cenário ocorre, o ideal é desmontar a transmissão e alterar somente o par de engrenagem correspondente à aquela marcha. Algumas divisões de corridas dos fabricantes ou empresas especializadas fornecem kits prontos com novas relações intermediárias.

Utilizando como exemplo a BMW S1000RR da geração K67 com relação final 17:45 (pinhão:coroa) há a possibilidade de se utilizar o câmbio original (“stock”) ou a versão vendida pela Alpha Racing, cuja relação esta na tabela abaixa na coluna “SBK”

As relações da primeira e segunda marchas são mais longas, enquanto a quarta, quinta e sexta marchas são mais curtas. A terceira marcha permaneceu com a mesma relação neste kit de competição. Com este kit há um melhor escalonamento das marchas visando a menor queda de rotação a cada troca, garantindo desta forma que o motor opere em uma faixa mais estreita de rotação, na qual há o pico de torque e potência. A queda de rotação durante a troca de marcha pode ser medida no gráfico abaixo através do comprimento da linha vertical que parte da rotação máxima da marcha e intercepta a reta da marcha seguinte.

Alterando o número de dentes do pinhão e coroa

Como a mudança no escalonamento no câmbio demanda maior número de horas de trabalho e também um maior investimento inicial, a maioria das equipes trabalha apenas alterando o pinhão e/ou a coroa. Toda vez que a relação final é trocada, a distância entre os centros das engrenagens é modificada e, consequentemente, a distância entre eixos.

Cálculo da distância entre pinhão e coroa

Por meio da equação definida por Shigley em seu livro “Elementos de Máquinas” é possível calcular a distância.

Sendo P o passo da corrente (420 = 12,7mm e 520 = 15,87mm); N1 o número de dentes do pinhão; N2 o número de dentes da coroa; L/P o número de elos da corrente.

Mudando 1 dente ou 0,5 dente

Uma vez que o setup da moto já se encontra próximo ao ideal, mas ainda sim é necessário alterar a relação, há a alternativa de modificar um dente da coroa. Entretanto essa mudança pode ser demasiada para o ajuste fino que a moto necessita. Neste momento entra a mudança conhecida como “0,5 dente”. Entre a relação com +/- 1 dente na coroa há uma relação intermediária resultante da troca do pinhão e da coroa.

A tabela abaixo classifica todas as possíveis combinações de relação de transmissão utilizando os pinhões com 15, 16 e 17 dentes e as coroas de 39 a 44 dentes.

Adotando a configuração 15:40 como base neste exemplo, ao encurtar para 15:41 a motocicleta passou a limitar muito a rotação no miolo do circuito. Considerando que não há possibilidade de modificar o escalonamento das marchas, e que a relação 15:40 é longa a ponto da moto não aumentar mais a velocidade no final da reta, a melhor alternativa é testar o “0,5 dente”, substituindo o pinhão para um com 16 dentes e a coroa para 43.

Comprimento da balança

Ao testar as 3 diferentes configurações de relações, houveram 3 diferentes distâncias entre o pinhão e coroa e, consequentemente, 3 diferentes comprimentos da balança. Ao modificar a distância da roda traseira ao ponto de fixação (pivotamento) da balança, é alterado:

• Distância entre-eixos

• Posicionamento do CG

• Ângulo da balança, influenciando o Anti-Squat

No exemplo acima, as distâncias entre centro de engrenagens da relação mais longa para a mais curta, considerando uma corrente com 116 elos, são 699,6mm; 683,1mm e 695,4mm, respectivamente. Isto demonstra que a modificação de 0,5 dentes é a mais sutil em termos de transmissão, porém é a mais impacta em alterações do chassi. Certamente, ao utilizar a transmissão 16:43 será necessário realizar ajustes no chassi para compensar a nova geometria. Entretanto as correções serão assunto para um próximo post.