COLUNA MOBILIDADE EM FOCO – O QUE FOI NECESSÁRIO PARA QUE O VOLVO FH16 750 TRACIONASSE 750 TONELADAS

por Blog do Caminhoneiro

volvo fh 16 750 - 750 tonnes

Repercutiu bastante na imprensa especializada e entre simpatizantes de caminhões, que não são poucos, tanto no Brasil quanto em vários outros países, a divulgação por parte da Volvo de um feito extraordinário de seu caminhão mais potente e famoso no mundo, o FH16 750, que também detém o título de caminhão de produção em série mais potente do mundo desde 2012. No porto de Gotemburgo, na Suécia, 40 contêineres repletos de peças de reposição da Volvo foram colocados sobre 20 reboques, formando uma composição de 300 metros de comprimento. Peso bruto total combinado (PBTC) do conjunto, 750 toneladas. E, para tracionar a enorme carreta, o convidado foi justamente o cavalo mecânico/caminhão trator FH16 750.

O objetivo era tracionar a composição por uma distância de 100 metros. Segundo nota da Volvo, entre os caminhões super potentes com fabricação em série, vocacionados para arrastar cargas indivisíveis e de grande peso, inexiste outro caminhão com capacidade de tração igual a proporcionada pelo “powertrain/trem de força” do FH16 750. Ainda mais com caixa de câmbio automática I-Shift, com marchas super reduzidas. Prega o release que a nova relação de marchas permite tracionar cargas muito pesadas, sair da imobilidade em terrenos difíceis e trafegar a uma velocidade de 0,5 km/h. E que o costume é usar caminhões especializados para cargas excepcionalmente pesadas, mas que eles utilizaram o Volvo FH16 750 com trem de força saído direto de fábrica.

O mérito não cabe a potência máxima, de 750 cv, mesmo que para percorrer 100 metros. Não nos foi informado em que faixa de giros o motor operou na arrancada e durante o trajeto, mas, com certeza, ficou dentro da faixa de giros nominal do motor. Se trafegou na rotação média de 1.200 rpm sua potência foi de 409 cv, pois 750 cv apenas se consegue na rotação máxima. Se aceleraram até a faixa máxima de giros do torque nominal, 1.400 rpm, a potência chegou a 477,27 cv. O mérito coube, principalmente, a relação do diferencial escolhida para tracionar essa composição. Sobre isso nenhuma palavra nas diversas pesquisas que realizei. O FH16 750 possui relações de 2,92:1 (longa); 3,08:1 e 3,46:1 (mais curtas). Para este trabalho devem ter utilizado uma relação de transmissão mais curta ainda. Mas qual foi? Nenhuma palavra sobre o assunto. Ora, sabemos que chama-se força a tudo que é capaz de modificar o movimento ou repouso de um corpo.

A intensidade da força pode ser medida em kgf (kilograma força) ou N (Newton). 1 Newton é a força necessária para deslocar no espaço um corpo de massa 1 kg acelerando a 1m/s². Na Terra, sobre a ação da força gravitacional que é de 9,8 m/s², é preciso uma força de 9,8 N para elevar um corpo de massa 1 kg. 1 Kgf é a força necessária para se elevar um corpo de massa 1 kg vencendo a mesma força gravitacional da Terra. Concluindo, 1 kgf equivale a 9,8 N. Na pratica costuma-se arredondar para 10 Newton. Para elevar um corpo de peso ou massa 5 kg é necessário aplicar uma força com intensidade superior a 5 kgf ou 49 N contrária a atração da gravidade. Mas para deslocar um corpo na horizontal que esteja apoiado sobre uma superfície horizontal não é necessário aplicar uma força igual ao peso ou massa do corpo. A força necessária para arrastar um armário é muito menor que a força para levantar o mesmo.

Para deslocar um corpo apoiado sobre um plano horizontal é necessário vencer a força de atrito gerada pelo atrito entre as superfícies de contato. Esta força tem sentido de direção contrário à força que se faz para se deslocar o corpo e será sempre de menor valor do que seu peso. A força de atrito é calculada multiplicando-se o peso do corpo pelo coeficiente de atrito. Há dois tipos de coeficiente de atrito: 1- Coeficiente de atrito de escorregamento ou deslizamento. Ex.: O atrito gerado entre os pés de uma mesa e o assoalho quando você arrasta esse móvel ou outro qualquer. 2- Coeficiente de atrito de rolamento. Ex.: As rodas do carro rolando sobre o asfalto. O coeficiente de atrito de rolamento na maioria das vezes é menor do que o coeficiente de atrito de escorregamento.

O coeficiente de atrito depende do material e do acabamento das partes em contato, mas não depende da área de contato. Os valores dos coeficientes de atrito são baseados em experiências praticas e encontrados em qualquer manual técnico. Conhecendo o peso do corpo e o coeficiente de atrito é possível calcular a força necessária ou requerida para se deslocar um corpo na horizontal. Então a força necessária para deslocar um corpo de 750.000 quilos, com coeficiente de atrito de 0,28 (número que considerei como o mais perto da pista de rolamento do teste), é de 210 kgf (x) 9,8 metros por segundo (número constante) igual a 2.058 Newton.

Resumindo, para tracionar a carga de 750 toneladas o FH16 750, que possui torque máximo de 362,2 kgf, utilizou apenas 57,97% de seu momento máximo de força (binário). Teoricamente poderia tracionar carga de maior peso ainda naquele trajeto de 100 metros, de até 1.293,77 toneladas (1 milhão e 293 mil quilos). Nada foi divulgado, tratamos aqui de suposições, com base em cálculos, mas é possível que o motor DC16 do Volvo FH16 750 tenha saído da imobilidade a 1.400 rpm (faixa de cima da rotação nominal) e rodado o resto do percurso de 100 metros a 1.050 rpm, faixa de rotação que fornece torque superior ao necessário para tracionar a carga requerida naquele trajeto. Ressaltamos, contudo, que são cálculos preliminares, para nos dar uma noção, já que inexiste dados sobre este assunto nas matérias feitas, lamentavelmente.

Para aperfeiçoar e dar maior lastro a nossa tese, precisaríamos saber também dos dados do coeficiente de atrito de rolamento. Por não termos dados do diâmetro das rodas do FH16 750, ficamos impedidos de acrescentar mais um valor “x” de torque necessário para a força de atrito de rolamento dos pneus. Mas não é muito não. Outra força de atrito a ser considerada se refere ao conjunto de transmissão e tem relação com as relações de cada marcha e do diâmetro das engrenagens. É coeficiente de atrito menor do que o verificado nas rodas, mas que tem de ser considerado. Normalmente é a metade do primeiro, ou seja, se o de rodas for de 14 mkgf o da transmissão mal chega a 7 mkgf (isso num automóvel).

Precisaríamos também mensurar a força de aceleração para deslocar uma grande massa partindo do repouso. A carga inicial requerida supera a força de atrito. Como temos dados que nos asseguram que a velocidade foi de 0,5 km/h, seguindo fórmulas matemáticas, cheguei ao número de 361,11 mkgf de força de aceleração necessária para tirar a carga da imobilidade, sair da inércia. Isso representa 99,69% do torque máximo do motor DC16 do FH16 750. Terminado o esforço para vencer a inércia, a rotação poderia ter abaixado para 1.050 rpm. Voltando ao release, outro dado repassado foi de que a caixa I-Shift possui algumas marchas super reduzidas e eixos mais robustos, se comparados a outros caminhões Volvo. O FH16 750 do teste foi dirigido por Magnus Samuelsson, ex-detentor do título de “Homem Mais Forte do Mundo”. Na verdade, a nova caixa I-Shift está homologada para tracionar 325 toneladas, mas operou com 130,76% mais peso, apenas para demonstrar sua robustez.

Sua capacidade máxima de tração, legal, foi ampliada em 30%, de 250 toneladas para 325 toneladas. Esta mesma CMT de 250 toneladas tem o Scania R730, seu rival mais próximo, cuja arquitetura terá de ser ampliada, pois o FH16 750 aumentou a distância em alguns parâmetros de avaliação. Para terminar, essa matéria foi fruto de muita pesquisa, de cálculos matemáticos e que exigiu mais ou menos nove horas pra redação e revisão de dados. Não é perfeita, nos faltou dados, mas é a minha modesta cota de contribuição para os apreciadores de caminhões e de dados técnicos.

Texto/matéria: Carlos Alberto Ribeiro

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