Escalonamento de velocidades

Uma caixa de relações fechadas e outra de relações abertas se sentem completamente diferentes no mesmo regime de cruzeiro, e um cálculo de velocidade em uma só marcha não mostra o motivo. Uma calculadora de escalonamento de velocidades responde à pergunta real da oficina: nesta marca do conta-giros, quão rápido o carro vai em cada marcha, quão grande é o buraco entre essas velocidades e quanto o regime cai em cada troca para cima. Forneça uma lista ordenada de relações da caixa, o diferencial, o diâmetro total do pneu e um RPM de trabalho. O motor devolve uma tabela de velocidade por marcha em quilômetros por hora, milhas por hora e metros por segundo, mais percentuais de degrau, a queda de RPM após cada subida e o leque global da primeira à última. Use-a ao comparar jogos de engrenagens candidatos, após uma mudança de medida de pneu ou ao documentar uma caixa fechada para a pista.

Como a velocidade de estrada e o escalonamento entre marchas são obtidos

A um RPM de motor fixo o virabrequim gira a entrada da transmissão a uma velocidade constante. Cada marcha multiplica o torque e divide a velocidade do eixo pela sua relação: uma primeira de 3.5 significa que a saída da caixa gira uma vez a cada 3.5 revoluções do motor. O diferencial multiplica de novo essa redução pela relação final, de modo que a relação global do virabrequim às rodas é relação da marcha vezes diferencial.

As revoluções da roda por minuto são, portanto, o RPM do motor dividido por essa relação global. Cada volta da roda avança o veículo em uma circunferência de pneu, que é π vezes o diâmetro total quando o diâmetro é convertido para metros. A velocidade linear em metros por segundo é revoluções da roda por segundo vezes a circunferência; multiplicar por 3.6 produz km/h e, com o fator da milha internacional, mph.

Essa é a velocidade nessa marcha no RPM escolhido. A análise de escalonamento se apoia sobre a tabela. O leque global é a primeira relação listada dividida pela última, o clássico intervalo da primeira à última da caixa.

Entre marchas consecutivas a razão de velocidades no mesmo RPM é o inverso do degrau de relações, e o regime após uma subida que mantém constante a velocidade de estrada é o RPM original vezes a relação seguinte sobre a atual. O percentual de queda de RPM é um menos esse quociente. Comparar esses percentuais de degrau mostra se a caixa é de relações fechadas (quedas pequenas e regulares) ou abertas (buracos grandes, sobretudo entre primeira e segunda).

O modelo é cinemático: ignora escorregamento do pneu, crescimento sob carga, arrasto aerodinâmico e limites de potência, de modo que os números comparam jogos de engrenagens e mapas de cruzeiro, sem prometer que o carro sustente esse RPM contra o vento.

Onde comparar velocidades por marcha compensa

Oficinas de performance comparam um jogo fechado de rali com um jogo aberto de estrada no mesmo RPM de cruzeiro e tamanho de pneu antes de pedir peças, usando esta calculadora como oráculo determinístico em vez de uma planilha frágil. Instrutores de track day e ferramentas de dados preenchem colunas de velocidade no RPM e de queda de regime para que o piloto veja se a troca volta à faixa de potência ou cai em um buraco.

Geradores de documentação de frotas e OEM emitem tabelas de velocidade por marcha e estatísticas de leque para cada SKU de trem de força sem bugs de conversão de unidades. Mantenha listas de marchas curtas, fixe as velocidades arredondadas e os percentuais de degrau nos testes e você obtém checagens reproduzíveis de várias marchas para construtores, educadores e workers na borda sem montar um simulador completo de dinâmica veicular.

Combine esta capacidade com uma leitura de velocidade em um único RPM quando precisar de um ponto isolado, e com uma tabela no corte por marcha quando precisar da ponta teórica em vez do escalonamento no RPM de trabalho que esta página foi feita para responder.