Na hora de dimensionar a frota de máquinas mobilizada na obra, um cuidado deve ser observado pelos profissionais do setor se o equipamento em questão operar sobre chassi de caminhão: a tomada de força. Como a função desse componente é extrair parte da potência do motor para acionar o implemento, suas características e especificações são fundamentais para a eficiência do serviço, uma vez que ele pode ser empregado em inúmeras aplicações possíveis, como a instalação de uma betoneira, de uma caçamba basculante ou de um guindaste, entre outras.

Nesses casos, cabe ao usuário conhecer a aplicação à qual irá se destinar o veículo e as peculiaridades na operação daquele implemento específico, para então definir junto à montadora o melhor tipo de tomada de força a ser adotado. Segundo Deonir Gasperin, engenheiro de vendas da Volvo, a escolha da tomada independe da tração adotada no caminhão – 6x2, 6x4, 8x4 ou outras. “Ela é determinada pelo implemento utilizado, o que obviamente remete ao tipo de tração, mas isso não exerce uma influência direta sobre a definição”, diz ele.

Gasperin explica que a escolha da tomada de força pode contemplar um dos três tipos mais usados pelas montadoras no Brasil: as acopladas à embreagem, as que ficam entre a embreagem e o motor e as ligadas diretamente ao motor. “Em geral, o primeiro tipo depende da seleção do split, ou seja, do divisor de marchas, e é indicado para aplicações em que o implemento é acionado somente quando o veículo está parado.”

Se o acoplamento for feito na embreagem, os caminhões da Scania permitem dois tipos de tomadas de força, sendo uma ligada por cardan e outra com acoplamento direto na bomba hidráulica. Alex Begatti Neri, engenheiro de vendas da montadora, explica que esta última tem um acoplamento em formato estriado para a realização do encaixe e é mais indicada para uso em mineração e construção. “Um exemplo clássico da sua aplicação é o acionamento de caçamba basculante, que só ocorre com o equipamento parado”, ele explica.

Operações contínuas

Célio Antunes dos Santos, supervisor de vendas da Takarada, compartilha da mesma opinião e classifica esse tipo de tomada de força entre as de aplicação mais simples. Isso porque o sistema não precisa dividir a potência do motor com outras funções, como a aceleração do veículo, por exemplo.

O mesmo não se aplica quando o implemento precisa ser acionado com o caminhão se deslocando, como ocorre com a rotação do balão da betoneira, por exemplo. Entre as variadas formas de tomar força para essas aplicações, Gasperin, da Volvo, destaca o acoplamento ao trem de engrenagem. “Para fazer o sincronismo entre as partes baixa e a alta dos motores, alguns modelos usam corrente e outras engrenagens, sendo que nos motores a diesel geralmente é mais comum esse último tipo.” Ele explica que, dessa forma, o sistema subtrai parte da potência diretamente desse trem de engrenagem para acionar implementos que operam em regime contínuo.

Célio Antunes, da Takarada, classifica essa tecnologia como tomada de força reforçada. “Essa solução é indicada para serviços mais severos, como a operação de irrigadeiras, que trabalham em regime constante e exigindo alta rotação do motor.”

Na Scania, a tecnologia é aplicada apenas em caminhões de pequeno porte, equipados com motores de menor torque. “Essa tomada de força pode ser um complemento de outra utilizada no equipamento, como no caso de ser necessário o acionamento de um alternador auxiliar”, diz Neri. Como exemplo, ele cita o caso de um caminhão de bombeiros que precisava de corrente elétrica adicional e foi equipado com o segundo alternador. “No Brasil, ainda não tivemos demanda para esse tipo de aplicação no setor de construção, mas ela é viável.”

Solução para betoneiras

Algumas vezes, entretanto, quando o trem de engrenagens fica instalado na frente do motor, torna-se impossível acoplar a tomada de força nesse ponto. Nesses casos, nos quais a dificuldade de acesso implicaria furar o radiador para a conexão, a tomada pode se realizar entre o motor e a embreagem. “Essa solução é bastante usada para acionar betoneiras”, ressalta Gasperin.

Segundo ele, essa solução conta com um conjunto de engrenagens instalado no volante do motor – que é uma peça pesada acoplada à embreagem, que tem a função de manter o movimento inercial do motor – e fica entre o motor e a embreagem. “Dessa forma, o seu funcionamento independe da embreagem, mesmo estando acoplado a ela, e a tecnologia constitui uma alternativa para se extrair a força necessária a implementos que operam em regime contínuo.”

Alex Neri, da Scania, salienta que este tipo de tomada de força tem a vantagem de acionar o implemento com o veículo parado, algo fundamental no caso da betoneira – que precisa funcionar tanto com o caminhão em deslocamento como quando ele está parado na fila aguardando para a descarga do concreto.

Diferenças no acionamento

Por ficar exposta e com o acoplamento fora do motor, esse tipo de tomada de força exige maior cuidado do que a tecnologia ligada diretamente ao trem de engrenagens. “Como nessa última a rotação aumenta gradativamente, de acordo com a rotação do motor, elimina-se os riscos de trancos com um pico de potência momentâneo”, ressalta Gasperin. Nos demais sistemas, com ligação direta na embreagem ou entre ela e o motor, um acionamento feito em alta rotação pode gerar trancos e danificar o sistema hidráulico ou a própria caixa da tomada de força.

Vale ressaltar que existem diferentes formas de acoplamento nas tomadas de força com acionamento no motor ou entre ele e a caixa de câmbio. Uma delas, por exemplo, conta com flange na ponta da caixa da tomada de força e transmite o movimento por um eixo cardan. Trata-se do acoplamento via cardan. Outro tipo consiste em instalar a bomba hidráulica diretamente na tomada de força. “Nesse caso, geralmente há um encaixe com estrias por dentro da tomada de força, de onde sai um eixo que será encaixado no motor hidráulico”, diz Gasperin.

Em resumo, imagine uma tomada de força constituida por um furo, no qual há o acoplamento do tipo macho/fêmea realizado por estrias. Nesse sistema, ao se parafusar uma carcaça à bomba hidráulica e à caixa da tomada de força, a transferência de movimento ocorre por dentro dos componentes. “Esse acoplamento de encaixe, que é estriado e totalmente fechado, elimina ruídos em operações como o basculamento da caçamba”, ressalta o especialista. Além disso, ele salienta que o acoplamento interno funciona mais suavemente do que o feito via cardan.

Tecnologia em desuso

Nos caminhões que não foram preparados para receber a tomada de força – há montadoras que só entregam o veículo dessa forma – uma maneira improvisada de extrair parte da potência do motor é pela parte dianteira, com uma passagem pelo radiador. Nesses casos, os especialistas ressaltam que o acoplamento deve ser realizado por um eixo cardan.

Nos sistemas que têm o acionamento por correia, adaptações permitem interligar a polia instalada na frente do motor ao eixo cardan e à bomba hidráulica. “Como os motores mais modernos geram muito calor, executar um acesso pelo radiador para se chegar até a parte dianteira do motor pode representar um risco muito grande de superaquecimento caso ocorra um vazamento no sistema de arrefecimento”, pondera Gasperin. Por esse motivo, ele explica que essas adaptações são cada vez menos utilizadas.

Para Alex Neri, da Scania, essas adaptações caíram em desuso devido à preocupação dos gestores de frotas em reduzir a manutenção dos equipamentos em itens tão simples como as tomadas de força. “Em geral, esses sistemas não geram grandes problemas, pois consistem basicamente de engrenagens com acionamento feito pelo motor ou pela embreagem, cuja lubrificação é implementada pelo subconjunto ao qual eles estão acoplados.”

Embora não existam sistemas eletrônicos para o controle da tomada de força, algumas tecnologias contribuem para o bom desempenho do sistema. Uma delas, segundo Gasperin, consiste em substituir o uso de dispositivos mecânicos no acionamento dos implementos, como os cabos de aço, por exemplo, por chips e comandos lógicos. “Além disso, determinados sistemas permitem estabelecer a regime de rotação ideal para o motor durante operações com tomada de força, de forma a se evitar trancos e possíveis defeitos causados por um pico de rotação”, conclui Gasperin.