As reductoress de engrenagens marítimas são o coração mecânico do sistema de propulsão de um navio. Elas conectam o motor à hélice, ajustando a velocidade e o torque de acordo com as necessidades da embarcação. Sem elas, a maioria dos navios modernos não funcionaria com eficiência.
Embarcações diferentes precisam de diferentes tipos de reductores de engrenagens. Um navio cargueiro cruzando oceanos tem requisitos muito diferentes de um rebocador manobrando em um porto ou de um iate navegando em águas costeiras. A reductores de engrenagens certa pode fazer a diferença entre uma viagem com baixo consumo de combustível e uma viagem cara.
Reductoress de redução
Reductoress de redução reduzem a alta rotação de um motor para uma velocidade mais baixa da hélice, o que gera melhor empuxo. São o tipo mais comum encontrado na propulsão marítima porque resolvem um problema fundamental: os motores funcionam com eficiência em altas velocidades, mas as hélices funcionam melhor girando lentamente.
Essas reductoress de engrenagens utilizam um arranjo de engrenagens simples. Uma pequena engrenagem de pinhão no eixo do motor aciona uma engrenagem maior no eixo da hélice. A diferença de tamanho entre essas engrenagens causa a redução de velocidade.
Grandes navios comerciais quase sempre utilizam redutores. O motor diesel de um navio pode girar a 500 RPM, mas a hélice só precisa girar a 100 RPM para obter o desempenho ideal. A reductores de engrenagens torna essa conversão possível.
Reductoress de redução reversa
Reductoress de redução reversa proporcionam redução de velocidade e a capacidade de girar a hélice para trás. Elas são essenciais para qualquer embarcação que precise se mover em marcha ré, o que ocorre com praticamente todos os barcos que atracam ou manobram em espaços apertados.
Essas reductoress de câmbio incluem um conjunto de engrenagens ou sistema de embreagem adicional, além do mecanismo de redução básico. Ao engatar a marcha à ré, uma engrenagem intermediária ou um conjunto de reversão planetária é acionado para alterar a direção de saída. A maioria das unidades utiliza embreagens hidráulicas ou mecânicas para alternar suavemente entre marchas à frente, ponto morto e ré.
Esta é a configuração padrão para embarcações de pequeno e médio porte. Quase todas as lanchas recreativas e muitas embarcações comerciais dependem deste tipo porque a função de ré está integrada.
Reductoress de engrenagens de hélice de passo controlável (CPP)
As reductoress de engrenagens CPP funcionam com hélices que podem alterar o ângulo das pás enquanto giram. A reductores de engrenagens reduz a rotação do motor para a rotação da hélice, mas aqui está a parte inteligente: as pás da hélice giram em seu próprio eixo para controlar o empuxo. Você não precisa de marcha à ré, pois mudar o passo das pás para negativo proporciona empuxo reverso.
Essas reductoress de engrenagens especializadas normalmente incluem um sistema hidráulico integrado. Uma tomada de força aciona uma bomba hidráulica ou um sistema de distribuição de óleo que ajusta o ângulo da pá da hélice em tempo real. Essa integração permite controlar o empuxo sem afetar a rotação do motor.
O motor funciona continuamente em uma direção. Todo o controle de empuxo é feito por meio do ajuste do passo das pás, tornando as operações mais suaves e flexíveis do que os sistemas tradicionais.
Reductoress de engrenagens marítimas V-Drive
Reductoress de câmbio com transmissão em V invertem a direção da potência. O motor fica voltado para a popa, mas o eixo propulsor sai para a frente, criando um sistema de transmissão em forma de V. Essa configuração incomum utiliza um conjunto de engrenagens adicional ou um par de engrenagens cônicas para inverter o fluxo de potência em 180 graus.
A principal razão para este projeto é a otimização do espaço. Ao permitir que os motores fiquem voltados para a direção oposta, você pode instalá-los mais para trás no casco sem que o eixo da hélice aponte de forma inadequada. Isso libera espaço interno na cabine.
Os V-drives ainda oferecem funções de redução e avanço/ré, como as reductoress de câmbio marítimas padrão. Sua característica marcante é simplesmente a saída angular que redireciona a potência.
Reductoress de engrenagens planetárias (epicíclicas)
Reductoress de engrenagens planetárias Use uma engrenagem solar no centro, engrenagens planetárias orbitando ao redor dela e uma coroa dentada envolvendo tudo. Esse arranjo inteligente proporciona altas taxas de redução em um espaço surpreendentemente compacto, pois várias engrenagens planetárias compartilham a carga.
Usos da propulsão marítima engrenagem planetária conjuntos para aplicações de alta potência ou com espaço limitado. Você os encontrará em propulsores, propulsores azimutais ou reduções de motor de alta rotação. Eles podem atingir a mesma redução que as reductoress de câmbio convencionais, mas em um conjunto menor e mais leve.
O projeto pode ser de estágio único ou de estágios planetários compostos. Às vezes, eles são combinados com estágios de engrenagens de eixo paralelo tradicionais para ainda mais flexibilidade.
Reductoress de engrenagens de múltiplas entradas (combinação)
Reductoress de engrenagens de múltiplas entradas captam a potência de dois ou mais motores e a combinam para acionar um ou mais eixos propulsores. Essas transmissões complexas são frequentemente chamadas de CODAG (Diesel e Gás Combinados), CODOG ou CODAD em aplicações navais, em referência aos tipos de motores que combinam.
Essas reductoress de câmbio possuem trens de engrenagens separados para cada motor, que se fundem dentro da carcaça. Embreagens engatam ou desengatam cada motor conforme necessário, e alguns projetos permitem que ambos os motores acionem o eixo simultaneamente para velocidade máxima ou apenas um de cada vez para velocidade de cruzeiro.
A engenharia é altamente personalizada. A reductores de câmbio deve acomodar motores operando em diferentes velocidades e níveis de potência, incorporando relações de redução apropriadas para cada entrada antes de combinar as saídas.
Reductoress de câmbio de duas velocidades (relação variável)
Reductoress de câmbio marítimas de duas velocidades podem alternar entre uma relação alta e uma relação baixa durante a operação. Ao contrário das reductoress de câmbio marítimas típicas com uma relação fixa, essas transmissões especializadas melhoram a eficiência em diferentes condições de operação — uma relação para cruzeiro lento e outra para operação em alta velocidade.
A reductores de câmbio utiliza embreagens para alternar entre dois conjuntos de engrenagens diferentes dentro da carcaça. No modo de baixa velocidade, ela pode acionar um estágio de redução adicional para uma redução mais profunda. No modo de alta velocidade, ela ignora esse estágio para uma transmissão mais direta e rotação mais rápida da hélice.
A troca de marchas geralmente ocorre com carga baixa ou quando o motor pode descarregar momentaneamente para evitar choques na transmissão. Essas reductoress de câmbio podem manter outras funções, como a tomada de força do gerador, continuamente, mesmo durante mudanças de relação.
Reductoress de engrenagens de propulsão híbrida (integração PTO/PTI)
Reductoress de engrenagens de propulsão híbrida integram recursos de acionamento mecânico e elétrico. Essas transmissões possuem dispositivos de tomada de força (PTO) e tomada de força (PTI) — elas podem transmitir potência do motor principal para acionar um gerador auxiliar e também receber potência de um motor elétrico para acionar o eixo propulsor.
Uma reductores de câmbio híbrida típica possui um ponto de conexão para um motor/gerador elétrico. Quando o motor principal está em funcionamento, a reductores de câmbio pode desviar energia mecânica para a tomada de força (PTO), acionando um gerador para fornecer energia elétrica ou carregar baterias. No modo PTI, o motor elétrico aciona o eixo — sozinho com o motor principal desligado ou em conjunto com o motor para aumentar a potência.
As embreagens acionam ou desativam o motor conforme necessário. A reductores de câmbio sincroniza tudo e normalmente inclui sistemas de monitoramento e controle para transições suaves entre os modos.
