Allison Transmission: Mudança na relação do eixo proporciona economia

Veículos de coleta de lixo que operam no Reino Unido não exigem relação de eixo para rampas íngremes (Foto: Allison)

A Allison Transmission é líder no desenvolvimento e fabricação de soluções de propulsão para veículos comerciais e de defesa. Com sede em Indianápolis, Indiana, a empresa possui unidades em mais de 150 países ao redor do mundo, incluindo centros regionais na Holanda, China e Brasil.

Desde 1915, a Allison lançou uma série de produtos que se tornaram referência em sistemas de propulsão em todo o mundo. Em 1947, a empresa enviou as primeiras transmissões V-drive para a divisão Truck and Coach da General Motors. Com melhorias notáveis ao longo dos anos, incluindo o divisor de entrada de duas velocidades (1955) e as embreagens hidráulica e direta (1958), a produção da série de transmissões continuou até 1976.

Lançamentos mais recentes incluem o eixo elétrico eGen Power. Lançado em 2020, o primeiro eGen Power 100 foi acompanhado pelas variantes 100S com motor único e 130D (2021), 130S (2022) e 85S, que foi revelado na Busworld Europe em 2023.

Eixo elétrico eGen Power 85S (Foto: Allison)

Relação do eixo

Embora dignos de nota por si só, os exemplos acima servem para destacar a cultura de desenvolvimento contínuo na Allison; esta não é uma empresa que "descarta e esquece" produtos após o lançamento.

Por exemplo, enquanto a Allison fornece componentes para a Mercedes-Benz para a produção de seus caminhões de coleta de lixo Econic desde 2009, os modelos usados atualmente no Reino Unido tiveram o eixo com relação padrão de 6,84:1 substituído por uma versão de 6,0:1.

A Power Progress International conversou com Nathan Wilson, gerente de vendas do mercado e região do Reino Unido, e Ashley Brooks, diretor administrativo de vendas para a Europa e África do Sul, para descobrir o que motivou a mudança na especificação da relação do eixo.

“Sempre estive familiarizado com relações de eixo, o que era exigido para veículos dependendo de sua aplicação”, disse Wilson. “Por exemplo, rodovias geralmente não têm uma inclinação superior a 4% a 6%, o que significa que caminhões não precisam de uma relação muito alta. Percebi que os veículos Econic adquiridos pela [operadora de veículos de coleta de lixo] Biffa tinham uma relação de eixo de 6,84:1 e acreditei que poderíamos revisar isso para melhorar a economia, mantendo o desempenho para as inclinações que os veículos encontrariam no Reino Unido.”

Nathan Wilson, Transmissão Allison

Em seguida, Wilson, com o auxílio da equipe de Integração de Clientes da Allison, realizou um exercício de simulação no software iSCAAN (Sistema de Internet para Análise de Aplicações Computadorizadas) da Allison. Este sistema permite configurar uma solução de trem de força otimizada para praticamente qualquer tipo de veículo, com base na análise de critérios do trem de força, como potência, rotação do motor, peso do veículo, inclinação, etc.

“É possível alterar a relação do eixo no iSCAAN, mas é necessário algum conhecimento técnico para entender quais outros componentes selecionar e por que um é mais adequado do que o outro”, explica Brooks. “Neste caso, é fundamental que o engenheiro consiga interpretar como a relação de marchas afeta a rotação do motor e como isso pode afetar a capacidade de inclinação do veículo.”

Wilson então consultou a Mercedes-Benz e descobriu que a montadora tinha uma variedade de opções de relações de eixo disponíveis. Com base nos resultados do sistema iSCAAN e nas opções oferecidas pela Mercedes-Benz, ele concluiu que a melhor opção para veículos de coleta de lixo que operam no Reino Unido seria uma relação de 6,0:1, levando em consideração o terreno e os cenários de uso normais.

Os novos caminhões Biffa usam relação de eixo de 6,0:1 (Foto: Biffa/Allison)

Wilson apresentou suas descobertas às equipes de gestão da Mercedes-Benz UK e da Biffa. Tendo passado 16 anos na Mercedes-Benz e trabalhado com a Biffa em nome da Allison por nove anos, Wilson estava em uma posição ideal para defender sua posição a favor do uso da relação de eixo diferente.

“A Mercedes já tinha a relação disponível, então, a partir daí, recomendei que a Biffa especificasse a relação de eixo 6,0:1 em seus novos caminhões de lixo”, disse Wilson.

Ótimos resultados

Wilson conta que a Biffa inicialmente encomendou 10 caminhões com a nova relação de transmissão. Mais pedidos foram recebidos e agora a empresa possui cerca de 100 modelos Econic que utilizam a relação de transmissão 6,0:1. No total, os caminhões percorreram mais de 1 milhão de quilômetros (1.120.000 km) coletando resíduos comerciais e domésticos em todo o Reino Unido.

“A relação de eixo de 6,84:1 é para inclinações de até 35%”, diz Wilson. “Praticamente não há lugar no Reino Unido onde os caminhões encontrariam esse tipo de inclinação, mesmo em um centro de coleta de lixo. Eles só precisam ter capacidade de inclinação de até cerca de 25%, o que a relação de 6,0:1 atende muito bem.”

Ashley Brooks, Transmissão Allison

Há outros benefícios também. A substituição da relação mais alta por uma opção mais baixa resultou em uma redução de 2,4% no consumo de combustível. Isso equivale a uma economia de cerca de £ 0,02/milha, ou £ 14.000 (aproximadamente US$ 18.400) por ano em relação à frota atual.

Além disso, há reduções relacionadas nas emissões dos veículos. "Percebi, pelos dados do iSCAAN, que haveria uma redução relacionada na rotação do motor", explica Wilson. "Cada redução de 100 rpm na rotação do motor equivale a uma economia de cerca de 1% no consumo de combustível", continua Brooks. "Isso reduz as emissões de CO2 e NOx, ao mesmo tempo que reduz o ruído da cabine e melhora o conforto do motorista."

Como parte do estudo, Wilson também analisou as velocidades em estrada em uma série de faixas. Ele descobriu que, mesmo com o eixo 6,0:1, o desempenho permaneceria exatamente o mesmo.

Transmissão Allison Série 3000 (Foto: Allison)