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O que é uma junta universal em um carro? O guia definitivo da junta universal
Resposta Direta
A junta universal , ou Junta universal , é a pequena dobradiça em forma de X que conecta as seções do eixo motor de um carro, permitindo que ele flexione e continue girando a força para as rodas, mesmo quando a suspensão se move para cima e para baixo em solavancos. Sem ele, um eixo de transmissão rígido emperraria, vibraria ou quebraria no momento em que a estrada não estivesse perfeitamente plana. A maioria dos veículos com tração traseira, quatro rodas e tração integral depende de duas juntas universais por eixo de transmissão , e normalmente duram de 60.000 a 150.000 milhas antes que o desgaste comece a produzir ruídos e vibrações que sinalizam o tempo de substituição.
Separe o termo e terá uma descrição bastante literal. "Universal" refere-se à capacidade da junta de transmitir força rotativa em qualquer direção, não apenas em linha reta. A peça em si é uma cruz compacta de aço – os engenheiros a chamam de cruz ou aranha – com uma tampa de rolamento de agulha instalada sobre cada um dos quatro braços. Dois braços opostos são aparafusados na forquilha de um eixo, os outros dois são aparafusados na forquilha do eixo adjacente e todo o conjunto gira livremente no centro. Esse pivô é o que permite que dois eixos continuem girando juntos, mesmo quando não estão perfeitamente alinhados.
Onde a junta universal fica no trem de força
Em um carro com tração traseira, o eixo de transmissão vai da parte traseira da transmissão até o diferencial traseiro, e uma junta em U fica em cada extremidade dele - uma logo atrás do eixo traseiro da transmissão, outra logo à frente do diferencial. Os caminhões com tração nas quatro rodas adicionam um segundo eixo de transmissão ao diferencial dianteiro, com seu próprio par de juntas na caixa de transferência e no eixo dianteiro. Os carros com tração dianteira ignoram totalmente esse arranjo: como o motor e a transmissão já ficam bem próximos às rodas dianteiras, não há eixo de transmissão longo para flexionar, então esses veículos usam juntas de velocidade constante (CV), que resolvem um problema relacionado, mas distinto, envolvendo ângulos de direção em vez de deslocamento da suspensão.
| Layout do trem de força | Tipo de junta usado | Por que |
|---|---|---|
| Tração traseira | Junta universals (2 por eixo de transmissão) | O eixo de transmissão longo deve flexionar com o curso da suspensão entre a transmissão e o eixo |
| Tração nas quatro rodas / integral | Junta universals (2 por eixo de transmissão, dianteiro e traseiro) | Dois eixos de transmissão separados, cada um precisando da mesma capacidade flexível |
| Tração dianteira | Juntas homocinéticas | Os semi-eixos curtos também devem lidar com mudanças constantes no ângulo de direção, que as juntas universais lidam mal |
Por que todo eixo motor usa juntas universais em pares
Uma única junta universal trabalhando em um ângulo não gira a uma velocidade perfeitamente constante - ela acelera e desacelera ligeiramente, duas vezes durante cada revolução completa, devido à geometria da cruz girando dentro de duas culatras deslocadas. Em ângulos baixos esta variação é demasiado pequena para ser sentida, mas à medida que o ângulo aumenta torna-se uma vibração real transmitida directamente através do veio de transmissão. A fixação é mecanicamente elegante: uma segunda junta em U na outra extremidade do eixo, instalada em um ângulo correspondente, introduz a mesma variação de velocidade no sentido inverso. Os dois se cancelam, e a potência que chega ao diferencial acaba sendo suave e constante, apesar de passar por duas juntas que individualmente não o são.
Uma junta universal padrão pode operar em ângulos de até aproximadamente 45 graus, o que é mais alcance do que um eixo de transmissão traseiro realmente precisa durante o curso normal da suspensão. Esse espaço livre é intencional – mantém a articulação operando confortavelmente dentro de sua capacidade, mesmo em um caminhão elevado ou em um veículo com carga pesada, em vez de atingir seu limite mecânico.
O que realmente há dentro de uma junta universal
Abaixo do formato de X simples, cada um dos quatro braços da cruz fica dentro de uma tampa de rolamento repleta de pequenos rolamentos de agulha, vedados com uma vedação de graxa que mantém os contaminantes fora e o lubrificante dentro. Algumas juntas universais são vedadas para toda a vida na fábrica sem maneira de adicionar mais graxa; outros incluem uma conexão Zerk para que a graxa possa ser bombeada em intervalos regulares de manutenção. Essa única escolha de design – selado versus lubrificável – acaba importando mais do que qualquer outra coisa na vida útil da peça.
- Juntas U seladas vem pré-embalado com graxa destinada a durar toda a vida útil da junta. Eles não precisam de manutenção, o que os torna a escolha padrão para carros de passeio de uso diário, mas uma vez que a graxa interna quebra, não há como reabastecê-la.
- Juntas universais lubrificáveis possuem um encaixe zerk visível para lubrificação periódica. Eles custam um pouco mais e precisam de atenção durante o serviço de rotina, mas com lubrificação consistente eles duram mais do que as juntas vedadas – e é por isso que são o padrão em caminhões usados para reboque ou trabalho off-road.
Sinais de que uma junta universal está desgastada
A falha da junta universal é gradual quase sempre, o que é realmente uma boa notícia: há uma janela real para detectá-la antes que uma junta falhe completamente e deixe o eixo de transmissão cair, o que pode danificar a transmissão ou o escapamento e, em casos raros, causar uma perda de controle.
- Batido ao mudar entre direção e ré. Os rolamentos gastos permitem que a cruz se mova ligeiramente antes de engatar, produzindo um som distinto assim que a força é tomada.
- Vibração que piora na velocidade da rodovia. Uma junta com folga em seus rolamentos desequilibra ligeiramente o eixo de transmissão, e esse desequilíbrio se torna mais pronunciado à medida que a velocidade de rotação aumenta.
- Um guincho ou clique que fica mais alto com a velocidade. Isso geralmente indica uma junta seca e pouco lubrificada que retifica metal contra metal, especialmente em juntas vedadas cuja graxa de fábrica quebrou.
- Pó cor de ferrugem ao redor da junta. Trata-se de aparas de metal oxidadas, produzidas quando os rolamentos secam e começam a se desgastar na própria cruz – um sinal visual claro de que a junta precisa ser substituída em breve.
- Dificuldade em virar ou resistência incomum. Menos comum, mas uma junta em U vinculativa pode adicionar resistência que aparece como dificuldade de direção, especialmente em curvas fechadas.
Se uma junta universal em um eixo de transmissão falhou, a outra normalmente absorveu quilometragem e estresse semelhantes e não fica muito atrás. Como a maior parte do custo da mão-de-obra provém da remoção e reinstalação do próprio eixo de transmissão, e não da troca da junta, substituir ambos ao mesmo tempo custa apenas um pouco mais do que substituir um - e evita pagar pela mesma mão-de-obra duas vezes em poucos meses.
O que encurta ou prolonga a vida útil da junta universal
A quilometragem por si só não determina quando uma junta universal se desgasta – as condições de condução e os hábitos de manutenção movem esse número substancialmente em qualquer direção.
| Fator | Efeito na vida útil |
|---|---|
| Reboque frequente ou transporte pesado | Encurta — a carga sustentada aumenta a tensão nos rolamentos a cada rotação |
| Off-road ou condução em terrenos acidentados | Encurta — cargas de choque repetidas aceleram o desgaste do rolamento |
| Exposição ao sal rodoviário e à umidade costeira | Encurta — a corrosão ataca as tampas e vedações dos rolamentos, deixando entrar contaminantes |
| Ângulo incorreto do eixo de transmissão após um kit de elevação | Encurta — empurra a junta para mais perto ou além do seu ângulo de operação confortável |
| Lubrificação regular em uma junta lubrificável | Estende — o lubrificante novo elimina continuamente a contaminação e reduz o atrito |
| Principalmente deslocamento em rodovias em estradas suaves | Estende — carga de choque mínima e ângulos de eixo de transmissão moderados e consistentes |
Verificando uma junta universal sem remover o eixo de transmissão
Uma rápida verificação manual pode revelar o jogo antes que ele se transforme em um sintoma perceptível. Com o eixo de transmissão apoiado e a transmissão em ponto morto, segure o eixo em ambos os lados de uma junta universal e tente girá-lo para frente e para trás em todas as direções. Qualquer folga perceptível, clique ou ponto duro durante a rotação aponta para uma junta que está desgastada. Uma articulação saudável deve mover-se suavemente em toda a sua extensão, sem folga e sem sensação de ranger.
Conclusão
Uma junta universal é uma pequena dobradiça em forma de X que realiza uma das tarefas mais exigentes mecanicamente no sistema de transmissão: manter a potência fluindo suavemente através de um eixo de transmissão que muda constantemente de ângulo sob um veículo em movimento.
É um item de desgaste, não uma peça vitalícia - espere 60.000 a 150.000 milhas dependendo de como o veículo é dirigido, e trate um baque na mudança ou uma vibração na velocidade da rodovia como o sinal para que seja inspecionado antes que uma junta desgastada se transforme em um eixo de transmissão caído.
