O setor de transporte ainda continua dominado pelo modelo tradicional composto por um veículo equipado com motor de combustão interna, sendo predominante o uso de motor diesel, que disponibiliza potência para os eixos de tração. A carga é transportada na carreta que pode ter um eixo ou muitos, dependendo da configuração do tipo de transporte.
A principal mudança que está ocorrendo neste modelo de transporte é a instalação de um eixo de tração na carreta que contribui com elevação da capacidade de carga, economia de combustível e mais mobilidade em locais de difícil acesso onde não tem estradas pavimentadas.
A vantagem deste sistema é que pode ser instalado sem alterar o projeto original da carreta, pois a mudança ocorre nos cubos de rodas que recebem motores acionados por pistões hidráulicos, controlados eletronicamente.
A aplicação desta tecnologia tem sido mais comum na Europa, mas pode ser utilizada em qualquer região que tenha necessidade de transporte em áreas de terrenos difíceis de transitar com veículos carregando cargas pesadas.
A necessidade de maior capacidade de tração foi percebida inicialmente nos setores de transporte de terra, areia, mineração e agrícola que trafegam em estradas improvisadas e de relevo irregular, além da possibilidade de ter mais complicações na época das chuvas ou neve.
A ideia é fazer a carreta ou reboque deixar de ser apenas puxado com sua carga pelo caminhão ou trator, instalando motores hidrostáticos nos cubos de rodas de um eixo da carreta, para ampliar o conjunto de tração.
Como o peso da carga está sobre os eixos da carreta, a tendência é de afundarem em terrenos não compactados como nas áreas de plantio ou colheitas. O deslocamento também pode ser prejudicado em estradas de terra na época de chuvas, onde o piso fica liso e a tração do trator ou caminhão não é suficiente para movimentar a carga.
Estas são algumas das condições em que o sistema de tração auxiliar instalado no eixo da carreta faz toda a diferença entre seguir viagem ou ficar parado, além de prolongar o período de trabalho sem o impedimento das interferências climáticas que poderia até interromper o trabalho.
Para os operadores de veículos equipados em este sistema, o trabalho fica mais seguro e inclusive aumenta a produtividade que justifica o investimento, pois há uma urgência na execução dos trabalhos no menor tempo possível para garantir o plantio, sendo que o período mais crítico é durante a colheita, se houver muita demora, pode comprometer a qualidade, o valor da venda e até a possibilidade de perda de toda a colheita.
Na mineração ou nas construções, o transporte também é beneficiado por este sistema de tração no eixo da carreta, pois a dificuldade para transportar cargas pesadas em terrenos difíceis é a mesma.
Neste setor a justificativa de investimento na maior capacidade de tração é devido ao ganho obtido com mais cargas transportadas, mesmo em condições adversas geradas pelo clima no local do trabalho.
A empresa Black Bruin, com sede na Finlândia, desenvolveu sistemas de motores hidrostáticos com capacidade de movimentar cargas de 5 a 16 toneladas, conforme o tipo de motor instalado no eixo da carreta. O princípio de funcionamento é baseado no acionamento controlado de pistões hidráulicos que movimentam um anel de cames, gerando rotações para a roda.
Observando a imagem é possível ver os principais componentes do motor hidráulico.
A rotação do motor é conseguida injetando fluido hidráulico pressurizado pela bomba hidráulica do trator, através de mangueiras conectadas à válvula de distribuição, direcionando o fluxo para os pistões que estão em um curso de potência. A pressão empurra os pistões e roletes de came para fora, contra o anel de came com forma de onda, que transfere o movimento para as rodas.
Quando os pistões alcançam o final do curso de força, a válvula de distribuição fecha o fluxo hidráulico e muda os pistões para um curso de retorno. O anel de came empurra os pistões de volta para o bloco de cilindros preparando-os para o próximo curso de força para fora.
A atuação da tração hidrostática ocorre conforme a necessidade que pode ser em descida, subidas, com marchas para frente ou para trás, podendo ficar livre e sem atuação, quando está em estradas normais com ou sem carga na carreta.
O sistema de tração hidráulica da carreta pode ser operado manualmente pelo motorista e também pode ser controlado eletronicamente, através do sistema ISO BUS, que pode ser comparado ao sistema CAN BUS, mas tem diferenças, pois é um padrão aberto para conexão de sistemas eletrônicos entre o veículo motorizado e implementos como a carreta com motor hidráulico, para atender ao setor de transporte agroflorestal.
A comunicação e troca de dados acontece através de sensores, atuadores, controladores e computadores de bordo de máquinas e equipamentos de marcas diferentes, que adotaram o padrão ISO BUS, regulamentada pela ISO 11783/2017.
O trator envia informações para a carreta, que vai gerar tração e velocidade equivalente, conforme a necessidade. Através de um painel de controle é possível escolher a forma de atuação da carreta que vai tracionar automaticamente e se o motorista quiser, pode desativar a tração da carreta, deixando as rodas livres.
Outro recurso importante que os motores hidrostáticos oferecem é a atuação como freio hidráulico, da mesma forma que ele gera tração, ele também pode ajudar a frear a carreta, principalmente em terrenos íngremes com marchas engatadas para frente ou para trás.
Para ativar a frenagem hidrostática é utilizado o torque de saída do motor para reduzir a velocidade. O torque de saída é gerado fechando a linha de retorno do motor, e nesta condição, será formada uma pressão de trabalho na linha de retorno. Durante a frenagem hidrostática, a pressão mínima e o fluxo de alimentação devem ser mantidos na linha de alimentação do motor.
Não é recomendável utilizar a frenagem hidrostática sem a instalação de válvulas de alívio nas linhas de trabalho. Quando uma carga externa está girando o motor, a pressão hidráulica pode aumentar indefinidamente e isso representa perigo no caso de uma mangueira hidráulica ou componente travar sob alta pressão.
Este sistema de freio hidráulico aumenta a segurança e contribui com o maior intervalo nas manutenções do sistema de freio convencional, devido ao menor desgaste do material de atrito dos freios. Com a ligação de baterias em série ou em paralelo se obtém resultados específicos e da mesma forma é possível conectar motores hidráulicos em paralelo ou em série para aumentar a capacidade de tração de um veículo. Uma única roda motorizada pode transmitir apenas uma certa quantidade de potência de tração. Ao dividir a potência em várias rodas, o veículo obtém mais tração, isso é vantajoso especialmente em condições de estradas escorregadias.
Dois motores hidráulicos conectados em circuito paralelo geram torque duplo e funcionam mais devagar do que um motor com a mesma taxa de fluxo e pressão.
A distribuição do fluxo dos motores deve ser garantida, se as condições de operação forem muito escorregadias ou se alguma das rodas motorizadas suportar uma carga muito menor e assim, o sistema vai girar apenas o motor que tem a menor resistência.
Quando dois motores hidráulicos estão conectados em série, geram o mesmo torque e giram tão rápido quanto um motor com a mesma taxa de fluxo e pressão
A pressão mínima e um fluxo de alimentação suficiente devem ser garantidos para todos os motores e o uso de circuito em série é desafiador, portanto, não é recomendado pelo fabricante.
