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Técnica

Como converter um BMW SMG em manual?


Já reparou que, nas histórias infantis ou nas ficções mais amadurecidas, a magia tem fim? Não existe mágica, feitiço ou encanto que tenha efeito permanente. Uma hora, tudo vira abóbora — seja à meia-noite ou depois dela.

Vez ou outra, digo que a tecnologia é o mais próximo que temos da magia no mundo real. Tanto pela ação e resultado, quanto pela impermanência do efeito. Algumas tecnologias vêm e fazem a vida parecer mágica, e então, um dia, elas começam a perder o sentido até desaparecer — ou pior: serem esquecidas. Imaginem a minha felicidade quando ganhei um Discman da Sony, ou a quantidade de filmes a que assisti naqueles tocadores de DVD portáteis, com tela embutida. A primeira vez que viajei com um player de mp3; foi um fim de semana inteiro sem repetir uma música. Agora, 20 anos depois, tudo isso foi esquecido. Considerado lixo eletrônico, rejeitado pela sociedade de consumo, substituído por um negócio muito mais conveniente e competente, chamado smartphone. Quem pagaria mais de R$ 50 ou R$ 60 por um DVD, um discman ou um player de mp3 de 2004?

Nessa mesma época eu dirigia, às vezes, um Renault Laguna RXE 1998 emprestado do meu pai. O carro era o típico sedã europeu do fim dos anos 1990, com os equipamentos básicos do que hoje chamamos jocosamente de “kit dignidade”, mas com uma forma interessante para o seu computador de bordo: ele tinha alertas de voz. Mensagens pré-gravadas eram reproduzidas por um alto-falante próprio do computador de bordo, em um cantinho do painel. Se a porta estivesse aberta, por exemplo, uma voz feminina com sotaque lusitano avisava que ela estava aberta. Era mais ou menos como esse aí do vídeo, mas em português:

O negócio era divertido, mas não em 2003. Talvez fosse legal em 1995, quando a gente gostava até mesmo dos clip-arts do Microsoft Word, e adorava os disquetes e CD-Rom que vinham como brindes em revistas. Mas em 2003 um computador de bordo que fala era meio datado. O encanto já estava desgastado. Ironicamente, os computadores que falam voltaram com tudo nesses tempos modernos de assistentes digitais virtuais inteligentes e eficientes, mas agora você pode conversar com eles. Se estou no carro, basta dizer “Alexa, me lembre de escolher essa música para o podcast na quinta-feira às 20h45”, e ela me lembrará, em casa, de escolher a música que ouvi no carro. É mesmo mágico.

Até deixar de ser. Aconteceu também com o câmbios semi-automáticos. Eles pareciam magia. Você controla as marchas, o câmbio não faz nenhuma troca sem que você queira, mas você não precisa controlar a embreagem. É o melhor dos dois mundos: o controle do manual, com a comodidade do automático. É claro que, quando isso apareceu, foi incrível. Ficamos deslumbrados. O Classe A brasileiro, por exemplo, tinha seu câmbio semi-automático destacado pela empresa e pela imprensa. Até o Palio ganhou um desses. Isso, claro, depois que a Ferrari espetou um robozinho esperto entre o motor e o eixo traseiro da 355 F1.

O nome do câmbio, aliás, reforça a sensação de ter a tecnologia mais avançada possível: F1, como o câmbio dos carros de Fórmula 1, que nunca foi automático, como parece — ainda há uma embreagem hidráulica e as trocas precisam ser feitas pelos pilotos. Na Ferrari 355 F1 era assim.

E se a Ferrari fez, muita gente vai fazer também. A Lamborghini teve a sua e-gear e a BMW entrou na onda com a SMG. Só que… como toda tecnologia, o tempo passou, novidades apareceram e, de repente, aquela máquina incrível agora não parece tão mais incrível assim. A tecnologia evoluiu e permitiu a adoção dos sistemas de embreagem dupla, mais complexos, porém mais confiáveis e mais eficazes. O câmbio semi-automático de embreagem simples acabou largado em um cantinho da história.

Rejeitados, eles não eram necessariamente problemáticos, mas foram ultrapassados por uma tecnologia superior. E a alternativa, o câmbio manual, tem outra proposta. Acontece que, diferentemente de um tocador de mp3, você não vai deixar o carro na garagem só por que o câmbio dele não é mais a última tecnologia. Como esse tipo de transmissão ainda é manual, porém automatiza apenas a atuação de embreagem e a seleção de marchas, é possível fazer um retrofit, removendo a parte inconveniente e tecnológica para colocar em seu lugar algo puramente mecânico. Você pode substituir aquela porcaria de impressora HP com cabeçote queimado por um lápis e papel, não?

Isso se você gostar de escrever ou desenhar, é claro. E motoristas entusiastas gostam desse negócio. Digitar um memorando e imprimi-lo é prático, mas a carta de aniversário da sua esposa/mãe/filha precisam ser feitas a mão.

É por isso que, no caso dos BMW, o “swap” do SMG por um comando manual é tão comum. Especialmente no caso do M3 E46, que é considerado por muita gente o auge do esportivo, mas que teve muitas unidades equipadas com a transmissão automatizada.

Esse sistema, Sequential Manual Gearbox, usa uma embreagem convencional acionada por atuadores eletro-hidráulicos e aletas para trocas de marcha. Como era uma tecnologia avançada, ela foi razoavelmente popular, mas o tempo refinou a tecnologia e o gosto do público, que começou a achar o sistema SMG pouco refinado em baixas rotações. Sem a manutenção adequada, que inclui trocas de óleo regulares, o câmbio pode causar trancos em baixa velocidade e superaquecimento. Além disso, seu comando eletrônico tem certa propensão a falhas temporárias (ou não), que acaba causando problemas no engate das marchas.

Por isso, também, os modelos SMG são mais baratos (ou menos valorizados) que os modelos com câmbio manual. Como a conversão de SMG para manual é relativamente simples, a conta acaba fechando para quem quer um M3 E46 manual, mas não encontra um a venda, ou não quer pagar tão mais caro.

 

Como o SMG funciona?

O sistema, como já mencionado mais acima, é basicamente formado pela mesma transmissão manual de seis marchas, porém com a embreagem e a seleção de marchas acionadas por um conjunto mecatrônico que usa um módulo de controle e atuadores eletro-hidráulicos. Quando o motorista puxa uma das aletas no volante ou move a alavanca no console central, o módulo de controle (ECU) envia o sinal eletrônico para o atuador, que desacopla a embreagem, seleciona a marcha seguinte e reacopla a embreagem — tudo isso de forma mais rápida do que um motorista comum poderia fazer.

O SMG também pode operar como uma caixa automática, sem interferência do motorista, caso seja selecionado o modo automático. O SMG, na verdade, tem seis modos de operação que tentam abranger as diversas situações de uso convencional de um esportivo.

Essa é a explicação simples. Para entender exatamente, vamos complicar um pouco as coisas. Apesar de não parecer, computadores são burros. Você precisa explicar para eles como eles devem agir e precisa orientá-los o tempo todo se tudo está sendo feito do jeito certo. Então, além dos atuadores e da ECU, ele tem uma série de sensores que avisam à ECU se está tudo ok, para que ele não funcione quando não deve, além de funcionar como esperado.

A base do sistema é a caixa Getrag S63420G, controlada pela ECU SMG II da Siemens, que é integrada à ECU do motor S54 pela rede CAN. Essa integração é que avisa ao câmbio sobre as variáveis do motor (ignição, injeção, velocidade do virabrequim e do carro).

Uma rede CAN, caso você não saiba, é o tipo de rede em que seus componentes têm o mesmo status e não dependem fundamentalmente de outros para funcionar — não existe um servidor central que comanda todos os outros. Eles funcionam interligados, mas de forma independente. Quando um deles falha, somente as funções que dependem da integração é que param de ser executadas. As que são controladas individualmente ou pela integração apenas dos outros módulos de comando que não falharam, continuam funcionando normalmente.

Depois, o SMG tem uma unidade hidráulica e seus solenóides, que acionam os atuadores do câmbio (mais dois componentes). A embreagem usa um cilindro escravo, como toda embreagem hidráulica, porém com um sensor de posição da embreagem (PLCD), porque a ECU precisa saber se a embreagem está suficientemente distante do volante do motor. Ainda na transmissão, há um sensor de marcha selecionada, que informa a ECU do SMG qual marcha está engrenada.

Lá dentro do carro, há o módulo da alavanca, que é eletrônica assim como as borboletas no volante. Aqueles modos que alteram a operação do SMG são controlados por outra central eletrônica dedicada ao que a BMW chama de Drivelogic, que é justamente essa capacidade de adaptação do câmbio.

Para se adaptar, ela também deve estar integrada à CAN do carro, e recebe informações dos sensores de abertura do capô, de posição do acelerador, temperatura do óleo do câmbio, velocidade do eixo primário do câmbio, da posição da alavanca/seletores, do fechamento/abertura das portas, dos sensores de aceleração do carro, do interruptor da luz de freio (para saber se o carro está freando e desacoplar a embreagem) e do controle de estabilidade (que também é um módulo com seus sensores).

Percebeu a complexidade do negócio? No fim, é uma questão de lógica de programação — se isso, então aquilo. Tudo para tentar substituir de forma muito simplificada os reflexos, inteligência, coordenação, percepção e sensibilidade humana.

Agora que você já viu como funciona o SMG, só por precaução, vou relembrar como funciona uma transmissão manual em um carro moderno como esse.

Ele tem o mesmo câmbio, a mesma embreagem e também tem integração com outros módulos e sensores — aqui é uma questão de otimização dos sistemas de auxílio de condução e confiabilidade do carro, além da preservação dos componentes mecânicos. Porém, como não há uma ECU controlando a atuação da embreagem nem a seleção de marchas, toda a parte usada apenas para isso, pode ser dispensada. Não precisa estar instalada no modelo com câmbio manual.

Ou seja: você não precisa dos atuadores, não precisa da unidade hidráulica e seus solenóides, não precisa da ECU do SMG, não precisa da ECU do Drivelogic, nem das borboletas e alavanca eletrônica, muito menos dos sensores delas. Também não precisaria do sensor do eixo piloto do câmbio, nem do sensor de posição de embreagem, e o sensor de marcha engrenada.

Como você não precisa desses componentes — que pesam cerca de 8 kg no total — é possível removê-los e substituir tudo por um pedal de embreagem, um cilindro mestre, uma alavanca convencional com cabos e atuadores. Como se faz isso? Bem… essa é a próxima parte. Vá lá pegar um café, eu espero.

Como é feita a conversão?

Você terá que comprar alguns componentes — e é aqui que a brincadeira começa a ficar séria. Os principais são o conjunto de pedais (freio e embreagem), a alavanca e a capa seca do câmbio manual. Sim, a transmissão e a embreagem são os mesmos, mas como há um atuador hidráulico no modelo SMG, a capa seca é diferente.

Há ainda uma série de componentes menores como anéis de vedação, molas, parafusos e grampos — abaixo fica a lista do pessoal do M Forum, que compilou os componentes necessários com seus respectivos códigos de peça. Como não pretendo escrever um guia prático, mas uma visão geral sobre o processo de caráter informativo, vou resumir aos principais componentes, ok?

Os pedais incluem os batentes, molas de retorno, cilindros hidráulicos (mestre e de pedal), linhas hidráulicas, mangueiras e seus respectivos conectores e, claro, fluido hidráulico. Já a alavanca, além do braço e do mecanismo trambulador, é preciso comprar o conjunto seletor externo das marchas, os cabos de acionamento dos seletores e até o acabamento do console central.

A mão-de-obra é simples, porém o trabalho é extenso e, por isso, não será muito barato. É preciso desmontar a admissão para acessar a bomba do SMG e removê-la por ali, antes de retirar o câmbio por baixo do carro.

Na parte inferior, o procedimento é o mesmo de uma troca de embreagem: é necessário retirar o protetor de cárter, o sistema de escape, afastar o cardã e remover o câmbio, porque será necessário abri-lo devido à troca da capa seca.

Depois de retirados os componentes do SMG, basta remontar o câmbio usando o mesmo procedimento da transmissão manual — porque, afinal, é isso o que ela sempre foi.

Há outros detalhes, claro, como remover a placa que fecha a janela da alavanca de câmbio no assoalho, já que, no SMG, não existe ligação mecânica da alavanca seletora e a caixa. Mas tudo isso um mecânico experiente saberá fazer. Você só precisa saber que isso tem de ser feito.

Só que esta é a parte fácil.

Porque, ainda que você remova os módulos de controle exclusivos do SMG, as demais ECU da CAN continuarão “esperando” as informações do SMG. E aí você vai confundir o gerenciamento eletrônico do carro. É o que causa o tal “modo de segurança” nos carros modernos, por exemplo.

Novamente um mecânico com conhecimento em elétrica de automóveis — e com um diagrama elétrico da BMW — conseguirá dar um jeito nisso por meio de “jumpers” e curtos. Por exemplo: quando você remove o sensor de posição das marchas — aquele que informa o módulo SMG qual marcha está engatada —, é preciso ligar o sensor em curto ou enviar o sensor do pedal de embreagem para a ECU do motor e, claro, modificar o código da ECU como se fosse um carro manual original.

É um processo minucioso e que demanda principalmente os programas originais da BMW para modificar os controladores eletrônicos de forma que eles “entendam” (computadores são burros, lembra?) que não há mais um SMG, e sim um pedal de embreagem, com um atuador e uma alavanca de marchas — e que nada disso se moverá sozinho. Oficinas especializadas em modelos premium têm esses softwares de acesso e modificação das ECU. Isso, claro, se você quiser os demais sistemas funcionando. Se não fizer questão de controles de tração e estabilidade, modos de condução etc, sempre será possível usar uma ECU programável e resolver o problema do seu jeito.

Na próxima parte desta mini-série, veremos como é feita a conversão da Ferrari 355 F1. O que me dizem?

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