Diferenciais do Opala - Dana x Braseixos - Mitos e Verdades

Como todos sabem, os Opalas vinham equipados de fábrica com diferenciais Dana ou Braseixos. Os diferenciais curtos (3.54, etc) equipavam os Opalas de 4 cilindros, enquanto os diferenciais longos (2.73, 3.07, etc), os de 6 cilindros. O tópico abaixo tem todas as informações sobre as relações de diferencial usadas nos Opalas ao longo dos anos:
https://opaleirosdoparana.forumeiros.com/t40479-informacoes-sobre-eixo-diferencial-linha-opala

Infelizmente, discussões técnicas mais sérias sobre os diferenciais do Opala são raras. O que mais se vê são opiniões emocionais do tipo:
E DANA é DANA. É O BIXO!!
É dana,fosse braslixo,tinha um frizo na tampa...
o braseixos não aguenta abusos, as planetárias e satélites de vidro...
Se você que desempenho e robustes, na minha opnião é o DANA - 40/13 3,07...
Se você é do tipo que sai devagar e anda no maximo a 80, fica com o Braseixos mesmo...

Opiniões desse tipo não trazem nenhuma informação útil; servem apenas para criar a sensação em quem tem um diferencial Dana, que tem um tesouro em suas mãos; por outro lado, quem tem um diferencial Braseixos pode sair com uma sensação de insegurança, que o diferencial irá quebrar na primeira oportunidade.

É interessante notar que a GM nunca estabeleceu uma hierarquia entre dois tipos de diferencial que utilizou. A GM sempre os tratou como equivalentes. Até o modelo esportivo SS com motor 250-S saiu com diferenciais Dana e Braseixos, indiferentemente.

Obviamente, as pessoas que emitem opiniões apaixonadas e fortemente polarizadas, como as acima, nunca fizeram testes objetivos para saber a real robustez e longevidade de um diferencial do Opala, que a rigor só podem ser medidas em laboratório.

O que se vê muito por aí é gente usando diferenciais obtidos em desmanches, ou que já passaram por muitos donos. Também há muitas opiniões emitidas por preparadores que instalavam em Opalas diferenciais Dana 44 retirados de Mavericks e Dodges quando esses diferenciais ainda eram abundantes nos ferro-velhos.

A idéia que motivou a criação deste tópico foi a de tentar desfazer o mito criado pelos "moedores" de Opala, que Braseixos é "segunda linha" e Dana "É O BIXO!!" Para corrigir essas distorções, serão apresentadas a seguir algumas informações técnicas pouco conhecidas, que, espero, irão esclarecer um pouco mais o assunto.

Diferenciais Braseixos
O nome abrasileirado da Braseixos esconde a sua conexão com a Rockwell, um grande conglomerado industrial americano criado há mais de um século, em 1919, para fabricar peças automotivas. No final do século XX, a Rockwell começou a se fragmentar, mas hoje o setor de auto-peças continua ativo com o nome de Meritor.

Aparentemente, os diferencias Braseixos usados nos Opalas não eram de um projeto próprio, mas de um projeto original da própria GM dos EUA (ou, talvez, de algum fornecedor da GM USA). A prova diso é a declaração que se encontrava nas plaquetas dos eixos traseiros fabricados pela Braseixos:

SOB DESENHO DA GENERAL MOTORS DO BRASIL S.A.

Outra evidência que o diferencial Braseixos do Opala é um projeto americano são as tampas dos diferencias usados pela divisão Chevrolet da GM nos EUA:


Note a tampa do GM 8.2", que tem o mesmo vinco em forma de V invertido dos diferenciais Braseixos do Opala.

Os diferenciais Chevy americanos eram nomeados de acordo com o diâmetro da coroa. O modelo maior, GM 8.2", equipava os modelos Chevrolet com motores V8. O número 8.2" indica o diâmetro da coroa em polegada. Esse diferencial é apenas pouco menor que o Dana 44, cuja coroa tem 8.5".

Os diferenciais GM 7.5" e GM 7.65" eram usados nos modelos com motores L6, mas chegou a ser usado até com motores V8. A tabela abaixo mostra os diferencias usados no Chevrolet Nova de 1976. Note o diferencial GM 7.5" com relação 2.73(!) usado com motores 250 L6 (motor do Opala 4.1) e até com o 305 V8, "small block" de 5 litros, que produzia 267 hp e 333 lb-ft (451 Nm), ou seja,  50% a mais que o 4.1 de um Opala.


A princípio cheguei a pensar que o diferencial Braseixos do Opala fosse um GM 7.5". Para tal, a coroa do Braseixos teria que ter um diâmetro de 7.5 polegadas (190.5 mm). Infelizmente não tenho uma coroa do Braseixos disponível às mãos, mas creio que o diâmetro seja um pouco menor (quem souber que esclareça esse ponto, por favor). Talvez o diâmetro da coroa Braseixos seja igual ao do Dana 30, que é de 7 1/8 polegadas (180.975mm), entretanto, essa medida não era padrão nos diferenciais usados pela GM nos EUA.

A título de curiosidade, a coroa do diferencial do Chevette tem 6.5 polegadas (165.1 mm) de diâmetro.

Qual é a resistência de um diferencial Braseixos como o usado no Opala? Qual é o máximo torque de saída, ou qual é a potência máxima nomimal que o diferencial suporta?

Pelo que sei, a Braseixos nem a GM do Brasil divulgaram esses números, mas encontrei algumas informações em sites dos EUA sobre a potência máxima que pode ser aplicada num diferencial GM 7.5":

(tradução)
"Muitas vezes, se você encontrar um diferencial de 10 parafusos, será geralmente um exemplar de 7,5 polegadas. Esses diferenciais existem desde 1975 e foram instalados em carros, caminhões pequenos e vans até os modelos 2005. Num uso normal, um diferencial de 7,5 polegadas deve aguentar um motor de até 350 hp, desde que se use um pneu de aderência normal durante uma aceleração mais vigorosa".
https://www.chevyhardcore.com/tech-stories/drivetrain/10-bolt-chevy/

Para um diferencial um pouco menor (7 1/8", como o Braseixos), obviamente a potência máxima será menor que 350 hp, mas o motor do Opala produz potências abaixo de 150, portanto, resta pouca dúvida que o diferencial Braseixos foi adequadamente dimensionado para o Opala.

Diferenciais Dana
Quando os fãs dos diferenciais Narda enchem os peitos e alardeiam a robustez do diferencial, em geral estão se referindo ao Dana 44, que é muito maior que o Dana 30 usado no Opala de linha. Num diferencial, tamanho é documento quando o assunto é a capacidade de suportar carga.

A foto abaixo deixa bem claro a enorme diferença de tamanho de um Dana 44 para um Dana 30:

http://project-jk.com/gallery2/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=79449

Uma coisa que muita gente não sabe é que o número do modelo de um diferencial Dana indica aproximadamente o torque máximo de SAÍDA, ou seja, o torque que o diferencial pode fornecer às rodas. O torque nominal máximo de saída em ft.lb é obtido multiplicando-se o número do modelo por 100. Assim, um Dana 30 teria um torque nominal máximo de saída de 3000 ft.lb, ou em unidades métricas, 4067 N.m.

Qual o significado desse número na prática? Vamos mostrar com um exemplo. Lembrar que o motor é o GERADOR de torque e as rodas motrizes do carro são o RECEPTOR de torque. A caixa de marchas e o diferencial são TRANSFORMADORES de torque. A relação das engrenagens fornece a relação de transformação de torque pela transmissão.

Suponha um Opala de 6 cilindros, caixa de 5 marchas e diferencial Dana com relação 3.07. Para se ter um torque de SAÍDA nas rodas de 4067 Nm, o torque na entrada do diferencial, isto é, no cardã, deve ser igual d 4067 / 3.07 = 1325 Nm.

Para a caixa Clark CL2205B, a relação  em 1ª marcha é de 3.05, o que significa que para um torque de 1325 Nm no eixo cardã, o torque na entrada da caixa de marchas deve ser de 1325 / 3.05 = 434 Nm. Como o torque máximo produzido pelo motor do Opala é uns 300 Nm, podemos concluir que o Dana 30 irá suportar, com uma boa margem de segurança, o torque do motor.


Conclusões Gerais
Não há nenhuma razão técnica para achar que há uma diferença significativa de robustez ou de durabilidade entre os dois tipos de diferencial. A tecnologia dos diferenciais do Opala já era madura no começo do século XX. Não é razoável pensar que empresas como Dana e Rockwell fizessem produtos de qualidade muito diferente. Quando o Opala foi fabricado, o diferencial já era quase uma "comodity" fornecida por grandes empresas especializadas. Nesse mercado, empresas de fundo de quintal que faziam produtos de baixa qualidade já não existiam mais.

Ficaria incompreensível que a GM montasse, por mais de 20 anos, diferenciais nos Opalas de marcas diferentes e qualidades discrepante. O mais razoavel é supor que esses diferencias tivessem qualidade e preço equivalentes. A GM seria a primeira a descartar uma marca que fizesse produto de qualidade inferior. Se não agisse assim, o componente inferior iria impactar diretamente o prestígio da montadora.

Um diferencial é um componente que se usado corretamente deve durar tanto quanto o carro. Ou pelo menos, durar mais que o motor. Quebra de diferencial é, quase sempre, o resultado de abuso explícito na condução do veículo, ou simplesmente o resultado de desgaste natural depois de décadas de uso.

Um mito muito difundido é que o diferencial Braseixos 2.73 usado na maioria dos Opalas de 6 cilindros é fraco e quebra fácil. Um diferencial longo produz menos torque na roda que um diferencial curto, mas isso não signifca que seja mais propenso a quebras. Muito pelo contrário, a coroa e o pinhão de um diferencial longo são mais resistentes que as de um diferencial curto!

O vídeo abaixo, cujo autor, que é um engenheiro gaúcho que produz diferenciais para jipes de trilha, explica melhor esse detalhe técnico:




De acordo com o vídeo acima, o Braseixos 2.73 seria, portanto, o diferencial mais resistente dentre todos os que foram instalados pela GM nos Opalas. Justamente o contrário do que algumas pessoas andaram divulgando por aí.  

Para finalizar, um outro vídeo interessante que conta que os diferenciais Braseixos são os preferidos pelos donos de caminhonetes. A razão da preferência é outra lenda urbana, cuja origem é a prática dos motoristas que gostam de sobrecarregar os seus veículos.

Legal Gerald, mas eu diria que a prática destoa da teoria..porque de fato o diferencial que a galera mais quebra é o 2.73, enquanto que o 3.54 aguenta o tranco, em se tratando de Braseixos..isso quando falamos de uso severo. Contudo é extremamente importante salientar que a relação 2.73 dura a vida toda em caso de uso adequado.

Uma prova de que a relação 2.73 quebra mais fácil é que é muito comum encontrar Opala motor 6 cc com diferencial 3.54. Ninguém faz essa troca porque prefere a relação curta, mas sim porque o diferencial original quebrou e é mais fácil achar no desmanche o diferencial 3.54.

Rubão6cc escreveu:Legal Gerald, mas eu diria que a prática destoa da teoria

Rubão, não é "teoria" que os diferenciais mais longos são mais robustos. Você não viu o vídeo do engenheiros da Dstrac? O cara sabe do que está falando, a Dstrac fabrica e vende diferenciais para jipes de trilha, nesse tipo de veículo, o componente mais crítico é justamente o diferencial.

Os americanos fazem motor V8 desde 1914 e diferenciais com engrenagens hipóides desde 1925! Nos sites americanos há um consenso que diferenciais longos são mais resistentes que os longos

Em contraste, em 1960 o Brasil fazia Fuscas, DKWs, Gordinis, etc. No Youtube, em 2020, tem mecânico brasileiro falando que diferenciais GM curtos mais resistentes que os longos! (procure e você irá encontrar o vídeo)

Rubão6cc escreveu:... de fato o diferencial que a galera mais quebra é o 2.73, enquanto que o 3.54 aguenta o tranco, em se tratando de Braseixos.

Você tem algum dado confiável publicado sobre isso ou é só impressão pessoal?

Rubão6cc escreveu:Uma prova de que a relação 2.73 quebra mais fácil é que é muito comum encontrar Opala motor 6 cc com diferencial 3.54. Ninguém faz essa troca porque prefere a relação curta, mas sim porque o diferencial original quebrou e é mais fácil achar no desmanche o diferencial 3.54.

Isso não é prova que "a relação 2.73 quebra mais fácil". É prova somente que "a relação 2.73 quebra" (retirando o "mais fácil"). Obviamente, qualquer diferencial pode quebrar, especialmente num carro com 40, 50 anos, como é o caso da maioria dos Opalas.

Pode ter certeza que Opala 6 cilindros com diferencial 3.54 é Opala detonado, de dono que não tem dinheiro para colocar o diferencial correto. Entretanto, se você olhar para os Opalas 6cc em bom estado, provavelmente a maioria usa diferenciais 2.73 (ou 3.07 se for um modelo muito antigo).

Qualquer diferencial pode quebrar e deve se levar em conta a relação da engrenagem MOTRIZ e a engrenagem de CARGA.

Olhe a relação da engrenagem do arranque versus volante motor.

Reduz o tamanho do volante do motor e a carga sobre a engrenagem do arranque vai aumentar podendo quebrar.

Aumentando a coroa da relação 2,73 a chance de quebra seria menor, porém a velocidade final também seria menor, mas com aumento de torque.

QUANTO MAIOR O RAIO DO CENTRO A BORDA DA ENGRENAGEM MAIOR A SUA ALAVANCA.

Por isto de nada resolve pinças de freio maiores sem colocar discos de freio maiores também.

Gerald escreveu:

Rubão6cc escreveu:Legal Gerald, mas eu diria que a prática destoa da teoria

Rubão, não é "teoria" que os diferenciais mais longos são mais robustos. Você não viu o vídeo do engenheiros da Dstrac? O cara sabe do que está falando, a Dstrac fabrica e vende diferenciais para jipes de trilha, nesse tipo de veículo, o componente mais crítico é justamente o diferencial.

Os americanos fazem motor V8 desde 1914 e diferenciais com engrenagens hipóides desde 1925! Nos sites americanos há um consenso que diferenciais longos são mais resistentes que os longos

Em contraste, em 1960 o Brasil fazia Fuscas, DKWs, Gordinis, etc. No Youtube, em 2020, tem mecânico brasileiro falando que diferenciais GM curtos mais resistentes que os longos! (procure e você irá encontrar o vídeo)

Rubão6cc escreveu:... de fato o diferencial que a galera mais quebra é o 2.73, enquanto que o 3.54 aguenta o tranco, em se tratando de Braseixos.

Você tem algum dado confiável publicado sobre isso ou é só impressão pessoal?

Rubão6cc escreveu:Uma prova de que a relação 2.73 quebra mais fácil é que é muito comum encontrar Opala motor 6 cc com diferencial 3.54. Ninguém faz essa troca porque prefere a relação curta, mas sim porque o diferencial original quebrou e é mais fácil achar no desmanche o diferencial 3.54.

Isso não é prova que "a relação 2.73 quebra mais fácil". É prova somente que "a relação 2.73 quebra" (retirando o "mais fácil"). Obviamente, qualquer diferencial pode quebrar, especialmente num carro com 40, 50 anos, como é o caso da maioria dos Opalas.

Pode ter certeza que Opala 6 cilindros com diferencial 3.54 é Opala detonado, de dono que não tem dinheiro para colocar o diferencial correto. Entretanto, se você olhar para os Opalas 6cc em bom estado, provavelmente a maioria usa diferenciais 2.73 (ou 3.07 se for um modelo muito antigo).

Gerald,
Conheci inúmeros casos de Opalas 6 cc com relação de diferencial 3.54 ao longo dos anos...inclusive o meu veio com o eixo inteiro de um Opala 4 cc. Pode ser que o problema não seja relacionado ao fato do diferencial ser longo mas por ser Braseixos. Tenho um colega que mexe com diferenciais e ele tem suas suposições a respeito desse assunto. Aparentemente o Braseixos tem uma concepção menos robusta por determinados motivos.

Rubão6cc escreveu:Tenho um colega que mexe com diferenciais e ele tem suas suposições a respeito desse assunto. Aparentemente o Braseixos tem uma concepção menos robusta por determinados motivos.

Rubão, seria muito interessante saber o que o seu colega tem a dizer sobre o assunto.

Não tenho conhecimento de uma diferença significativa de conceito entre Dana ou Braseixos. A única diferença entre eles que conheço é o método de retenção dos semi-eixos, o que eu comento no post a seguir.

Como disse no post anterior, há uma diferença entre os diferenciais Dana e Braseixos usados no Opala, mas essa diferença não tem nada a ver com a robustez dos diferenciais propriamente ditos.

A diferença entre os dois diferenciias está no método usado para retenção dos semi-eixos, para impedir que escapem do eixo. No Braseixos, usa-se uma trava em forma de C (C-clip em inglês), que vai dentro da caixa do diferencial, na ranhura da ponta do semi-eixo. No Dana, a retenção é feita por uma placa quadrada na extremidade do semi-eixo do lado da roda.

Na prática, os dois métodos são excelentes, provados em décadas de uso contínuo em milhões de veículos nos EUA e outros países. Há pequenas vantagens e desvantagens entre esses dois métodos, dependendo de cada detalhe técnico. Uma prova que os métodos são equivalentes é que, por exemplo, o Dana 35, usado no Jeep Wrangler, usa um método ou outro, dependendo do ano.


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Para enfatizar um ponto que já comentei anteriormente - que os diferenciais com relações longas são mais robustos para um dado diâmetro da coroa - vou mostrar as fotos de alguns pares de coroa-pinhão, de várias relações, de diferenciais Motive Gear com coroa de 7.5" para modelos da GM.  

Note que a coroa de 7.5" é pouca coisa maior que a coroa de um Dana 30, que tem diâmetro de 7.125". Creio que o Braseixos do Opala tem coroa de mesmo diâmetro do Dana 30.A Motive Gear fabrica diferenciais para praticamente todos os carros vendidos nos EUA.

https://www.amazon.com/Motive-Gear-G875273-Pinion-Ratio/dp/B001CQMGU8?ref_=ast_sto_dp&th=1


41-9 dentes ; relação = 4.56:





41-12 dentes ; relação = 3.42 :





41-15 dentes ; relação = 2.73 :



A relação 2.73, inclusive o número de dentes, é exatamente igual a do diferencial Braseixos usados nos Opalas com motor de 6 cilindros. A relação 3.42 é próxima à relação 3.54 usada nos Opalas com motor de 4 cilindros.

Salta aos olhos a diferença de tamanho dos pinhões. Fica claro que os diferenciais longos são mais robustos que os curtos. Usar um diferencial 3.54 num Opala de 6 cilindros, como muita gente fez/faz/fará não é uma boa idéia, entre outras coisas porque o diferencial poderá quebrar prematuramente. Evidentemente, o diferencial 3.54 funcionará perfeitamente bem num Opala de 4 cilindros.

Gerald escreveu:

Rubão6cc escreveu:Tenho um colega que mexe com diferenciais e ele tem suas suposições a respeito desse assunto. Aparentemente o Braseixos tem uma concepção menos robusta por determinados motivos.

Rubão, seria muito interessante saber o que o seu colega tem a dizer sobre o assunto.

Não tenho conhecimento de uma diferença significativa de conceito entre Dana ou Braseixos. A única diferença entre eles que conheço é o método de retenção dos semi-eixos, o que eu comento no post a seguir.

Gerald,
Expliquei pra ele sobre o assunto e ele só me disse assim: "coitado dele"

KKKK..

Rubão6cc escreveu:Tenho um colega que mexe com diferenciais e ele tem suas suposições a respeito desse assunto. Aparentemente o Braseixos tem uma concepção menos robusta por determinados motivos

Gerald escreveu:Rubão, seria muito interessante saber o que o seu colega tem a dizer sobre o assunto.

Gerald,
Expliquei pra ele sobre o assunto e ele só me disse assim: "coitado dele"

KKKK..

É, Rubão, seu amigo não tinha mesmo nada de interessante a falar sobre o assunto...  

O que não falta nesse mundo, porém é gente "que mexe com diferenciais" tentando mostrar porque "Dana é Dana". Tem um mecânico de Chevette que "descobriu", no olho, a razão do Dana ser mais robusto que o Braseixos: os dentes da engrenagem planetária do Dana são mais grossos! Ele até fez um vídeo mostrando essa diferença:


A engrenagem à esquerda é Braseixos, à direita, Dana. As duas engrenagens têm o mesmo diâmetro, mas a Dana tem dentes obviamente mais grossos. Pronto, fica provado que Dana é mais robusto que Braseixos, certo?    

Não é bem assim. O que o mecânico não viu é que a engrenagem Braseixos tem 16 dentes, enquanto a Dana tem 14. A Braseixos teria que contratar um mágico como Uri Geller para fazer uma engrenagem com 16 dentes, cuja grossura fosse a mesma de uma engrenagem de 14 dentes!

Se o mecânico de Chevette fosse mais perspicaz, deveria perguntar a si mesmo porque a Braseixos não construiu logo uma engrenagem planetária com menos dentes? Não existe, de fato, nenhuma dificuldade em construir uma engrenagem com 14, 13, 11, 9 ou menos dentes. Se a Braseixos quisesse poderia ter construído uma  engrenagem com "dentões" para nenhum admirador de Dana botar defeito.  

Falando sério, não é pela grossura dos dentes que se mede a resistência de uma engrenagem! Avaliar um diferencial no "olhômetro" leva a conclusões incorrretas.

Bem, a criatividade do mecânico de Chevette não parou por aí. Ele inclusive desenvolveu uma novo método para apertar o parafuso de trava do pino-eixo da caixa planetária do diferencial Braseixos:  usando uma talhadeira em vez de uma chave Allen!

Tópico excelente. Bela aula ;]