m - SEAERJ

Marketing do Produto Ônibus
Aplicação do Produto
&
Otimização da Operação
Engº Carlos Monteverde
Jun 2014
Estatísticas
Começou sua produção de caminhões, no Brasil, em 1981. Em Dezembro de
2008 foi incorporada ao grupo MAN, que teve sua parte majoritária [56%]
adquirida pelo Grupo VW em julho de 2011.
6.500 colaboradores
158 concessionárias
50.658 caminhões
produzidos em 2013
10.569 ônibus
produzidos em 2013
Cerca de 780 mil Veículos
produzidos até dez 2013
Grupo Volkswagen [Marcas VW]
3
Ônibus - Produção & Vendas Brasil 2013
40.111
Total
32.896
MB
13.661
MAN-VW
9.025
Agrale
5.828
Volvo
1.661
Iveco
1.575
Scania
International
Outros
Produção
Vendas Brasil
1.126
38
4
0
(un)
5.000
10.000
15.000
20.000
Fonte: Anfavea
25.000
30.000
35.000
40.000
TECNOLOGIAS VOLKSBUS
Volksbus
VW 26.330 OTA
VW 17.280 OT L.E.
VW 15.190 OD
VW 17.230 OD
VW 17.280 OT
VW 15.190 OD
6
Transmissão Automatizada
Economia, Conforto e Segurança
Volksbus 17.230 OD V-Tronic
Volksbus 17.280 OT V-Tronic
7
Transmissão Automatizada V-Tronic
Caixa Automatizada
Atuador da caixa
(GS)
Acumulador
Hidráulico
Atuador da embreagem (KS)
Powerpack (PP)
8
V-Tronic – Economia de Combustível
Ônibus 100% do tempo na faixa econômica de combustível!
Curva de Torque Volksbus 17.230 OD
9
V-Tronic – Maior Vida Útil Trem de Força
 Maior Vida Útil do Motor.
 Sem rotações de trabalho elevadas.
 Sem sobre-giro do motor nas reduções inadequadas.
 Maior Vida Útil da Embreagem.
 Embreagem sem uso como buzina.
 Embreagem sem uso como descansa pé.
 Embreagem sem uso como auxiliar de saída em rampa.
 Maior Vida Útil da Caixa.
 Menor troca de marchas.
 Sem erros na troca de marcha.
 Emite sinais de alerta e indica falhas no sistema.
 Maior Vida Útil do Cardan e do Diferencial.
 Sem ocorrência de trancos devidos a erros na troca de marchas.
Volksguard – Sistema de Segurança
É o recurso da ECM (Módulo Eletrônico do Motor) que permite:
• Ajuste da rotação máxima do motor por marcha.
• Ajuste da velocidade máxima do veículo.
• Ajuste da rotação máxima de corte do motor.
• Impedimento de ignição do motor com marcha engatada.
• Impedimento de saída do veículo com as portas abertas.
• Impedimento de abertura de portas com o veículo acima de 5 km/h.
• Impedimento de saída do veículo com marcha diferente de 1ª e Ré.
• Reconhecimento de má utilização do pedal de embreagem
Volksbus - Painel de Instrumentos
Indicador de marcha engatada
- Neutro
- Ré
- Estacionamento
No painel, a tela do computador de
bordo (canto superior direito),
indica
a
marcha
engatada,
facilitando a orientação da operação
pelo condutor.
- “Drive” (marcha engatada)
Proteção de Embreagem
Inibidor de Partida
Caso o motorista tente sair em
marchas diferentes de 1ª ou
ré,
o
sistema
corta
a
aceleração.
O Computador de Bordo
registrará o ocorrido.
Indicativo no painel em caso de
mau uso (motorista “descansa” o
pé sobre o pedal da embreagem
com velocidade superior a 10 km/h.
Maior vida útil do sistema de transmissão, Menores custos operacionais .
12
Volksbus - Computador de Bordo
Acionando a tecla MENU no painel
Falhas
ocorridas
no veículo
Dados de viagem:
distâncias e horas
de trabalho
Dados de viagem:
manutenção tensão
e horímetro
Dados de consumo:
instantâneo, média e
autonomia
Computador de Bordo para controle das funções operacionais do ônibus.
13
Volksbus - Controle Eletrônico da Suspensão
ECAS: Controle de Nível Eletrônico da Suspensão, assegura respostas
rápidas no nível da suspensão, quando há esforços repentinos nelas
causados por curvas ou frenagens. Responsável pelos movimentos
verticais da suspensão.
14
Aplicação do Produto
15
Forças Resistivas ao Movimento
Resistência ao Rolamento
Frol = Rrol x PBT
Resistência ao Aclive
Fi =
i x PBT
θ i = tg θ
Resistência ao Ar
Fa =CX x Af x V 2
212
Rrol =
PBT =
i=
CX=
Af =
V=
Coeficiente de Resistência ao Rolamento (kgf/kg)
Peso Bruto Total (kg)
tg θ (em decimais)
Coeficiente aerodinâmico
Área frontal do Ônibus (m2)
Velocidade de Cruzeiro (km/h)
16
Força na Roda
A soma das forças resistivas determinam a força mínima
disponível na roda, para haver a movimentação do veículo:
Froda = Tm
Froda =
Tm =
RRC =
RRD =
0,9 =
r=
x
RRC
x
RRD x 0,9 ,onde
r
Força disponível na Tração (kgf)
Torque do Motor (kgf.m)
Relação Redução da Caixa [marcha em uso]
Relação de Redução do Diferencial
Fator de redução (perdas na transmissão)
Raio Dinâmico do Pneu (m)
17
Curva de Torque VW 15.190 OD [MAN]
Faixa Verde ,
Torque Máximo
Em altas
rotações
o Torque
é mínimo !
Porque sair
em rampa é
difícil !!!
18
Torque do Motor
19
Caixa de Transmissão
20
Diferencial
21
Capacidade de Rampa
A Capacidade de Rampa é função direta da Força na Roda. Caso não haja peso
suficiente na tração o veículo irá patinar e não vencerá a rampa.
i=
Froda ou Fad
- Rrol
, onde
PBT
Froda = Tm x RRC x RRD x 0,9
r
Tm =
RRC =
RRD =
r=
Fad = P x µ
P=
µ=
Torque Máximo do motor (kgf.m)
Relação de Redução da 1ª marcha
Relação de redução do diferencial
Raio dinâmico do pneu (m)
Peso na tração (kg)
Coeficiente de aderência
Rrol = Coeficiente de Resistência ao Rolamento (kgf/kg)
PBT = Peso Bruto Total (kg)
Obs.: Froda ou
Fad ⇒ usar o menor dos dois valores.
22
Tabelas de Coeficientes
Material /Superfície
Coeficiente de Resistência ao
Rolamento [Rrol]
Roda Aço x Trilhos Aço
0,0006 kgf/kg
Pneu x Asfalto
0,011 kgf/kg
Pneu x Areia
0,3 kgf/kg
Coeficiente de aderência µ
Piso
Concreto
Asfalto
Terra Compactada
Gelo
Seco
0,68
0,80
0,65
Molhado
0,64
0,70
0,53
0,10
23
Forças Resistivas ao Movimento
Ex.: Um VW 15.190 OD com carroceria de 3,00 metros de altura,
carregado com 15 t de PBT à 50 km/h, em rua de asfalto, numa rampa de
4% tem como Forças Resistivas ao movimento:
Resistência ao Rolamento
Frol = Rrol x PBT ; Frol = 0,011 x 15.000
Frol =
165 kgf
Resistência ao Aclive
Fi =i x PBT ; Fi = 0,04 x 15.000
Fi =
600 kgf
Resistência ao Ar
Fa =CX x Af x V 2 ; Fa = 0,60 x 7,5 x 502
Fa =
53 kgf
212
212
Total =
818 kgf
24
Força na Roda VW 15.190 OD [MAN]
818 kgf
25
Forças Resistivas ao Movimento
Ex.: Um VW 15.190 OD com carroceria de 3,00 metros de altura,
carregado com 15 t de PBT, em rua de asfalto, numa rampa de 25% tem
como Forças Resistivas ao movimento:
Resistência ao Rolamento
Frol = Rrol x PBT ; Frol = 0,011 x 15.000
Frol =
Resistência ao Aclive
Fi =i x PBT ; Fi = 0,25 x 15.000
Fi =
Resistência ao Ar
Fa =CX x Af x V 2 ; Fa = 0,60 x 7,5 x 102
Fa =
212
165 kgf
3.750 kgf
2 kgf
212
Total =
3.917 kgf
Força na Roda
3.917 kgf
27
Velocidade x Aclive
28
Sistema Tronco-Alimentado
Bairro
Corredor de Ônibus
Centro /
Distrito Industrial
Linha Troncal:
Ônibus Articulados
Linhas Alimentadoras:
Midiônibus até 11,0 m
Miniônibus até 9,0 m
Linhas Alimentadoras:
Midiônibus até 11,0 m
Miniônibus até 9,0 m
29
Otimização do Transporte Público por Ônibus
Maximização da Velocidade Operacional
Minimizando Tempo Parado
Capacidade do Corredor
O cálculo da capacidade do Corredor resulta da divisão do espaço percorrido
pelo ônibus em uma hora pelo espaço fixo ocupado por este veículo.
Capacidade (ônibus/h) =
espaço percorrido em 1 hora
espaço ocupado por um ônibus
espaço percorrido em 1 hora =
espaço ocupado por um ônibus =
d_min =
velocidade de cruzeiro(m/s) x 3600 s
c_veic + d_min
distância de frenagem + distância de segurança
31
Distância de Frenagem
Distância de Frenagem
Para a determinação da Distância Mínima de Frenagem do veículo, usa-se a expressão
abaixo, que está fundamentada na propriedade física da Conservação de Energia.
1 x m x V2 = P x µ x df , onde:
2
m = massa do veículo
V = velocidade do veículo (m/s)
P = Peso do veículo (kg)
µ = coeficiente de atrito pneu x solo
df = distância mínima de frenagem (m)
Coeficiente de Atrito (µ)
Piso
Seco
Molhado
Concreto
0,68
0,64
Asfalto
0,80
0,70
df = m x V2 ; como P = m x g (massa vezes a aceleração da gravidade);
2xPx µ
df =
V2
2xµxg
A distância mínima de frenagem não tem relação alguma com o peso do veículo!
32
Distância de Frenagem
Exemplo:
Determine a distância mínima de frenagem de um ônibus Básico com 16 t de PBT,
trafegando em um corredor, de asfalto, a 60 km/h.
df =
2x
V2
µxg
df =
[60/3.6]2
2 x 0,8 x 9,81
=
278
15,70
= 17,7 m.
Contudo a distância de frenagem vai obedecer a desaceleração de frenagem do veículo,
que por norma é igual a 5,5 m/s2. Neste caso utiliza-se a expressão da Cinemática:
S = Vo x t
+
1xa
2
x
t2
Primeiramente calcula-se o tempo para o veículo parar:
V = Vo + a
x
t 0 = 60 - 5,5 x t ;
3,6
t = 3,03 segundos
Substituindo na expressão inicial tem-se:
S = 60 x 3,03 - 0,5 x 5,5 x 3,032 ; S = 25,3 m
3,6
25,3 metros é a distância mínima de frenagem.
33
Capacidade Teórica Corredor
Exemplo para um Corredor:
Velocidade de Cruzeiro =
60 km/h
Comprimento Ônibus Básico =
13,2 m
Pavimento =
asfalto
Distância de Frenagem=
25,3 m
Distância de Segurança=
[Vel. Cruzeiro x tempo de percepção] + 1,0 m
Distância de Segurança=
[(60 / 3,6) x 1,0] +1,0 = 17,67 m
Espaço de um ônibus Articulado = 13,2 + 25,3 + 17,7 = 56,2 m
Capacidade Máxima teórica =
60.000 / 56,2 = 1.068 ônibus por hora
Não considera as paradas para embarque/desembarque e semáforos.
34
Capacidade de Passageiros
Volksbus
Capacidade de Passageiros
164
Articulado
172
120
Padron Alongado
94
108
103
Padron
118
Básico Alongado
95
111
Básico
100
100
Midiônibus
84
55
Miniônibus
34
Máximo de Passageiros em Área
Máximo de Passageiros em Peso
46
Microônibus
39
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Pax
35
Tempo entre Pontos de Parada
VW 17.230 OD
[D.E.P.Parada 600 m.]
65
60
6ª M
55
Vel. Cruz
50
5ª M
40
35
Frenagem
Velocidade (km/h)
45
4ª M
30
25
3ª M
20
2ª M
15
10
5
1ª M
0
0,0
1,9
2,9
4,4
5,4
8,7
9,7
16,1
17,1
34,4
35,4
36,9
45,6
56,7
Tempo (s)
36
Sistemas de Transportes Públicos
Corredor Ônibus Básico Alongado
Capacidade Ônibus Básico:
95 passageiros
Índice de Renovação:
25%
Headway:
60 segundos (3.600/60 = 60 viagens por hora)
Passageiros por hora por faixa:
95 x 1,25 x 60 = 7.125 pax /hora /sentido
Corredor Ônibus Articulado
Capacidade Ônibus Articulado:
Índice de Renovação:
Headway:
Passageiros por hora por faixa:
172passageiros
25%
60 segundos (3.600/60 = 60 viagens por hora)
172 x 1,25 x 60 = 12.900 pax /hora /sentido
Sistema Metrô
Capacidade Composição:
Índice de Renovação:
Headway:
Passageiros por hora por linha:
1.500 passageiros (6 carros)
25%
110 segundos (3.600/110 = 33 viagens por hora)
1.500 x 1,25 x 33 = 61.875 pax /hora /sentido
37
Distância Mínima entre Pontos de Parada
Para melhor aproveitamento do veículo e maior ganho de
velocidade no Corredor faz-se necessário adotar uma
distância mínima de 600 m. entre paradas.
600 m
600 m
38
Deslocamento x Velocidade
Deslocamento x Velocidade ( km/h)
60
6ª M
55
50
5ª M
45
Velocidade [km/h]
40
4ª M
35
30
3ª M
25
20
2ª M
15
10
1ª M
5
0
0
6
9
15
20
41
49
109
120
344
360
382
Deslocamento [m]
39
Distância de Frenagem
Distância de Frenagem (m)
[g = -1,38 m/s2]
60
55
50
45
Vel. (km/h)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0,0
84,6
Deslocamento (m)
40
Velocidade Operacional
Velocidade Operacional x Distância Entre Pontos de Parada
Ônibus Básico [ 17,2 t.]
60
55
Velocidade Operacional (km/h)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0,0
250
500
750
1.000
1.500
2.000
3.000
4.000
5.000
10.000
15.000
D. E. P. (m)
41
Implantação de Corredores
Resguardar uma distância mínima entre o Ponto de Parada
e Semáforos para não ocorrer a ocupação do Ponto durante o
tempo de vermelho do semáforo.
L= (13 x TR x F) / [3.600x(1-(F/900))] , onde
L=
distância mínima entre ponto e semáforo (m)
TR = tempo de vermelho + amarelo do semáforo (s)
F=
freqüência dos ônibus no Corredor (ônibus por hora)
42
Implantação de Corredores
Tempo de Vermelho+Amarelo
(s)
Distância Mínima do Semáforo ao P.Parada
90
75
60
180 Bus / h
150 Bus / h
120 Bus / h
90 Bus / h
60 Bus / h
45
30
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
Distância Semáforo-P.Parada (m)
43
Implantação de Corredores
Para eliminar o tempo de espera do ônibus nas paradas
mais concorridas faz-se necessário criar Sub-Pontos nestas
paradas, observando :
 Distancia mínima de 60 metros entre sub-pontos.
 Distribuição Equilibrada de Linhas nos sub-pontos de acordo
com:
 Freqüência de viagens da Linha
 Passageiros movimentados da Linha
44
Corredor na Faixa Central
Menor interferência no transito local. Melhor segregação. Maior segurança. Maior Velocidade Operacional
45
Corredor na Faixa Direita
Maior interferência no transito local. Maior compartilhamento. Menor segurança. Baixa Velocidade Operacional
46
Dimensionamento de Linha de Ônibus
Ponto
Final
1.000
900
400
p/h/s
p/h/s
Ponto
Inicial
1.200
p/h/s
800
p/h/s
p/h/s
O Dimensionamento é para o
trecho mais carregado.
Determina-se
a
Freqüência Mínima
de Viagens por hora
Determina-se a
Freqüência de Viagens
por hora por ônibus
Frota Mínima de Ônibus
600
p/h/s
300 p/h/s
1.200 passageiros/hora/sentido
Demanda Máxima Horária
(Capacidade ônibus x Índice de Renovação da Linha
=1.200 / (95 x 1,30) = 10 viagens/ hora / sentido
Velocidade Operacional
km da Linha (I+V)
= 15,0 / 28,0 = 0,54 viagens/ hora
Freqüência Mínima de Viagens
Freqüência de Viagens p/ ônibus
=
10 / 0,54 = 19 ônibus
47
Operação de Linha de Ônibus
Ponto
Final
900
400
p/h/s
1.000
p/h/s
Ponto
Inicial
1.200
p/h/s
800
p/h/s
p/h/s
600
p/h/s
300 p/h/s
Operação Convencional
Operação com Retorno Expresso
Operação Emergencial
48
Velocidade Operacional x Tamanho da Frota
Frota Mínima x Velocidade Operacional
Ônibus Básico [95 pax]
60
55
50
veículos
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
km/h
49
Obrigado!
[email protected]
13-98145-0836
Ônibus Urbano Vendas 2010
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
8.000
Básico
10.515
Miniônibus
8.051
Midiônibus
Microônibus
9.000 10.000 11.000
7.422
1.277
Padron
882
Articulado
191
BiArticulado
111
Fonte:. Anfavea
51
Vendas Ônibus Urbanos
Localização do Motor
100
Traseiro/Central
90
80
70
60
50
Dianteiro
40
30
20
10
0
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Chassi e carroceria com menor preço, baixo custo operacional, ângulo de entrada
maiores, facilidade na revenda, fazem do ônibus de motor frontal o líder de vendas.
52
Combustíveis Alternativos
Qualidades Desejáveis aos Combustíveis Alternativos
Fonte Renovável.
Oferta em escala nacional.
Exeqüibilidade de Estocagem Estratégica no Frotista para 5 dias de operação.
Autonomia para 300 km de operação com apenas um abastecimento diário.
Compatibilidade com a Infraestrutura da Garagem e Mão de Obra da Manutenção.
Custo Operacional compatível com a Tarifa Vigente.
Motor com Baixo Custo de Conversão para Motores Ciclo Diesel.
53
Poder Calorífico dos Combustíveis
10.000
9.000
8.605
7.920
7.828
7.348
7.000
7.206
6.000
5.339
5.097
Etanol
Anidro
Etanol
Hidratado
5.000
4.000
1,0 normal m 3
kcal por litro
8.000
3.000
2.000
1.000
0
Diesel
Biodiesel Gasolina
B100
A
GNV
Gasolina
C
Fonte: ANP/SPP.
54
Equivalência Energética dos Combustíveis
110
100
100
92
90
91
85
84
80
70
62
60
59
50
1,0 normal m 3
40
30
20
10
0
Diesel
Biodiesel Gasolina
B100
A
GNV
Gasolina
C
Etanol
Anidro
Etanol
Hidratado
Fonte: ANP/SPP.
55
Preços dos Combustíveis
3,50
S.Paulo
3,00
2,50
Maceió
3,064
2,616
2,831
2,668
2,498
R$/l 2,00
1,949
1,50
1,916
1,713
1,00
0,50
0,00
Diesel S10
GNV
1 normal m3
Gasolina
Etanol
Período: de 19/01/2014 a 25/01/2014
56