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Obtenção do envelope de desempenho para um veículo Baja
Rodrigo Ribeiro Agostinete, Márcio Antonio Bazani, Unesp- Ilha Solteira, Engenharia Mecânica,
[email protected].
Palavras Chave: envelope de desempenho, força trativa, velocidade máxima
Introdução
Este trabalho consiste na construção de um gráfico
de força trativa por velocidade, levando em
consideração as forças resistivas, o sistema de
transmissão e o limite de aderência do veículo para
assim obter os valores de aceleração e velocidade
máxima podendo com isso efetuar a otimização do
sistema de transmissão e melhorar os valores de
velocidade e aceleração. Hipérbole de equipotência:
curva de potência do motor, esta curva é teórica e
define o limite máximo de desempenho que o
veículo pode atingir é definida a partir da equação.
Forças resistivas: curva da resistência total ao
movimento em função da velocidade. Esta
resistência é definida como a soma algébrica de 3
componentes: resistência ao rolamento, resistência
1
aerodinâmica . A resistência ao rolamento consiste
na soma de todas as resistências remanescentes
1
para o movimento do veículo . Nestas resistências
são consideradas as perdas devido a deformação
dos pneus, sistema de suspensão e atrito dos pneus
com o solo. A resistência aerodinâmica é obtida a
partir de testes em túneis de vento ou simulações
computacionais
(CFD).
Então
devido
a
complexidade de obtenção dessas resistências
utiliza-se um método pratico e rápido que é por meio
de um teste experimental para veículos leves
denominado Coastdown. Para finalizar o envelope
determina-se a curva de relação de transmissão
sendo esta definida considerando a redução fixa por
correntes e a redução do câmbio variado CVT. O
limite de aderência também é levado em
consideração e consiste na máxima força trativa que
o veículo suporta de modo que não ocorra
escorregamento dos pneus e garanta o movimento
do veículo.
Objetivos
Este trabalho tem como objetivo a obtenção do
envelope de desempenho de um veículo Baja. Com
isto pode-se obter o comportamento longitudinal do
mesmo determinando os valores de aceleração e
velocidade máxima do veículo.
Material e Métodos
Para obtenção das forças resistivas utiliza-se o teste
experimental Coastdown que é normalizado(Norma
ABNT NBR 10312 ) e consiste na obtenção das
resistências por meio da desaceleração livre do
XXV Congresso de Iniciação Científica
veículo em pista reta e com o sistema de câmbio
2
desacoplado .
A curva do sistema de transmissão é obtida
considerando o rendimento do sistema de
transmissão e a redução da CVT obtida
experimentalmente por meio da aquisição da
rotação do motor e da velocidade do carro.
Resultados e Discussão
Figura 1. Envelope de desempenho
Pela análise do Graf. (1) o ponto de intersecção
entre as curvas das forças resistivas e da relação de
transmissão indica o valor máximo de velocidade
real (Vreal = 56 Km/h) do protótipo e a intersecção das
forças resistivas com a hipérbole de equipotência
indica a máxima velocidade teórica (Vmáxt = 63
Km/h).
Conclusões
Por meio da análise do envelope, conclui-se que
para maximizar o desempenho do veículo é
necessário aperfeiçoar o sistema de transmissão
por meio de alterações no funcionamento do câmbio
CVT, fazendo a curva de transmissão se aproximar
o máximo possível da hipérbole de equipotência e
assim maximizar o valor de velocidade.
____________________
1
W.STEEDS. Mechanics of road vehicles: A textbook for Studentes
Draughtsmen and Automobile Engineers. London: Iliffe & Sons Ltd,
1960.
2
ABNT. Norma ABNT NBR 10312: Determinação da resistência ao
deslocamento por desaceleração livre. Rio de Janeiro: Abnt, 2009.