Introdução à Engenharia da Motocicleta
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Depto de Engenharia Mecânica da UFPE Introdução à Engenharia da Motocicleta Fábio Magnani e Ramiro Willmersdorf 2010 Parte 2: Ciclística Seção 03 ATITUDE • Forças e Equilíbrio; – Potência necessária para o movimento; – Força de Tração; – Frenagem; • Transmissão de forças; – Correntes; – Frenagem; Potência Potência necessária: P = (FR + FA) v v : velocidade de deslocamento FA: resistência aerodinâmica FR : resistência ao rolamento Termo extra na subida: m g sin(θ) Na Subida Podemos subir qualquer ladeira, dado motor suficiente? Potência Utilizável • Limite de adesão – Quanta potência do motor é transmitida para o solo; • Limite de tombamento – Equilíbrio dinâmico da motocicleta; Motocicleta Parada Em movimento R: aceleração+ aerodinâmica Sem lift ou resistência ao rolamento. Kawasaki Ninja H2R Ducati MotoGP 2015 Em movimento Considerando a força de tração variável, as duas forças são funções lineares em T. Normalizando em relação ao peso Em movimento – Exemplo Ângulo de Transferência de Peso Para que haja equilíbrio, as forças devem cancelar-se. Massa Equivalente Massa Equivalente A energia cinética em rotação é A energia cinética em translação é Igualando as energias cinéticas para velocidades correspondentes encontramos a massa equivalente. Massa Equivalente Definindo o coeficiente cinemático A massa equivalente é Massa Equivalente Para a motocicleta completa, a massa equivalente é Coef. de Velocidade Rodas dianteira e traseira Árvore secundária Árvore primária Coef. de Velocidade Motor Resumindo Não é constante! Exemplo: dados Exemplo: calcula-se Exemplo: calcula-se Limite de Adesão A força de tração é limitada pelo deslizamento A normal na roda traseira é neste caso Limite de Adesão Considerando a aceleração e a força de arrasto A aceleração máxima é Limite de empinamento Aceleração Limite Observação importante: se Aceleração Limite – Exemplo Calcular aceleração limite a 0 e 100 km/h Aceleração Limite – Exemplo Calcular aceleração limite a 0 e 100 km/h Equilíbrio É necessário manter a projeção do peso na impressão do pneu traseiro. Limite de Tombamento A máxima inclinação ocorre quando a projeção do peso passa do ponto de contato da roda traseira. Carros X Motos Carro X Motos Na Frenagem • Exatamente o mesmo efeito ocorre, com a mudança de sinal; • A reação aumenta na roda dianteira, e diminui na roda traseira; • Por isto, freios dianteiros muito mais potentes que traseiros; • Existe uma desaceleração máxima para a qual a normal na roda traseira é nula (“stoppie”); Frenagem Repetindo o raciocínio, “ao contrário” Força de Frenagem Força máxima Força típica Força de Frenagem Se o coeficiente atrito é igual As normais tornam-se E, normalizadas Frenagem – Exemplo Efeitos do Freio Estabiliza Desestabiliza Stoppie Está na hora de aliviar o freio dianteiro! Stoppie A tendência a “empinar” a traseira é maior para motos com o CG mais alto. Stoppie Considerando a resistência aerodinâmica Frenagem Máxima Considerando um “monociclo” Frenagem Máxima Para as duas rodas Frenagem Máxima Curiosamente, depende da geometria, atrito e não da massa da motocicleta! Frenagem Máxima Distribuição de Forças Para o mesmo coeficiente de atrito Frenagem Máxima – Exemplo Frenagem Máxima – Exemplo Mesmo coeficiente de atrito Frenagem Máxima – Exemplo Neste caso nunca é melhor usar mais o freio traseiro. Observações • Motos com grande ângulo de transferência de peso são mais ágeis; • O piloto mais facilmente controla a distribuição de peso, com acelerador e freios; • O piloto claramente pode minimizar estes efeitos com a sua própria movimentação;
