Estudo da influência dos parâmetros geométricos na redução de esforços no sistema de direção de um veículo FSAE

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Tognolli, André
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo
• Palavras-chave em Português: Cinemática das máquinas; Automóveis-Dinâmica
• Link de acesso: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/579

A dificuldade no acerto de uma arquitetura veicular está diretamente ligada ao custo e tempo operacional. Em muitos casos, o uso do mesmo componente em diversas plataformas veiculares nem sempre atende as características de conforto e desempenho esperados, e ajustes corretivos são realizados no decorrer do desenvolvimento sem o uso de conceitos básicos na construção de um veículo. O presente trabalho explora o método de modelagem e validação de duas ferramentas computacionais capazes de reproduzir o comportamento dinâmico de um veículo Fórmula SAE. Frente às limitações na realização de testes físicos, com isso é possível prever matematicamente os esforços e momentos gerados na coluna de direção do veículo, minimizando o esforço e melhorando o conforto do piloto antes mesmo que o componente exista fisicamente. Técnicas de instrumentação foram empregadas ao veículo físico, onde a aquisição dos sinais em regime permanente foi comparada aos modelos propostos, percorrendo a manobra conhecida como “Skid pad”. Com o software executando a mesma trajetória, foi possível adotar valores de velocidade e esterço no volante, o que possibilitou comparar a dinâmica do veículo, através dos sinais de outros sensores instalados no sistema de aquisição de dados, validando o comportamento dos modelos apresentados em regime permanente. Outros fenômenos foram estudados para se compreender a dinâmica do veículo no que tange a estabilidade lateral e o comportamento sub/sobre esterçante. No intuito de estabelecer uma melhoria no sistema de direção, foi imposta ao modelo físico, a troca da manga de eixo com o objetivo de reduzir o esforço do piloto ao realizar a manobra, esta proposta foi comparada virtualmente verificando a eficácia dos modelos multicorpos e a queda de 35%, no esforço ao girar o volante. Observou-se que os modelos são sensíveis e podem responder com precisão significativa a outras mudanças no veículo como: relação do sistema de direção, ângulo de cáster, bem como o deslocamento lateral do pino mestre, possibilitando escolhas confiáveis no acerto do veículo.