Eduardo José Soares de Andrade
Modelação e análise estática e dinâmica
em componentes estruturais de um
automóvel de competição
Eduardo José Soares de Andrade
Modelação e análise es tática e dinâmica em com ponentes es tr uturais de um automó vel de com pe tição
Universidade do Minho
Escola de Engenharia
Dissertação de Mestrado
Ciclo de Estudos Integrados Conducentes ao
Grau de Mestre em Engenharia Mecânica
Trabalho efectuado sob a orientação do
Professor Doutor A. C. Marques Pinho
e co-orientação do
Professor Doutor José Filipe Bizarro de Meireles
Eduardo José Soares de Andrade
Modelação e análise estática e dinâmica
em componentes estruturais de um
automóvel de competição
Universidade do Minho
R
ESUMOQuando falamos de competição, partimos desde logo do pressuposto que existe uma rivalidade, uma luta em que a finalidade primordial é vencer. A competição automóvel assenta também nestes parâmetros e a diferença entre ganhar ou perder é ínfima, limita-se a pormenores. Atento aos pormenores e com a optimização como intuito, o principal objectivo deste trabalho foi a modelação e análise estática e experimental de uma estrutura do tipo barra anti-aproximação de um automóvel de competição.
Nesta perspectiva, foi feita a modelação da dita estrutura recorrendo ao software comercial ANSYS 5.4. Foram realizados ensaios mecânicos estáticos, ensaios experimentais e estava ainda prevista uma análise dinâmica. Nestes ensaios foi tida em conta a rigidez estrutural e foi feita uma análise à encurvadura. Por fim, foi executada uma análise por elementos finitos recorrendo ao mesmo software ANSYS 5.4.
O trabalho experimental foi realizado num componente estrutural de um Ford Escort MK1 de competição, automóvel que integra o campeonato nacional de clássicos. O componente em causa vem equipado de série em automóveis com estas características e para viabilizar uma determinação mais precisa do campo de tensões existentes na estrutura foram colados na mesma extensómetros. Nesse sentido, foi realizado um estudo com o automóvel em pista, conduzido pelo respectivo piloto, reproduzindo as condições o mais aproximadas possível de um cenário de competição, com o intuito de obter fielmente resultados com a maior exactidão possível.
Para o efeito, foram analisados e extraídos os resultados obtidos e foram utilizados como referência para possibilitar o estudo do modelo.
Na investigação empírica pode concluir-se que o modelo produziu resultados satisfatórios demonstrando no entanto algum sobredimensionamento, pelo que pode ser aperfeiçoado em estudos futuros com o objectivo de tornar a competição cada vez mais veemente.
A
BSTRACTWhen we talk about competition, we start immediately from the assumption that there is a rivalry, a struggle in which the primary purpose is to win. The racing is also based on these parameters and the difference between winning and losing is very small, limited to the details. Attentive to detail and with the intention to optimize, the main objective of this work was the modeling and analysis of static and dynamic structure of a Strut Brace kind of a race car.
From this perspective, was the modeling of this structure using the commercial software ANSYS 5.4. Mechanical tests were performed in static and dynamic which has been taken into account the stiffness and analysis in terms of vibrations. Finally, we performed a finite element analysis using the same software ANSYS 5.4.
The experiment was done in a structural component of a Ford Escort Mk1 racing automobile that incorporates the national championship classics. The component in question is fitted in cars with these features and to enable a more precise determination of the stress field existing in the structure were stuck in the same accelerometers. Accordingly, a study was conducted on track with the car, driven by its pilot, reproducing the conditions as possible to approximate a competitive scenario, in order to accurately obtain results as precisely as possible.
To this end were extracted and analyzed the results of modal identification and were used as reference to enable the study of the developed model.
In the empirical investigation can be concluded that the model produced satisfactory results and can be improved in future studies in order to make a stronger competition.
P
ALAVRAS-C
HAVE BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ENCURVADURA ANSYS 5.4 ANÁLISE ESTÁTICA ELEMENTOS FINITOS FORD ESCORT MK1K
EYWORDS STRUT BRACE BUCKLING ANSYS 5.4 STATIC ANALYSIS FINITE ELEMENT FORD ESCORT MK1
A
GRADECIMENTOSA realização desta Dissertação de Mestrado pautou-se pela morosidade, mas revelou-se altamente gratificante. Permitiu-me que contemplasse novos horizontes e potencialidades, assim sedimentando um espírito aberto ao desconhecido mas simultaneamente predisposto para evoluir. Tudo isto só foi possível graças à cooperação e ao contributo, de forma directa ou indirecta, de pessoas e instituições, às quais gostaria de exprimir algumas palavras de agradecimento e profundo reconhecimento.
Gostaria de agradecer em primeiro lugar, aos meus orientadores, os Professores A. C. Marques Pinho e José Filipe Bizarro de Meireles pela disponibilidade manifestada para orientar este trabalho, pela acessibilidade, pela preciosa ajuda na definição do objecto de estudo, pela exigência de método e rigor e pela incansável orientação científica.
Agradeço à Universidade do Minho, pela disponibilização das infra-estruturas e meios laboratoriais existentes e necessários à realização deste projecto de investigação, “Modelação e análise estática e dinâmica em componentes estruturais de um automóvel de competição”, nomeadamente o acesso ao Laboratório de Ensaio de Materiais.
Agradeço ao Departamento de Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia da Universidade do Minho pelas facilidades concedidas para a realização desta Dissertação.
Quero ainda expressar o meu agradecimento ao Sr. Fernando Araújo, técnico do Laboratório de Ensaio de Materiais da UM, pelo acompanhamento prestado e pela sua disponibilidade no decorrer deste trabalho.
Reitero o meu apreço a todos os meus colegas e amigos que sempre estiveram presentes, pelo permanente estímulo que, por vezes, se tornou decisivo em determinados momentos da realização desta Dissertação.
Estendo o meu reconhecimento à empresa AMOB e em particular ao Sr. Luís Barros pela prestimosa colaboração e pelo apoio material concedido.
paciência, pelo apoio e compreensão inestimáveis, pelos diversos sacrifícios suportados, pelo constante encorajamento, mas acima de tudo pelos valores que me incutiram.
Por fim um agradecimento muito especial ao meu filho, José Eduardo, pelo sorriso, que foi tão importante na recta final deste trabalho.
A todos aqueles que de alguma forma tornaram possível a elaboração desta dissertação, o meu muito obrigado pelo crescimento pessoal e intelectual.
Í
NDICEG
ERALRESUMO ... I
ABSTRACT ... II
PALAVRAS-CHAVE ... III
KEYWORDS ... III
AGRADECIMENTOS ... IV
ÍNDICE GERAL ... VI
CAPÍTULO 1–INTRODUÇÃO ... 1
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO ... 6
2.1.1OEFEITO DO ADORNAR DA CARROÇARIA PARA O EQUILÍBRIO ... 7
2.2ASUSPENSÃO ... 9
2.2.1MOLAS ... 10
2.2.2AMORTECEDORES ... 11
2.3OCHASSIS E A CARROÇARIA ... 12
2.4AS RODAS ... 13
2.4.1AESTABILIDADE EM FUNÇÃO DA INCLINAÇÃO DO AUTOMÓVEL NUMA CURVA PLANA ... 13
2.4.2AESTABILIDADE EM FUNÇÃO DA DERRAPAGEM DO AUTOMÓVEL NUMA CURVA PLANA ... 15
2.4.3AESTABILIDADE EM FUNÇÃO DA INCLINAÇÃO DO AUTOMÓVEL NUMA CURVA COM INCLINAÇÃO FAVORÁVEL ... 17
2.4.4AESTABILIDADE EM FUNÇÃO DA DERRAPAGEM DO AUTOMÓVEL NUMA CURVA COM INCLINAÇÃO ... 18
2.5ABARRA ESTABILIZADORA ... 20
2.6ABARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ... 23
2.6.1TIPOS DE BARRAS ANTI-APROXIMAÇÃO ... 26
2.6.2AINSTALAÇÃO DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ... 27
2.6.3VANTAGENS DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ... 28
2.6.4DESVANTAGENS DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ... 29
2.7AIMPORTÂNCIA DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO NA COMPETIÇÃO AUTOMÓVEL ... 30
2.9INFLUÊNCIA DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO NA RIGIDEZ DO CHASSIS MONOBLOCO ... 37
2.10ANÁLISE LABORATORIAL À BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ... 38
CAPÍTULO 3–FUNDAMENTOS TEÓRICOS ... 39
3.1AIMPORTÂNCIA DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) ... 39
3.2OMÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (MEF)... 40
3.3OS PRINCIPAIS FUNDAMENTOS DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS (MEF) ... 41
3.4OMÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (MEF) NA DINÂMICA ESTRUTURAL ... 42
3.5AINFLUÊNCIA DAS LIGAÇÕES NA ESTRUTURA MODELADA POR ELEMENTOS FINITOS ... 44
3.6TIPO DE ESTRUTURA A ANALISAR ... 45
3.7OANSYS 5.4 ... 45
3.7.1TIPOS DE ELEMENTOS FINITOS ... 46
3.8AGERAÇÃO DA MALHA ... 46
3.9TIPO DE ANÁLISE A REALIZAR ... 47
3.9.1APLICAÇÃO DOS ELEMENTOS FINITOS À ANÁLISE DINÂMICA ... 47
3.9.1.1ANÁLISE NÃO LINEAR OU LINEAR ... 48
3.9.1.2ANÁLISE MODAL ... 48
3.10VALIDAÇÃO EM ELEMENTOS FINITOS DA ANÁLISE MODAL ... 49
3.11AENCURVADURA ... 52
3.11.1ACARGA CRÍTICA ... 53
3.11.2OÍNDICE OU COEFICIENTE DE ESBELTEZA DA BARRA ... 53
3.11.2.1ORAIO DE GIRAÇÃO ... 54
3.11.3ACARGA CRÍTICA DE EULER ... 54
3.12OS FUNDAMENTOS DA EXTENSÓMETRIA ELÉCTRICA ... 54
3.12.1OPRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DO EXTENSÓMETRO ... 55
3.12.2AS CARACTERÍSTICAS DOS EXTENSÓMETROS ... 56
3.12.3AFIXAÇÃO DOS EXTENSÓMETROS ... 56
3.12.4AMEDIÇÃO DE DEFORMAÇÕES PROVOCADAS POR ACÇÕES VARIÁVEIS ... 57
3.13OHBMSPIDER 8 ... 57
3.13.1OCATMAN ... 60
4.1ADISCRETIZAÇÃO POR ELEMENTOS FINITOS PARA ANÁLISE NUMÉRICA ... 61
4.2UTILIZAÇÃO DO PROGRAMA ANSYS PARA ANÁLISE DO COMPONENTE ... 61
4.3VERIFICAÇÃO E VALIDAÇÃO DO MODELO PROPOSTO ... 62
4.4OELEMENTO FINITO BEAM3 ... 64
4.5OELEMENTO FINITO BEAM4 ... 64
4.6AESCOLHA DO ELEMENTO BEAM4 ... 65
4.7ANÁLISE NUMÉRICA DO MODELO REAL ... 66
4.7.1CARACTERÍSTICAS DA BARRA ... 66
4.8DISCUSSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS ... 69
CAPÍTULO 5–ENSAIOS EXPERIMENTAIS ... 71
5.1MEIOS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS ... 71
5.2PROCEDIMENTOS DOS ENSAIOS EXPERIMENTAIS ... 73
5.3ENSAIO DE COMPRESSÃO AXIAL ... 74
5.4AQUISIÇÃO DOS DADOS ... 76
5.5APRESENTAÇÃO DOS DADOS OBTIDOS ... 76
5.6TRATAMENTO DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS ... 77
5.7DISCUSSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS ... 78
CAPÍTULO 6–CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ... 80
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 82
ANEXO A–AS RODAS ... 85
A1.AS RODAS ... 86
ANEXO B–INFLUÊNCIA DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO NA RIGIDEZ DO CHASSIS ... 93
B1.MODELO DE CHASSIS UTILIZADO PARA ANÁLISE ... 94
ANEXO C–ENSAIOS EFECTUADOS NA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ... 102
C.1ENSAIO DE COMPRESSÃO ... 103
C.2ENSAIO DE FLEXÃO ... 105
Í
NDICE DEF
IGURASFIGURA 1–EIXO DE BALANCEO (ADSO DE TERRALBA,2007) ... 7
FIGURA 2–EFEITO DA FORÇA CENTRÍFUGA SOBRE O CENTRO DE GRAVIDADE (ADSO DE TERRALBA,2007) 8
FIGURA 3- DIAGRAMA DE FUNCIONAMENTO DE UM AMORTECEDOR EM EXTENSÃO E EM COMPRESSÃO (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 12
FIGURA 4 – REPRESENTAÇÃO DAS FORÇAS APLICADAS NO BARICENTRO DO AUTOMÓVEL (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 15
FIGURA 5–EFEITO DO RAIO DA CURVA E DO COEFICIENTE DE ATRITO ENTRE O PNEU E O PISO (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 16
FIGURA 6–RESULTANTE DAS FORÇAS E SOBRE O PISO (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 18
FIGURA 7–SOMATÓRIO DAS COMPONENTES DAS FORÇAS APLICADAS NO EIXO Y (DOMENICO LUCCHESI, 1989) ... 19
FIGURA 8 – REPRESENTAÇÃO DA BARRA ESTABILIZADORA EM REPOUSO (ADAPTADO DE UR ULTRA RACING) ... 21
FIGURA 9 - REPRESENTAÇÃO DA BARRA ESTABILIZADORA SOLICITADA EM CURVA (ADAPTADO DE UR ULTRA RACING) ... 21
FIGURA 10 – REPRESENTAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DO AUTOMÓVEL EM CURVA SEM BARRA ESTABILIZADORA (ADAPTADO DE URULTRA RACING) ... 22
FIGURA 11–BARRA ESTABILIZADORA (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 22
FIGURA 12–BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO MONTADA NUM VEÍCULO DE COMPETIÇÃO ... 23
FIGURA 13–REPRESENTAÇÃO DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO NUM AUTOMÓVEL EM REPOUSO (ADAPTADO DE URULTRA RACING) ... 25
FIGURA 14 - REPRESENTAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO SOLICITADA EM CURVA (ADAPTADO DE URULTRA RACING) ... 25
FIGURA 16–INSTALAÇÃO DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (ALESSANDRO BIZZETI,2010) ... 27
FIGURA 17 –BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO COM REGULAÇÃO DE COMPRIMENTO (ALESSANDRO BIZZETI, 2010) ... 28
FIGURA 18–VALORES CARACTERÍSTICOS DA GEOMETRIA DE SUSPENSÃO (ADAPTADO DE HERMENEGILDO BAYLOS,2000) ... 29
FIGURA 19 – SUSPENSÃO MACPHERSON (DOMENICO LUCCHESI, 1989) 1. EIXO DE OSCILAÇÃO 2. TRIÂNGULO INFERIOR 3.AMORTECEDOR 4. BARRADE DIRECÇÃO ... 30
FIGURA 20–ESQUEMA REPRESENTATIVO DAS SOLICITAÇÕES INERENTES À BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (ALESSANDRO BIZZETI,2010)... 31
FIGURA 21 – DISTRIBUIÇÃO DAS FORÇAS ACTUANTES NA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (ALESSANDRO BIZZETI,2010) ... 32
FIGURA 22 - DISTRIBUIÇÃO DAS FORÇAS ACTUANTES NA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (ALESSANDRO BIZZETI,2010) ... 33
FIGURA 23 - DISTRIBUIÇÃO DAS FORÇAS HORIZONTAIS ACTUANTES NA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (ALESSANDRO BIZZETI,2010)... 33
FIGURA 24 - REPRESENTAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO SOLICITADA À COMPRESSÃO (ADAPTADO DE URULTRA RACING) ... 35
FIGURA 25 - REPRESENTAÇÃO DO FUNCIONAMENTO DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO SOLICITADA À COMPRESSÃO MEDIANTE AS IRREGULARIDADES DO PISO (ADAPTADO DE URULTRA RACING) ... 36
FIGURA 26-REPRESENTAÇÃO DAS FORÇAS DE COMPRESSÃO EM RESULTADO DE UMA CONDUÇÃO EM LINHA RECTA SOBRE IRREGULARIDADES DO PISO (ADAPTADO DE ALESSANDRO BIZZETI,2010) ... 36
FIGURA 27 – CARREGAMENTOS DINÂMICOS TÍPICOS: (A) HARMÓNICO SIMPLES; (B) COMPLEXO; (C) IMPULSIVO;(D) LONGA DURAÇÃO (ADAPTADO DE CLOUGH &PENZIEN,1975) ... 43
FIGURA 28–ORGANIZAÇÃO DO PROGRAMA ANSYS (ANSYS,1994). ... 45
FIGURA 29–VIGA ENCASTRADA NUMA EXTREMIDADE (KARLA C.A.PIMENTEL,2003) ... 49
FIGURA 30–TABELA DE DADOS DE ENTRADA DA VIGA ENCASTRADA NO PROGRAMA ANSYS (KARLA C.A. PIMENTEL,2003) ... 49
FIGURA 31–TABELA DA FREQUÊNCIA NATURAL DE VIBRAÇÃO (KARLA C.A.PIMENTEL,2003) ... 51
FIGURA 32–MODOS DE VIBRAÇÃO OBTIDOS NO PROGRAMA ANSYS (KARLA C.A.PIMENTEL,2003) ... 51
FIGURA 33–TABELA DA FREQUÊNCIA NATURAL DE VIBRAÇÃO UTILIZANDO-SE O PLANE82(KARLA C.A. PIMENTEL,2003) ... 52
FIGURA 35–SPIDER8 ... 58
FIGURA 36–VISTA DA ARQUITECTURA DO SPIDER 8(LEONARDO PINHEIRO ALVES,2007) ... 59
FIGURA 37–BARRA ARTICULADA NAS EXTREMIDADES (ANSYS,STRUCTURAL ANALYSES GUIDE,2009) . 62 FIGURA 38–VALORES DO CÁLCULO DA CARGA CRÍTICA ... 63
FIGURA 39–CURVA CARACTERÍSTICA DA CARGA CRÍTICA SOBRE A BARRA (ANSYS 5.4) ... 63
FIGURA 40–GEOMETRIA DO ELEMENTO BEAM3 ... 64
FIGURA 41–GEOMETRIA DO ELEMENTO BEAM4 ... 65
FIGURA 42-ELEMENTO FINITO BEAM4(ANSYS 5.4) ... 66
FIGURA 43–ÁREA DE SECÇÃO TRANSVERSAL DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ... 67
FIGURA 44-ANÁLISE À ENCURVADURA (ANSYS 5.4) ... 67
FIGURA 45–DADOS DO PROBLEMA PARA ANÁLISE EM ANSYS (ANSYS 5.4) ... 68
FIGURA 46–VALORES DO CÁLCULO DA CARGA CRÍTICA ... 68
FIGURA 47-ENSAIO COM O ELEMENTO BEAM4(ANSYS 5.4) ... 69
FIGURA 48-CURVA CARACTERÍSTICA DA CARGA CRÍTICA SOBRE A BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (ANSYS 5.4) ... 70
FIGURA 49–BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO MONTADA NO FORD ESCORT MK1 ... 71
FIGURA 50–EXTENSÓMETRO COLADO NA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ... 72
FIGURA 51–REGIÃO ONDE FORAM COLADOS OS EXTENSÓMETROS NA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ... 72
FIGURA 52–PASSAGEM DOS CABOS PARA O INTERIOR DO AUTOMÓVEL ... 73
FIGURA 53–ACOMODAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS PARA AQUISIÇÃO DE DADOS ... 74
FIGURA 54–MÁQUINA DE ENSAIOS UNIVERSAIS INSTRON8874 ... 75
FIGURA 55 –EQUAÇÃO DA RECTA QUE RELACIONA O VALOR DA CARGA EM FUNÇÃO DA DEFORMAÇÃO PARA O EXTENSÓMETRO 1 ... 75
FIGURA 56 –EQUAÇÃO DA RECTA QUE RELACIONA O VALOR DA CARGA EM FUNÇÃO DA DEFORMAÇÃO PARA O EXTENSÓMETRO 2 ... 76
FIGURA 58–GRÁFICO RELATIVO ÀS LEITURAS OBTIDAS NA CORRIDA 2 ... 77
FIGURA 59–CURVA CARACTERÍSTICA DA FORÇA A QUE A BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO ESTÁ SUBMETIDA 78
FIGURA A.1–REACÇÃO DOS PNEUS SUBMETIDOS A TRÊS CARGAS VERTICAIS DISTINTAS (ADAPTADO DE ADSO DE TERRALBA,2006) ... 86
FIGURA A.2 – FORÇA LATERAL MÁXIMA EM FUNÇÃO DA FORÇA VERTICAL SUPORTADA PELO PNEU (ADAPTADO DE ADSO DE TERRALBA,2006) ... 87
FIGURA A.3–RODA ESTATICAMENTE DESEQUILIBRADA (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 88
FIGURA A.4-RODA DESEQUILIBRADA ESTATICAMENTE E DINAMICAMENTE (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 89
FIGURA A.5-RODA DESEQUILIBRADA ESTATICAMENTE (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 90
FIGURA A.6-RODA DESEQUILIBRADA ESTATICAMENTE E DINAMICAMENTE (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 91
FIGURA A.7-RODA DESEQUILIBRADA DINAMICAMENTE MAS EQUILIBRADA ESTATICAMENTE (DOMENICO LUCCHESI,1989) ... 92
FIGURA B.1–MODELO SIMPLIFICADO DE CHASSIS COMPATÍVEL COM O ABAQUS (JAMES PEVERILL,2001) 94
FIGURA B.2 – MALHA DO MODELO SIMPLIFICADO DE CHASSIS COMPATÍVEL COM O ABAQUS (JAMES PEVERILL,2001) ... 94
FIGURA B.3 - MALHA DO MODELO SIMPLIFICADO DE CHASSIS COMPATÍVEL COM O ABAQUS (JAMES PEVERILL,2001) ... 95
FIGURA B.4 – REPRESENTAÇÃO DAS FORÇAS E RESTRIÇÕES APLICADAS NO CHASSIS (JAMES PEVERILL, 2001) ... 95
FIGURA B.5 – REPRESENTAÇÃO DA REGIÃO DE APLICAÇÃO DA BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (JAMES PEVERILL,2001) ... 96
FIGURA B.6 – VISTA LATERAL DA DEFORMAÇÃO NO CHASSIS SEM BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (JAMES PEVERILL,2001) ... 97
FIGURA B.7 – VISTA FRONTAL DA DEFORMAÇÃO NO CHASSIS SEM BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (JAMES PEVERILL,2001) ... 97
FIGURA B.8–VISTA ISOMÉTRICA DA DEFORMAÇÃO NO CHASSIS SEM BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (JAMES PEVERILL,2001) ... 98
FIGURA B.9–VISTA ISOMÉTRICA DO PERFIL DE TENSÕES (JAMES PEVERILL,2001) ... 98
FIGURA B.10–VISTA FRONTAL DO PERFIL DE TENSÕES (JAMES PEVERILL,2001) ... 99
FIGURA B.11 -VISTA LATERAL DA DEFORMAÇÃO NO CHASSIS COM BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (JAMES PEVERILL,2001) ... 100
FIGURA B.12–VISTA FRONTAL DA DEFORMAÇÃO NO CHASSIS COM BARRA ANTI-APROXIMAÇÃO (JAMES PEVERILL,2001) ... 100
FIGURA B.13–EFEITO DA DEFORMAÇÃO SOFRIDA NO CHASSIS (JAMES PEVERILL,2001) ... 101
FIGURA B.14– EFEITO DA DEFORMAÇÃO SOFRIDA NAS TORRES DE SUSPENSÃO (JAMES PEVERILL,2001) 101 FIGURA C.1–ENSAIO DE COMPRESSÃO COM SUPORTE FIXO (URULTRA RACING) ... 103
A FIGURA C.2 MOSTRA O VALOR DA DEFORMADA COM UM SUPORTE FIXO. ... 103
FIGURA C.2–VALOR DA DEFORMADA COM SUPORTE FIXO (URULTRA RACING) ... 104
FIGURA C.3-ENSAIO DE COMPRESSÃO COM SUPORTE FLEXÍVEL (URULTRA RACING) ... 104
FIGURA C.4-VALOR DA DEFORMADA COM SUPORTE FLEXÍVEL (URULTRA RACING) ... 105
FIGURA C.5-ENSAIO DE FLEXÃO COM SUPORTE FIXO (URULTRA RACING) ... 106
FIGURA C.6-VALOR DA DEFORMADA COM SUPORTE FIXO (URULTRA RACING) ... 106
FIGURA C.7-ENSAIO DE FLEXÃO COM SUPORTE FLEXÍVEL (URULTRA RACING) ... 107
FIGURA C.8–VALOR INDETERMINADO DE DEFORMADA COM SUPORTE FLEXÍVEL (URULTRA RACING) . 107 FIGURA C.9-ENSAIO DE TORÇÃO COM SUPORTE FIXO (URULTRA RACING) ... 108
FIGURA C.10-VALOR DA DEFORMADA COM SUPORTE FIXO (URULTRA RACING) ... 109
FIGURA C.11-ENSAIO DE TORÇÃO COM SUPORTE FLEXÍVEL (URULTRA RACING) ... 109
FIGURA C.12-VALOR DA DEFORMADA COM SUPORTE FLEXÍVEL (URULTRA RACING) ... 110
FIGURA C.13-ENSAIO DE TORÇÃO COM SUPORTE FLEXÍVEL (URULTRA RACING) ... 110
CAPÍTULO 1-INTRODUÇÃO
C
APÍTULO1
–
I
NTRODUÇÃONa actualidade, tem-se vindo a assistir a um crescente melhoramento dos componentes estruturais dos automóveis, designadamente nos de competição onde a concorrência é extremamente elevada. Neste contexto, os métodos numéricos avançados, dos quais o método de elementos finitos é o mais explorado, são extremamente importantes para a definição e análise de estruturas de complexidade eminente e negligenciar esse aspecto é susceptível de conduzir à perda. Assim,é muito importante um bom dimensionamento da estrutura, pois caso contrário pode estar em causa a perda de um elevado investimento. Tal poderá ser conseguido através do conhecimento rigoroso das características e dos esforços envolvidos no componente em causa.
A modelação por elementos finitos apresenta-se hoje como uma ferramenta fundamental para a definição de estruturas complexas de engenharia. Pode considerar-se que a análise dinâmica de uma estrutura é uma extensão da análise estática, sendo que nesta há uma variação no tempo e é necessário considerar o efeito das acções de inércia resultantes. Desta forma, a análise dinâmica apresenta um grande campo de aplicações, dado que praticamente todas as estruturas sofrem algum tipo de carregamento dinâmico durante a sua vida útil. O conhecimento da resposta dinâmica dessas estruturas é fundamental para que se possa prever o comportamento das mesmas quando submetidas a carregamentos dinâmicos. Em consonância com o que vem sendo exposto, este tipo de análise permite determinar se uma estrutura responde aos seus requisitos funcionais e qual o parâmetro que mais afecta a resposta dinâmica da estrutura, deste modo esta pode ser aperfeiçoada e melhorada recorrendo à introdução de novos parâmetros inerentes às características mecânicas e geométricas da estrutura.
Assim, esta pesquisa visa dar um contributo para o conhecimento e melhoramento, de estruturas do tipo barra anti-aproximação através do estudo das mesmas em automóveis de competição. Estas estruturas caracterizam-se pela sua especificidade e o seu comportamento é condicionado por variáveis distintas tais como,
CAPÍTULO 1-INTRODUÇÃO
a geometria, as condições de carregamento, o sentido de carregamento, o material utilizado, as ligações, entre outras.
Neste capítulo optei por elaborar uma breve introdução ao tema desta Dissertação e respectivo enquadramento temático, esclarecendo também qual a motivação para desenvolver este trabalho, cujos principais objectivos são a análise de estruturas do tipo barra anti-aproximação para automóveis de competição, é apresentada a metodologia utilizada para a realização do mesmo, os estudos prévios relacionados e a forma como está organizada esta Dissertação.
1.1
E
NQUADRAMENTOT
EMÁTICONa sua representação mais simples, um automóvel não é mais do que uma viga suportada nas extremidades por rodas que, por sua vez, não são mais do que meros apoios, pelo que deve ser suficientemente sólido para não dobrar na parte central, isto é, deve ser resistente à flexão.
Os automóveis de competição estão constantemente sujeitos a transformações no sentido de obter melhorias que lhes permitam maior competitividade para atingir o objectivo final que é vencer. Por tal razão, o pleno conhecimento da estrutura é fundamental, pois só assim se podem dimensionar correctamente todos os componentes. A estrutura barra anti-aproximação deve seguir esta metodologia e acompanhar alterações que podem ocorrer na suspensão, dimensões de jantes e pneus, modificações de carroçaria, de chassis entre outras.
Um automóvel deve também ser resistente aos esforços de torção impostos pelas irregularidades da estrada sobre a qual roda e a determinadas cargas, tais como o peso do motor, o impulso das molas e pequenos embates. Para que uma estrutura seja resistente, os materiais que a compõem devem ser utilizados com a máxima eficiência.
1.2
M
OTIVAÇÃONas últimas décadas verificou-se um crescente desenvolvimento da tecnologia automóvel e, neste particular, a electrónica teve um papel preponderante. Outrora, um automóvel era comandado apenas mecanicamente, mas hoje em dia, com o aumento da
CAPÍTULO 1-INTRODUÇÃO
necessidade de adicionar aos automóveis tecnologias mecatrónicas capazes de garantir o bom desempenho dos mesmos. No contexto desse aprimoramento, tornou-se necessário evoluir em todos os sentidos, razão pela qual as estruturas têm sofrido intervenções sucessivas. Neste campo, a modelação numérica tem um papel fundamental e o auxílio do software revela-se indispensável. Se até então um aperfeiçoamento dependia de vários testes experimentais, actualmente os programas têm evoluído consideravelmente de forma a aumentar a fiabilidade dos seus resultados e diminuindo os custos de intervenção. Neste particular, o conhecimento das propriedades dinâmicas das estruturas, como a massa, a rigidez, o amortecimento, as frequências naturais ou os modos de vibração assumem cada vez mais um papel decisivo no âmbito da engenharia mecânica. No entanto, estes métodos apesar de teoricamente bem estabelecidos podem no domínio da experiência prática revelar-se imprecisos e podem impedir a obtenção de um modelo suficientemente rigoroso e eficiente.
O estudo da barra anti-aproximação requer, sem dúvida, uma análise experimental com o intuito de obter a maior fiabilidade possível na caracterização das solicitações envolvidas e no comportamento da estrutura.
O que se pretende é certamente um desafio e a razão mais do que suficiente para considerar este trabalho de grande interesse científico e pragmático.
1.3
O
BJECTIVOS EM
ETODOLOGIACom esta Dissertação visa-se potenciar o conhecimento das barras anti-aproximação como componente integrante de automóveis de competição. É também objectivo dar a conhecer as vantagens e desvantagens deste tipo de estruturas e o porquê da rara utilização das mesmas em veículos de estrada. Pretende-se ainda, que seja estudado o comportamento mecânico da barra anti-aproximação do Ford Escort MK1 quando solicitada a esforços compatíveis com a experiência de exigência extrema que é imposta num cenário de competição profissional.
A título preliminar, foi feita uma pesquisa bibliográfica dos conteúdos relevantes para o desenvolvimento desta dissertação, e após isso foi necessário recorrer a ensaios experimentais em pista e a instrumentos laboratoriais existentes no DEM da Universidade do Minho, bem como ao software comercial ANSYS 5.4. Da articulação dos elementos de estudo-teórico e prático-referidos resultaram as bases para a
CAPÍTULO 1-INTRODUÇÃO
formulação de um projecto de uma barra, o propósito é obter um protótipo com grande semelhança do modelo real, sabendo que uma boa escolha dos métodos e processos de estudo a utilizar é fundamental pois caso contrário poder-se-ia comprometer a fiabilidade dos resultados.
1.4
E
STUDOSP
RÉVIOSApesar das potencialidades deste tipo de estrutura, trata-se de uma temática que tem sido negligenciada pelos investigadores, assim, constatou-se que são escassas as publicações científicas existentes, quer em livros, quer em revistas. No entanto, existem algumas pesquisas realizadas no sentido de analisar os esforços envolvidos neste tipo de estrutura a nível nacional e internacional. Foram ainda encontrados estudos no sentido de analisar o comportamento do conjunto chassis/carroçaria com ou sem este tipo de componente. Os resultados destas pesquisas serão referenciados e desenvolvidos no Capítulo 2. Contudo, não foi encontrada nenhuma investigação que relacionasse este tipo de barra com os automóveis de competição e daí a mais-valia, a nível científico da presente Dissertação.
1.5
O
RGANIZAÇÃO DAD
ISSERTAÇÃOEsta Dissertação está dividida em vários Capítulos que serão descritos a seguir. No presente Capítulo foi feita uma introdução ao tema do trabalho, tendo igualmente sido efectuado um breve enquadramento temático e descrita a motivação, os objectivos e a metodologia para o mesmo. Foi ainda feita uma abordagem aos estudos prévios e foram enumerados os vários Capítulos presentes neste trabalho.
No Capítulo 2 será apresentada uma revisão bibliográfica ao tema relacionado com o presente trabalho e serão enumeradas as propriedades mecânicas e o comportamento da barra anti-aproximação.
No Capítulo 3 serão desenvolvidos os fundamentos teóricos inerentes a esta pesquisa.
No Capítulo 4 dar-se-á inicio à análise numérica e serão abordados os meios utilizados e as metodologias seguidas para a simulação do comportamento da barra
anti-CAPÍTULO 1-INTRODUÇÃO
No Capítulo 5 será feita a descrição do trabalho experimental e serão enumerados os procedimentos e meios utilizados. Este Capítulo, será ainda dedicado à apresentação, análise e discussão dos resultados obtidos nos ensaios experimentais.
Finalmente o Capítulo 6 será dedicado às conclusões e serão apresentadas propostas para desenvolvimentos futuros.
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO
C
APÍTULO2
–
A
NÁLISE DAF
UNCIONALIDADE DOÓ
RGÃO EME
STUDONo decorrer deste Capítulo será feita uma abordagem à barra anti-aproximação como componente integrante de um automóvel de competição, serão referidas as suas funções, benefícios e inconvenientes, o modo de instalação, bem como as suas principais características. O seu enquadramento na estrutura de um automóvel será também alvo de análise, visto que a fiabilidade e o bom desempenho de certos componentes dependem da sua existência. Para tal, irão ser analisados estudos anteriores que, no âmbito desta temática, revelem, pela sua actualidade e pertinência, mais elementos teóricos de suporte a esta pesquisa. Esta abordagem é fundamental uma vez que a barra anti-aproximação é um elemento que pode representar a diferença do comportamento em serviço de um veículo de competição, mas em certos casos pode até ser contra producente. Para se poder compreender a influência deste órgão no comportamento do veículo de competição torna-se necessário perceber o mecanismo geral do veículo em serviço. É este o objectivo da descrição que se vai fazer neste capítulo.
2.1
O
E
QUILÍBRIO DOA
UTOMÓVEL EMP
ISTAA constante estabilidade de um automóvel de competição em pista é fundamental para um bom desempenho. Estabilidade é a capacidade de um veículo adquirir e manter a trajectória pretendia pelo condutor (Domenico Lucchesi, 1989). É comum ouvir um piloto dizer que sente o carro “solto”. Isto não é mais do que um desequilíbrio de algum dos componentes que compõe a sua estrutura. O ajuste do equilíbrio do carro pode fazer a diferença na forma como o piloto terá de lidar com ele durante toda a corrida. Este equilíbrio é garantido principalmente pelo sistema de suspensão, pelo conjunto da roda, pelo conjunto chassis e carroçaria e pela barra estabilizadora.
2.1.
E
QU adorn do qu eixo ponto são d plano estes ligeir gravi enco trans de ro posic Figur.1
O
E
UILÍBRIO Quando u nar da carro ue para que Como tod denominad os, os centr determinado o vertical qu s estão no p ramente ma idade. Em ntra intima sversal que i otação de cionamento ra 1 – Eixo de CAPÍTUE
FEITO D O um automó oçaria. No e m segue no do o objecto do eixo de b ros de balan os pela sus ue passa pe plano vertic ais elevado termos cin amente liga implique a toda a carr do eixo de e balanceo ( ULO 2–ANÁ DOA
DO vel aborda entanto esse o interior. o em rotação balanceo. O nceo, um em spensão, po lo centro da cal que divi o do que o emáticos, p do ao eixo alteração do roçaria em balanceo d (Adso de Ter ÁLISE DA FU ORNAR uma curv e efeito é m o, quando a O eixo de b m cada eixo odendo con as rodas em ide o veícu o dianteiro pode consid o de balanc o centro de m torno des de um autom rralba, 2007) UNCIONALID DAC
AR va, é facilm mais visível a carroçaria balanceo é d do automó nsiderar-se m cada eixo. ulo em dois e ambos e derar-se que ceo e, por c gravidade i te eixo. N móvel. ) DADE DO ÓR RROÇARI mente perce para quem adorna, fá-definido pe vel. Os cen que estão l Num autom s, sendo qu estão abaix e o centro conseguinte irá provocar a figura 1 RGÃO EM ES IA PARA eptível um m está no ex -lo à volta d ela união de ntros de bala localizados móvel de est ue o traseiro xo do centr de gravida e qualquer ar um movim representa TUDO A O certo xterior de um e dois anceo num trada, o está ro de ade se força mento a-se oaltera Deste solo que contí irreg da ge de gr gravi propo curva assum exter alcan estes à for efeito Numa inte am a sua po e modo, a s como da lar a carroçari ínuo movim gularidades d eometria de Quando o ravidade pa idade se en orcional a e a comprim me uma ce riores aume nçado quand s desequilíb rça centrífu o da força c CAPÍTU erpretação m osição, mas sua posição rgura das vi a adorna co mento confo do piso. O e suspensão. automóvel ara fora do ncontra a u essa distânc mem, as do rta torção. enta, e a f do a assime rios represe uga que actu centrífuga so ULO 2–ANÁ mais simpli s na realidad depende da ias e da pos onstanteme forme o aut perfeito con . l efectua um eixo de ba uma certa d ia. Com o a outro lado Ao mesmo força exerc etria de carg entam um m ua sobre o obre o centr ÁLISE DA FU sta pode su de, estes va a localizaçã sição dos ele ente, a posi tomóvel ac ntrole deste ma curva, a alanceo, e c distancia d adornar da c o estendem o tempo, a cida sobre ga entre as r momento, aj centro de g ro de gravid UNCIONALID upor-se que ariam tanto ão do centro ementos de ção dos ce celera, trava e moviment força centr consequente este eixo, carroçaria, a m-se, enqua força vertic as interiore rodas intern justar o mo gravidade. N dade. DADE DO ÓR os centros lateral com o da roda, ta suspensão. ntros de ba a, curva ou o é uma tar rífuga faz d emente qua a força ger as molas do anto a barr cal exercida es diminui. nas e extern mento de ro Na figura 2 RGÃO EM ES de balance mo verticalm anto da altu Assim, um alanceo est u está sujei refa fundam deslocar o c ando o cent ra um mom o lado exteri ra estabiliz a sobre as . O equilíb nas, que, seg otação asso 2 é perceptí TUDO o não mente. ura ao ma vez tá em ito às mental centro tro de mento ior da adora rodas brio é gundo ociado ível o
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO
Isto é verificável pela Terceira Lei de Newton, segundo o qual, a uma força aplicada corresponde outra, com a mesma intensidade e sentido contrário. Na realidade, quanto mais próximo estiver o centro de gravidade do eixo de balanceo, menor será a
diferença de carga que afecta todos os elementos elásticos, porque também será menor o braço da alavanca da força centrífuga que gira em torno do eixo de balanceo o que, consequentemente, diminuirá o adornar da carroçaria para a mesma carga aplicada. Caso fosse possível fazer coincidir o centro de gravidade com o eixo de balanceo o momento gerado pela força centrífuga seria nulo. Se, por outro lado, o centro de gravidade se encontrasse acima deste eixo, a carroçaria tenderia a adornar em sentido contrário, para o interior da curva. Neste caso e dependendo da geometria utilizada seriam as molas interiores a comprimirem e as exteriores a distenderem. Convém não esquecer que a transferência total de carga é proporcional à massa suspensa, à força centrífuga e à distância ao solo do centro de gravidade, deste modo, de forma a diminuir o adornar da carroçaria, podem ser controladas as molas, a barra estabilizadora e a altura dos centros de balanceo (Adso de Terralba, 2007).
2.2
A
S
USPENSÃOA suspensão é o órgão capaz de fazer a ligação entre o chassis, ou a carroçaria monobloco e as rodas. Esta nomenclatura tem uma vocação vincadamente literal, significando que, tal como o nome indica, lhe compete manter o chassis ou a carroçaria suspensos sobre rodas. Como os pneus por si só não são capazes de absorver completamente os choques provocados pelas irregularidades da estrada, torna-se necessário recorrer à elasticidade da suspensão. As suspensões são, portanto, constituídas por uma cinética que compreende um órgão elástico interposto entre as rodas e o chassis ou a carroçaria monobloco.
Com o recurso a este órgão, os movimentos impostos às rodas pela superfície da estrada não se transferem directamente ao chassis e não se transformam em energia de deformação do elemento elástico. Este elemento, normalmente constituído por molas de hélice ou semi-elípticas, pode também ser constituído por barras de torção, gás comprimido e blocos de borracha (Domenico Lucchesi, 1989).
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO
2.2.1
M
OLASAs molas de hélice ou helicoidais, são constituídas por um varão redondo de aço especial enrolado em hélice sobre um cilindro. Como o enrolamento se realiza a uma temperatura na ordem dos 800ºC, o varão sofre uma deformação plástica e conserva a frio a forma de uma hélice. A grande diferença que existe entre as molas semi-elípticas de lâminas e as helicoidais consiste na maneira como trabalham: as primeiras trabalham à flexão, ao passo que as segundas trabalham exclusivamente à torção (Domenico Lucchesi, 1989). Cabe às molas a função de amortecer os choques, armazenar ou absorver energia, controlar vibrações, exercer força e permitir flexibilidade. Explicando melhor, uma suspensão demasiado rígida pode redundar no aparecimento de vibrações desnecessárias que se repercutem negativamente nos demais órgãos e componentes do automóvel, prejudicando-os (Miranda, A. A. S., 2008).
O dimensionamento de molas envolve relações entre forças, momentos, deflexões e tensões. Contudo, mesmo com uma escolha adequada das molas e da sua tensão, manter a aderência entre a estrada e o pneu pode não ser fácil principalmente quando se aborda uma curva com elevada velocidade. Nestas circunstâncias, se o peso se desloca para fora de um pneu durante uma curva realizada a elevada velocidade, faz com que este perca a aderência, isto porque a quantidade de tensão de uma mola pode alterar o peso total que recai sobre uma roda. Isto pode verificar-se, por exemplo, quando um automóvel faz uma curva para a esquerda com excessiva velocidade. De facto, o lado esquerdo do veículo parece ter tendência a levantar e o peso parece transferir-se para o lado direito que, por sua vez, tende a rebaixar. A este fenómeno dá-se o nome de força centrífuga. Comummente, e nas mesmas circunstâncias de uma curva rápida à esquerda pode constatar-se que a roda dianteira esquerda e a traseira direita têm mais peso do que as outras duas, sendo que, nesse caso, a curva tende a igualar a diferença de peso das rodas dianteiras, mas intensifica a disparidade existente nas rodas traseiras o que pode provocar uma saída de estrada ou aquilo que é habitualmente designado como sobreviragem. O inverso pode também acontecer se, numa curva à esquerda, as rodas traseira esquerda e dianteira direita têm mais peso do que as outras duas e a curva conseguir igualar a diferença no peso das rodas traseiras, mas agravar a disparidade existente nas dianteiras, o que pode provocar uma saída de frente ou subviragem (Luiz Mariano, 2010).
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO
Quando as rodas de um automóvel sofrem um choque devido às irregularidades da estrada, todo o conjunto constituído pelas rodas, molas e partes a elas ligadas sofre uma deslocação mais ou menos ampla, realizando, por isso, um determinado trabalho, em parte absorvido pela deformação elástica das molas. Devido ao choque, o conjunto em questão adquire portanto uma certa quantidade de movimento, impulsionada pelo produto da massa do conjunto que entra em movimento pela velocidade adquirida. Esta quantidade de movimento, pelo princípio da conservação da quantidade de movimento, transmite-se integralmente ao chassis e à carroçaria.
Seja:
m a massa não suspensa, isto é, a massa não suportada pelo chassis; M a massa suspensa, isto é, a massa suportada pelo chassis que inclui o
próprio chassis;
v a velocidade transmitida aos órgãos não suspensos no momento do choque das rodas com a irregularidade da estrada;
V a velocidade transmitida aos órgãos suspensos.
Pelo princípio de conservação da quantidade de movimento temos, , de onde se obtém:
(2.1)
Desta igualdade resulta que a velocidade adquirida pelos órgãos suspensos, e portanto, o impulso transmitido ao chassis e à carroçaria pelo contacto da roda com as irregularidades da estrada é tanto menor quanto mais baixo for o valor de , isto é quanto menor for a massa não suspensa em relação à suspensa.
2.2.2
A
MORTECEDORESAs suspensões são compostas ainda por um órgão denominado amortecedor, que tem a função de reduzir os movimentos com uma intensidade variável e dependente do sentido do movimento (compressão ou distensão) e da sua velocidade. O seu princípio de funcionamento baseia-se na resistência encontrada pelo óleo ao atravessar uma secção estreita. Assim, os amortecedores servem para evitar as oscilações próprias dos órgãos elásticos mas também para integrarem o efeito de absorção das deformações por
parte funci repre funci Figur (Dom
2.3
const chass na fa quase do m com defor baixo e das molas ionar regula esenta o fun ionamento a ra 3 - Diagra menico LucchO
CHASS O chassi t tituem o au si fica sujei ase de dime e sempre ap material, red recurso a u rmação e po o, de modo CAPÍTU s. O diagra armente em ncionament a baixa velo ama de func hesi, 1989) SIS E AC
tem a dupla utomóvel e d ito a esforç ensionamen presentam u duzindo-lhe um material or uma ques a obter uma ULO 2–ANÁ ama da figu extensão e to a alta ve ocidade (Do cionamentoC
ARROÇA a finalidade de suportar ços mecânic nto. Com ef um carácter a elasticida que revele stão de func a adequada ÁLISE DA FU ura 3 apres em compre elocidade en omenico Lu de um amo ARIA e de assegu r a carroçari cos variados feito, estão de choque, ade. Nesta p boa resistên cionalidade relação pes UNCIONALID enta um en essão. Neste nquanto a l ucchesi, 198 rtecedor em urar a ligaçã ia. Durante s e complex em causa e de vibraç perspectiva, ncia à fadig global dev so-potência. DADE DO ÓR nsaio de um e diagrama, linha traceja 9). m extensão eão dos dive a vida útil xos, nem se
solicitações ções que pro o chassi de ga, deve ter
e ter um pe . RGÃO EM ES m amortece a linha con ada represe e em compr ersos grupo do automóv empre avali s dinâmicas ovocam a ri eve ser fabr boa resistên eso relativam TUDO dor a ntínua enta o essão s que vel, o iáveis s, que igidez ricado ncia à mente
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO
Os automóveis de competição normalmente recorrem a chassis tubulares que apresentam uma maior robustez e indeformabilidade, a que paralelamente, se caracterizam por um menor peso (Domenico Lucchesi, 1989).
A carroçaria de um automóvel deve ser resistente aos esforços de torção que lhe são impostos pelas irregularidades do piso, deve ser capaz de suportar o peso do motor, o impulso das molas e deve ter uma boa capacidade de absorver os choques (Paulo G. Costa, 2001-2002). Actualmente, a quase totalidade dos automóveis utiliza uma estrutura única, a carroçaria monobloco. Diz-se que a carroçaria é monobloco quando possui uma resistência mecânica capaz de suportar o peso dos grupos que constituem o automóvel e as solicitações provocadas pelo movimento deste (Domenico Lucchesi, 1989).
2.4
A
SR
ODASAs rodas de um automóvel são constituídas pelo conjunto jante e pneu e configuram elementos de peculiar importância no que diz respeito à estabilidade e ao equilíbrio do veículo. Estas são responsáveis pela ligação deste ao piso pelo que qualquer instabilidade ou desequilíbrio pode comprometer o comportamento do automóvel. No anexo A podem verificar-se os efeitos inerentes a este desequilíbrio na dinâmica do veículo.
2.4.1
A
E
STABILIDADE EMF
UNÇÃO DAI
NCLINAÇÃO DOA
UTOMÓVEL NUMA CURVA PLANAConsideremos um automóvel numa curva de raio , esquematicamente reduzido a um eixo e duas rodas.
As forças aplicadas ao automóvel são:
O peso , aplicado no baricentro e a actuar verticalmente.
A força centrífuga , aplicada no baricentro , que actua como um braço em relação ao ponto de apoio da roda exterior é dada pela expressão:
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO
Sob a acção da força centrífuga o automóvel tende a elevar-se para o exterior, fazendo fulcro no ponto .
Os momentos provocados pelas forças e , em relação ao ponto de apoio da roda exterior, têm sentido contrário, razão pela qual a condição de estabilidade presente no automóvel será expressa pela relação:
(2.3)
Neste caso, a resultante das duas forças e encontra o solo num ponto situado interiormente aos pontos de apoio e das duas rodas: em relação ao ponto o momento da resultante tem um sentido tal que mantém o automóvel premido sobre o plano do piso.
Da relação (2.3) é possível obter:
(2.4)
de onde se retira a velocidade máxima que o veículo pode atingir em condições à inclinação:
á . (2.5)
Assim, a velocidade máxima que pode atingir é independente do peso do automóvel e, para o mesmo raio da curva, aumenta quando aumenta a largura e quando diminui a altura do baricentro sobre o plano do piso. A figura 4 representa as forças aplicadas no baricentro do automóvel.
Figur Lucch
2.4.
A
UT são: cond ra 4 – Rep hesi, 1989).2
A
E
TOMÓVE Se consid As resis pontos d automóv A força automóv A condiç isto é, pa e também Deste m dições de est CAPÍTU presentação STABILID EL NUMA derarmos a stências tang de contacto vel para o e a centrífuga vel do centr ção de estab ara: m para: modo, a velo tabilidade a ULO 2–ANÁ das forças DADE EM CURVA P estabilidade genciais de o dos pneus exterior da c , a ro da curva bilidade ao d ocidade má a deslizamen ÁLISE DA FU aplicadas MF
UNÇ PLANA e em funçã atrito do co s com o pis curva. aplicada no fazendo de deslizament 2 áxima que nto ou derra UNCIONALID no baricent ÇÃO DA ão da derra oeficiente d so e que con o baricentro slizar os pn to para o ex (2.6) pode ser at apagem late DADE DO ÓR ro do automD
ERRA pagem, as de atrito ntrariam o o , e que t neus sobre o xterior é sati ) tingida pelo eral é: RGÃO EM ES móvel (Dom APAGEM forças apli 2, aplicada deslizamen tende a afas o piso. isfeita para: o automóve TUDO menico DO cadas as nos nto do star o el emda cu figur Figur Lucch com da q autom desli Com efe urva e do c ra 5. ra 5 – Efeito hesi, 1989) Igualando m o coeficie Como em Desta form que pode se móvel pode izamento lat CAPÍTU eito, a veloc coeficiente do raio da agora a fór ente de atrit média ma, a veloc er atingida e atingir num teral. ULO 2–ANÁ cidade no lim de atrito en curva e do c rmula (2.7) to . 0.60 e ≅ á . idade no lim no limite d ma curva pl ÁLISE DA FU á . mite do des ntre o pneu coeficiente d com a á ≅ .. ≅ 2.35 = mite do des da elevação lana está lim
UNCIONALID (2.7) slizamento d u e o piso c de atrito entr á . , 5, temos, ( slizamento o, logo a v mitada pela DADE DO ÓR depende uni como se pod re o pneu e podemos ob ≅ , pelo 2.8) é aproxima velocidade m condição de RGÃO EM ES icamente do de verificar o piso (Dom bter a relaç o que: adamente m máxima qu de estabilida TUDO o raio r pela menico ção de metade ue um ade ao
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO
2.4.3
A
E
STABILIDADE EMF
UNÇÃO DAI
NCLINAÇÃO DOA
UTOMÓVEL NUMA CURVA COM INCLINAÇÃO FAVORÁVELSe, ao invés de uma curva plana, tivermos uma curva num plano inclinado, as forças aplicadas são:
O peso próprio , aplicado ao baricentro do automóvel.
A força centrífuga , aplicada no baricentro , e que tende a fazer tombar o automóvel para o exterior da curva à volta do ponto de apoio do pneu sobre o piso.
Para a estabilidade a esta inclinação temos:
(2.9)
Nestas circunstâncias, a resultante das duas forças e , ao encontrar o piso num ponto situado interiormente aos pontos de apoio das duas rodas sobre o solo, tem, em relação ao ponto , um momento, de tal forma que mantém o automóvel premido sobre o piso. Para representar na equação (2.9) o ângulo ∝ da inclinação da curva, é necessário decompor as forças e segundo os dois eixos normais, como se pode verificar na figura 6. Assim, a condição de estabilidade à elevação em volta do ponto será: ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ (2.10)
Figur ating cond autom
2.4.
A
UT ra 6 – Result Da fórm gir em condi Esta exp dições de ra móvel e inv.4
A
E
TOMÓVE Nestes ter O peso p A força e que te deslize, o As resis provocad resultant CAPÍTUtante das forç mula anterio ições de est pressão dem aio e de inc versamente p STABILID EL NUMA mos as forç próprio do centrífuga ende a afast ou derrape s stências de dos pela c te da forç ULO 2–ANÁ ças e sob or resulta qu tabilidade à á . monstra que clinação da proporciona DADE EM CURVA C ças aplicada o automóvel qu tar o autom sobre o piso atrito , omponente a centrífuga ÁLISE DA FU bre o piso (D que a veloc inclinação a velocida curva, é d al à altura d M
F
UNÇ COM INCL as são: l aplicado a ue actua hor móvel do ce o. que deriva normal a e do pes UNCIONALID Domenico Lu idade máxi ou elevação ∝ ∝ (2.1 ade no limit directamente do seu barice ÇÃO DA LINAÇÃO ao baricentro rizontalmen entro da cu am das rea . Esta com so próprio DADE DO ÓR cchesi, 1989 ima que o o é dada por 1) te da elevaç e proporcio entro sobreD
ERRA O o . nte, aplicada urva, fazend cções do mponente é . RGÃO EM ES 9) automóvel r: ção, nas me onal à largu o piso. APAGEM a ao baricen do com que os apoios é originada TUDO pode esmas ura do DO ntro e este e pelatende do segun Figur 1989 As resist em a contra Deste mo Como as o plano de ndo o referi de onde: ra 7 – Soma ) CAPÍTU tências de a ariar a acção odo, para a s deslocaçõe apoio dev ido eixo, as atório das co ULO 2–ANÁ trito , ap o da força ce estabilidade ∝ es do autom e equilibrar sim: ∝, que su ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ ∝ omponentes ÁLISE DA FU plicadas nos entrífuga . e à derrapag ∝ ∝ móvel segun r a soma d ubstituída e ∝ ∝ das forças UNCIONALID s pontos de . gem segund ∝ (2 ndo o eixo y das compon m (2.12) dá ∝ ∝ aplicadas no DADE DO ÓR apoio e do o eixo x, 2.12) y são impos nentes das á: ∝ ∝, o eixo y (Do RGÃO EM ES das duas r temos: ssíveis, a rea forças apli omenico Luc TUDO rodas, acção cadas cchesi,
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO
Da última fórmula, sendo (em que é o ângulo de atrito) obtém-se:
1
e finalmente:
∝
Desta expressão é possível obter a velocidade que o automóvel pode atingir no limite da derrapagem.
á . ∝ (2.13)
Esta fórmula demonstra que a máxima velocidade que um automóvel pode atingir numa curva com muita inclinação é directamente proporcional ao raio e à inclinação da curva e ao coeficiente de atrito entre o pneu e o piso. Pode ainda dizer-se que, no caso de uma curva com muita inclinação, a velocidade que o automóvel pode atingir no limite da derrapagem é muito menor do que a do limite à inclinação.
Assim a velocidade máxima na qual o automóvel pode abordar uma curva com muita inclinação é limitada pela condição de estabilidade à derrapagem lateral. Quer isto dizer que a velocidade máxima inquirida a um automóvel na abordagem de uma curva com inclinação acentuada é limitada pela condição da estabilidade à derrapagem lateral
2.5
A
B
ARRAE
STABILIZADORAO adornar da carroçaria de um automóvel em curva pode revelar-se um movimento prejudicial para a sua estabilidade e equilíbrio dinâmico. A barra estabilizadora é o elemento da suspensão responsável por diminuir esse efeito. A sua inclusão na mecânica do veículo limita a inclinação transversal, transferindo a rigidez da suspensão de um lado para o outro do veículo, procurando manter o alinhamento entre os eixos das rodas como pode ser observado nas figuras 8 e 9.
Figur Figur Racin 10. ra 8 – Repres ra 9 - Repre ng) Já a sua in CAPÍTU sentação da esentação da nexistência p ULO 2–ANÁ barra estabi a barra estab provoca um ÁLISE DA FU ilizadora em bilizadora so m moviment UNCIONALID repouso (ad olicitada em to inverso c DADE DO ÓR daptado de U curva (adap omo se pod RGÃO EM ES UR Ultra Rac ptado de UR de ver pela f TUDO cing) R Ultra figura
Figur (adap supo solid pode Figur ra 10 – Repr ptado de UR Este com rtes que es dárias com e ver na figu ra 11 – Barra CAPÍTU esentação d Ultra Racing mponente é stão fixos a as extremid ura 11. a estabilizado ULO 2–ANÁ o funcionam g) é constituído ao chassis o dades da ba ora (Domenic ÁLISE DA FU mento do auto o por uma ou à carroç arra e dispo co Lucchesi, UNCIONALID omóvel em c barra tran aria monob ostas no se , 1989) DADE DO ÓR curva sem ba sversal que bloco e por ntido longi RGÃO EM ES arra estabiliz e gira entre r duas mani itudinal com TUDO zadora e dois ivelas mo se
possu devid apres circu estab mola levan acaba
2.6
comp curva estru deno ampl autom a ene da fig Figur A barra é uir boa ten do às irregu sentam dife unstâncias, a bilizadora qu as, ajudando Se esta b ntar a roda i a por perdêA
B
ARR A barra portamento a, e potenc utura, favor ominadas a lamente uti móveis de c ergia cinétic gura 12 mo ra 12 – Barra CAPÍTU fabricada e nacidade pa ularidades erentes valor as manivela ue, ao reagi o assim ao e arra for de interior e, p -la (Hermen RAA
NTI-A
anti-aproxi do automó ia exponen recendo dir anti-torção, ilizadas em competição ca em defor stra uma ba a anti-aproxim ULO 2–ANÁ em aço de e ara poder s do piso, os res, as mola as giram co ir a esta acç equilíbrio di masiadame erante tal ce negildo BayA
PROXIM imação tem vel. Nesta p ncialmente a rectamente normalmen m automóve , pois ajuda rmação, gar arra anti-apr mação monta ÁLISE DA FU elevado mó suportar for s impulsos as da suspen om ângulos ção, limita a inâmico do ente rígida, enário, caso ylos, 2000). MAÇÃO m um pap perspectiva, a vida útil molas e a nte não e eis de cariz am a estrutu rantindo as roximação mada num veí
UNCIONALID dulo de ela rtes deform exercidos p nsão têm de diferentes, a diferença d sistema (Do pode em s o o automóv pel fundam , aumenta a do sistema amortecedor quipam vi z desportivo ura a suport sim a sua m montada nu culo de com DADE DO ÓR sticidade tr mações por pelas rodas eformações solicitando de deformaç omenico Lu situações de vel possua t mental no a estabilidad de suspens res. Estas aturas de o e são ind tar impactos máxima efic m veículo d petição RGÃO EM ES ransversal e torção. Qu s sobre as m distintas. N à torção a ção entre as ucchesi, 198 de adorno li tracção dian desempen de do veícul são e da pr barras, tam série, mas dispensávei s, transform cácia. A im de competiç TUDO deve uando molas Nestas barra s duas 89). imite, nteira, nho e lo em rópria mbém s são is em mando magem ção.
CAPÍTULO 2–ANÁLISE DA FUNCIONALIDADE DO ÓRGÃO EM ESTUDO
Quando é reduzida a distância entre a base da suspensão e a sua extremidade, diminui a capacidade de absorção de choques do conjunto e, consequentemente, a estrutura irá ressentir-se desse esforço. É neste contexto que deve ser correctamente utilizada a barra anti-aproximação.
Projectada especificamente para cada modelo de automóvel, a barra anti-aproximação tem como função:
Aumentar a rigidez estrutural do conjunto chassis ou carroçaria monobloco do automóvel na zona reservada ao motor;
Transferir para as duas torres de suspensão cargas que, inicialmente, estariam a incidir apenas numa das torres;
Possibilitar melhor tracção do automóvel, pois evitam a torção da carroçaria em travagens ou acelerações bruscas;
Ajudar na absorção de impactos;
Melhorar a precisão da direcção, quando sujeita a cargas elevadas em curva, reduzindo a subviragem;
Reduzir o desgaste dos pneus e a fadiga estrutural.
As barras são montadas entre as torres dos amortecedores da frente como se pode verificar pela figura 13, pois, normalmente em curva, as torres dos amortecedores são expostas a grandes forças, que tendem a produzir uma certa torção e flexão no chassis, que faz com que estas se movam ligeiramente para o interior, uma vez que não existe ligação entre os amortecedores. A figura 14 mostra o funcionamento da barra anti-aproximação solicitada em curva.
Figur de UR Figur (adap ra 13 – Repr R Ultra Racin ra 14 - Repr ptado de UR CAPÍTU resentação d ng) resentação d Ultra Racing ULO 2–ANÁ da barra ant do funcionam g) ÁLISE DA FU i-aproximaçã mento da ba UNCIONALID
ão num auto
arra anti-apro DADE DO ÓR omóvel em re oximação so RGÃO EM ES epouso (ada olicitada em TUDO aptado curva
defor facili da c subst conse 2007
2.6.
autom não s aço, mate possu de ba não devid de o térmi anod nervu (Fran Logo, a su rmação, de idade de co ircunstância tancialment equentemen 7)..1
T
IPOS Para além móveis exis sejam muito alumínio ou erial. O alum ua melhores arras tenham soldadas lh do à comple obter melho icos especi dizadas. Por uras interna ncisco Lemo CAPÍTU ua principal forma a m ondução e c a da barra te mais ríg nte, possibi DEB
AR m das barras stem ainda o comuns. R u fibra de c mínio é mu s característ m uma geom he retira pro exidade de ores resulta iais. Em ter r fim, existe as para aum os Ferreira, ULO 2–ANÁ l função é p melhorar o c onforto em de aproxim gida, possib ilita um aum RASA
NT anti-aproxi barras anti Relativamen arbono, sen uitas vezes u ticas no que metria recti opriedades, component ados, algum rmos de ac em ainda b mentar a rig 2007). ÁLISE DA FU proporciona comportame certos caso mação torna bilita um a mento de v TI-A
PROX imação dian -aproximaç nte ao mate ndo que o se utilizado po e diz respeit ilínea, send ainda que tes existente mas destas cabamento, arras que n gidez longit UNCIONALID ar mais rigi ento do auto os. Esta maiar a estrutu aumento de velocidade XIMAÇÃ nteiras, par ção inferiore rial utilizad eu preço aum or uma ques to à rigidez do que a adi por vezes es na zona d barras são estas pode não são oca tudinal com DADE DO ÓR dez ao chas omóvel, ass ior operacio ura dianteir e aderência (Francisco O a determina es e traseira do, estas pod menta em fu stão de pes . É importa ição de âng não seja po de aplicação submetida m ser polid s e possuem mo se pode v RGÃO EM ES ssis, reduzin segurando m onalidade re ra do autom a em curva Lemos Fer ados model as, embora dem ser feit função do ti so, embora ante que este gulos ou lig ossível evit o. Com o in as a tratam das, pintad m três ou q ver na figu TUDO ndo a maior esulta móvel a que rreira, los de estas tas de po de o aço e tipo ações ta-los, ntuito mentos as ou quatro ura 15
2.6.
norm uma Para sobre A fig Figur com enco.2
A
I
NST Este comp malmente m vez que se uma correc e uma super gura 16 indi ra 16 – Instal A ligação uma chave ntre sobre CAPÍTU TALAÇÃO ponente da montado no e considera cta instalaç rfície perfei ica a forma lação da bar à torre de s e dinamom tensão nem ULO 2–ANÁ O DAB
AR a suspensão topo das to que esta é ção é fundam itamente pl como deve rra anti-aprox suspensão é métrica, de m m compressã ÁLISE DA FU RRAA
NT o requer u orres dos am a zona veíc mental que ana e com ser instalad ximação (Ale é efectuada modo a qu ão. Após ef UNCIONALID TI-A
PROX uma instala mortecedore culo que ap e o automóv as quatro ro da a barra an essandro Biz por parafus ue a barra q fectuar algu DADE DO ÓR XIMAÇÃO ação bastan es dianteiro resenta mai vel se encon odas bem ap nti-aproxim zeti, 2010) sos e o aper quando em uns quilóme RGÃO EM ES O nte simples os do autom ior flexibili ntre imobil poiadas no mação.rto deve ser repouso n etros este a TUDO s e é móvel, idade. lizado chão. r feito ão se aperto
deve comp tipo d insta temp que s Figur ou se possi realiz torna as su asseg
2.6.
sua e suspe irreg sofre deter fazer ângu ser verif primento at de funciona alação e, ain po, a estrutu só desta form ra 17 – Barra Caso a ins eja, deve se ibilidade d zado, mas n ar demasiad uas ligações gurar o retor.3
V
ANTA Uma das g elasticidade ensão distri gularidades em deforma rminado nú r variar a di ulo de sopé CAPÍTU ficado e re través de um amento tem nda, para p ura, devido ma podem s a anti-aproxim stalação seja er efectuada de a barra nunca em co damente ríg s são dimen rno ao estad AGENS D grandes pot e manter co ibuindo de m do piso. T ações dura úmero de q istância entr é. A figur ULO 2–ANÁ eajustado. ma secção r como funç permitir um ao acumul ser corrigid mação com r a efectuada a no topo d ser soldad ombinação c ida. Neste c nsionadas p do inicial ap AB
ARRA encialidade onstante o v modo adequ odos os co ante a sua quilómetros, re as torres ra 18 most ÁLISE DA FU Existem b roscada, com ção minimiz ma certa tole lar de tensõ dos. regulação de na retaguar das torres d da à própri com a barra contexto, é para lidar co pós uma súb AA
NTI-A
es da barra a valor dos ân uado pelo c omponentes utilização. , a não util de suspens tra os valo UNCIONALID barras que mo se pode zar os riscos erância dim ões, pode s e comprimen rda do autom dos amortec ia estrutura a dianteira, bom ter pr om uma cer bita tensão (A
PROXIM anti-aproxim ngulos cara chassis as so mecânicos . Nessa pe lização da ão e conseq ores caract DADE DO ÓR podem se verificar na s inerentes a mensional, d sofrer desvi to (Alessand móvel o pro cedores, no a. Este pro sob o risco esente que rta flexibilid (Alessandro MAÇÃO mação é o fa acterísticos olicitações p s, bem com erspectiva, barra anti-quentemente terísticos d RGÃO EM ES er ajustada na figura 17 a uma incor dado que c ios dimensi dro Bizzeti, 2 ocesso é idên entanto ex ocesso pod de a estrutu as estrutura dade de for o Bizzeti, 20facto de, dev da geometr proveniente mo os estru ao fim de aproximaçã e irá modifi da geometri TUDO as no . Este rrecta om o ionais 2010) ntico, iste a de ser ura se as, ou rma a 010). vido à ria da es das turais e um ão irá ficar o ia de
Figur Baylo geom
2.6.
suspe estru rigid estru enco pode própr se qu (Herm legal de, e segur ra 18 – Valo os, 2000) Inversame metria de su.4
D
ESVA Quando e ensão se rev utura uma r dez provoca utura, bem c ntre em ele e atingir ní ria da mass ue a suspen menegildo B Para além lidade da ba em caso de rança do au CAPÍTU ores caracte ente, se est spensão não ANTAGEN equipado em vele macia e igidez para a desconfor como algun evado estad íveis incont sa suspensa nsão atingi Baylos, 200 m disso, n arra anti-apr e choque fr utomóvel, u ULO 2–ANÁ rísticos da g a estiver in o irá ser alteNS DA
B
Am automóv este acessór a à qual ela
rto aos ocu ns órgãos da do de degra troláveis. P coincidir co iu o modo 00). ão existe in roximação. rontal, o en uma vez qu ÁLISE DA FU geometria de nstalada, e erada (Herm ARRA
A
N veis de séri rio pode tra a não se en upantes do a suspensão adação, a a Perante este om a produ de frequên nformação É ainda de ndurecimen ue os parâm UNCIONALID e suspensão mesmo suj menegildo B NTI-A
PRO ie de cariz azer inconve ncontra dim o veículo e o. Em situaç amplitude d e quadro h uzida pelas i ncia natural muito rigo e configurar nto da estru metros de d DADE DO ÓR o (adaptado eita a eleva Baylos, 2000 OXIMAÇÃ citadino o enientes, da ensionada. e pode dan ções limite, as oscilaçõ hipotético, irregularida l, entrando rosa no qu r como desv utura poder deformação RGÃO EM ES de Hermen vados esforç 0). ÃO ou familiar, ado que con Este exces nificar a pr e caso o pi ões da suspe se a frequ ades do piso em resson ue diz respe vantagem o r comprome ficam alter TUDO egildo ços, a , cuja fere à so de rópria iso se ensão uência o, diz-nância eito à facto eter a rados.Por o sensí tamb aprox insta
2.7
C
OM comp conju solid suspe vertic com carga suspe dispo empr com o am volum Figur 2. Tri outro lado, ível a corre bém uma d ximação, b alada.A
I
MP MPETIÇÃ A rigidez petição. A unto com s dez à estrutu ensão MacP cais, são in outros tipo as. Utilizad ensão deriv ositivo de d rega também efeito, da p mortecedor e me como se ra 19 – Su ângulo inferi CAPÍTU pode dizer-ecções, o qu desvantagem em como a PORTÂNC ÃOA
UTO z configura barra anti suspensões ura, evitand Pherson, on nteiramente os de suspe da indiferen va da suspen deslizament m como se possibilidad e a sede da e demonstra spensão Ma ior 3. Amor ULO 2–ANÁ -se que a di ue requer m m o increm a dificuldad CIA DA MÓVEL a um aspec i-aproximaç MacPherso do os movi nde a mola e transmitida ensão, onde ntemente p nsão com tri to linear, g ede da mola de de poder mola, com a na figura 1 acPherson ( rtecedor 4. ÁLISE DA FU irecção, por mais perícia mento de p de de manuB
ARRA cto de cru ção é um on e carro imentos tor e o amortec as ao topo d e molas e a para suspen iângulos, su geralmente a helicoidal incorporar as vantagen 19. (Domenico . Barra de Di UNCIONALID r ser mais p a por parte peso propo utenção que AA
NTI -ucial impor acessório u çarias mon rsionais ind cedor funcio da torre, ao amortecedor nsões anter ubstituindo constituído l. A sua gr num só órg ns de um cu Lucchesi, 1 irecção DADE DO ÓR precisa, se t do conduto orcionado p e a mesmaA
PROXIM tância num utilizado n nobloco par esejáveis d onam em co o contrário res repartem riores ou p o triângulo o pelo amor ande difusã gão um braç usto reduzid 989) 1. E RGÃO EM ES torna muito or. Por últimpela barra provoca qu MAÇÃO m automóve normalment ra conferir da carroçari onjunto as c do que aco m a absorçã posteriores, superior po rtecedor, qu ão actual d ço da suspe do, menor p Eixo de osc TUDO mais mo, é anti-uando NA el de e em mais a. Na cargas ontece ão de , esta or um ue se eriva, ensão, peso e cilação
de su um e Figur (Ales Os a persp senti reduz como jante de co conh aderê tipo excel Desta fo uspensão, fi esquema rep ra 20 – Esq ssandro Bizze Ter um bo automóveis pectiva, a ad ido do dese zidos. Sempre qu o é verifica es e colocaç omponente, hecimento c ência dos pn de utilizaçã lente rigide CAPÍTU rma, a barra icando sujei presentativo quema repre eti, 2010) om motor, n com estas c dição de um envolviment ue são efect ado na comp ção de pneu , visto que comum que neus, mais p ão, a melho z (Alessand ULO 2–ANÁ a anti-aprox ita a esforço o das solicita esentativo d não é o requ característic ma barra ant to e da opt tuadas alter petição, com us de baixo a estrutura quanto ma potencialida or opção po dro Bizzeti, ÁLISE DA FU ximação ab os de tracçã ações ineren das solicitaç uisito mais cas estão su ti-aproxima timização d rações às ca m rebaixam perfil, torn a vai ser s ais sólida f ades se pod ode ser uma
2010). UNCIONALID sorve as car ão e compre ntes à barra ções inerent importante ujeitos a co ção represe do desempen aracterística mento de su na-se obriga ubmetida a for a suspen dem retirar d a barra em DADE DO ÓR rgas proven essão. A fig anti-aproxi es à barra para vencer nstantes alt nta uma exc nho da viat as originais uspensão ou tória a insta a esforços a nsão e quan deste tipo de carbono co RGÃO EM ES nientes das t gura 20 apre imação. anti-aproxim r na compe terações e, celente opç tura, com c dos automó u alargamen alação deste adicionais. nto melhor e barra. Par om baixo p TUDO torres esenta mação tição. nessa ão no custos óveis, nto de e tipo É do for a a este peso e
