A Dinâmica Veicular

suspensão, o que compromete as condições de operação do veículo. Aliado ao fato de que muitas vezes a utilização se da para o transporte de apenas um passageiro gerando grandes desperdícios energéticos e financeiros em transporte urbano.

        Tomando como base os fatores citados acima, Martins K.C.R (2014)conclui que a melhor opção de transporte urbano privados, a melhor opção de transporte urbano seria a utilização de veículos com propulsão de baixa ou nenhuma emissão de poluentes (híbridos, elétricos, providos de células de hidrogênio e compactos, com capacidade de no máximo dois passageiros. Esse tipo de veículo já é amplamente explorado em países referencia em mobilidade urbana. Pode-se citar por exemplo o caso da cidade de Amsterdã na Holanda, uma das cidades modelo quando se trata de restruturação de circulação urbana. A capital holandesa que é muito famosa pelo uso de bicicletas e sua rede de ciclovias muito eficientes, utiliza de forma muito ampla a motorização elétrica e também nos últimos anos investe e incentiva o uso de veículos elétricos monoposto de pequeno porte, um exemplo de tais veículos é mostrado na figura 1 e figura 2.

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Figura 2 – Pontos de recarga de veiculos elétricos em Amsterdã.

Fonte: http//www.dreamstime.com

        Fundamentado pelos argumentos exposto acima, o projeto proposto visa o estudo da dinâmica de movimento dos principais sistemas (direção, freios e suspensão) aplicados a um veículo com propulsão elétrica com capacidade para um passageiro, com a finalidade de facilitar o deslocamento nos centros urbanos com baixo consumo de energia elétrica; avaliando os componentes básico destes sistemas aplicados em veículos automotores, proporcionando um melhor comportamento dinâmico do veículo durante o tráfego em vias e avenidas da cidade de São Luís.O desenvolvimento será centrado na análise dos componentes que tem maior influencia no desempenho, segurança e estabilidade do protótipo visando garantir uma certificação para os métodos utilizados durante o desenvolvimento do veículo e futuramente implementação do projeto no mercado,a pesquisa se utilizará de simulações em softwares específicos, testes físicos e fabricação das peças a serem aplicadas no protótipo veicular presente no Laboratório de Mecânica Automotiva do Instituto Federal do Maranhão – IFMA/Campus Monte Castelo.

Dentro deste contexto atual, a aplicação e aperfeiçoamento de novas tecnologias, a aplicação de materiais mais leves, resistentes e com menor custo na fabricação de componentes, e ainda sistemas que aproveitem melhor o trabalho gerado pelo propulsor, tem se tornado uma resposta à demanda de mercado e aos órgãos reguladores deemissões.

4.FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA        

4.1Dinâmica do veiculo elétrico

        A dinâmica veicular é estudada baseando-se, principalmente, em modelos de automóveis com motor de combustão interna. Os veículos elétricos geralmente atingem velocidades inferiores e apresentam menor quantidade energia armazenada nas baterias em relação àquela contida em tanques de combustível dos veículos à combustão, logo é necessário aproveitar de forma mais eficiente a energia com o objetivo de atingir níveis mais satisfatórios de autonomia. A análise de dinâmica atua como um meio de se identificar a contribuição de cada um dos sistemas no consumo energético do veículo elétrico.

4.2 Vantagens do Veiculo elétrico

                As principais vantagens dos veículos elétricos são, além da diminuição drástica dos resíduos poluentes, melhor eficiência energética uma vez que a eficiência pode chegar ate a 80% contra os 40% de motores a combustão. Segundo Oliveira (2005) apresentam ainda uma manutenção menos frequente e mais simplificada, já que operam em temperatura mais baixas que os veículos à combustão interna apresentam menor degradação dos elementos de atrito, lubrificação e vedação.

4.3Principais Sistemas de Funcionamento do Veículo

4.3.1 Motor Elétrico

O motor elétrico é uma máquina elétrica que funciona em corrente alternada ou continua e converte energia elétrica em energia mecânica. Em um motor elétrico destacam-se dois componentes principais o estator e o rotor. O rotor engloba o conjunto de elementos fixados em torno do eixo motor e o estator é formado de um grupo de elementos que estão anexados ao corpo do motor, como ilustrado na figura 3.[pic 4]

Figura 3 – Principais componentes de um motor elétrico.

Fonte:

4.3.2 Sistema de Suspensão

A suspensão é composta pelos elementos que fazem a ligação das rodas à carroceria, tendo como principal objetivo isolar a carroceria das vibrações geradas pelas irregularidades da pista. Amortecedores e molas são componentes que trabalhando juntos, absorvendo os impactos gerados pela pista, pela qual o automóvel trafega, garante estabilidade em conjunto com os demais. Barras estabilizadoras e bandejas de suspensão sincronizam os impactos gerados pela via, tendo como objetivo, fazer com que os pneus estejam sempre em contato com o solo, distribuindo os esforços aos demais componentes, ilustrados na figura 4.

[pic 5]        [pic 6]

                                      (a)                                                  (b)

Figura 4 - (a) componentes do sistema de suspensão; (b) amortecedor.

Fonte: FREITAS (2005).

4.3.3 Ângulo de Camber e Força de Camber

Para análise do alinhamento e balanceamento do veículo o ângulo de inclinação da roda do automóvel em relação à vertical pode ser positivo ou negativo, o que aumenta a estabilidade distribuindo o esforço sofrido pelos veículos nas rodas, este efeito é denominado camber. Outro efeito do desalinhamento é o caster que trata da inclinação do braço de suporte do eixo na parte superior, com relação a um plano vertical para frente ou para trás, sendo responsável pela estabilidade direcional do veículo, conforme indicado na figura 5.[pic 7][pic 8]

Figura 5 – Camber e Caster.

Fonte: FREITAS (2005).

Apesar de ser um sistema com uma função diferenciada do sistema de suspensão, o alinhamento do veiculo está diretamente vinculada à suspensão. Este sistema garante o paralelismo das rodas, com intuito de manter o direcionamento do veiculo.

4.3.4 Sistema de Freios

                Segundo Limpert (1992) a frenagem envolve a transformação das energias cinética e potencial do veículo em energia térmica. No projeto de freios, deve-se considerar, dentre outros fatores, estabilidade de frenagem, distribuição da força de frenagem nos eixos, utilização da aderência do pneu com o pavimento, frenagem em curva, distância de parada, desgaste do freio e análise térmica do sistema.