DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE FREIO PRA UM PROTÓTIPO DE UM VEÍCULO OFF-ROAD TIPO BAJA

Resumo

A equipe Baja de Galpão UNISC é um projeto de extensão das áreas de Engenharia, que tem por objetivo desenvolver um protótipo de um veículo off-road. Os estudantes são desafiados a projetar, fabricar e testar o protótipo com o intuito de adquirir as habilidades necessárias para atuar no mercado de trabalho, sendo esses aspectos avaliados em duas competições, uma a nível regional e outra ao nível nacional. A competição BAJA SAE Brasil ocorre anualmente em São José dos Campos reunindo equipes de todo Brasil buscando ficar entre os melhores do país. Os finalistas recebem uma vaga para a competição mundial que ocorre nos USA, na qual a Equipe Baja de Galpão UNISC participou no ano de 2022 conseguindo a 15ª posição entre os melhores do mundo, além da 2ª posição na prova Endurance e 3° nas apresentações de projeto. Para continuar com os bons resultados, cada subsistema propõe mudanças para um melhor desempenho do protótipo no final de cada competição. Para o sistema de freio o principal ponto de melhoria encontrado foi o cilindro mestre, visto que o modelo utilizado era de ferro fundido, que agregava muita massa de maneira desnecessária para as condições de uso do veículo, necessitava de uma elevada força pelo piloto para o acionamento do sistema por conta de seu diâmetro interno e possuía conexões não utilizadas pela equipe, que geravam com recorrência vazamentos. Com isso em mente, foi utilizado uma matriz de decisão adaptada para seleção de um novo cilindro mestre, para uma melhoria das condições citadas anteriormente e facilitar a fabricação e manutenção do sistema de freio. O resultado final foi pela compra de um modelo Wilwood TM1, sendo em alumínio injetado e tendo uma grande redução no diâmetro de seu êmbolo se comparado ao modelo anterior, o que acaba por gerar uma melhora nas condições de conforto para o piloto além de passar uma maior confiabilidade para o mesmo. A partir disso foi desenvolvido um novo dimensionamento para todo sistema de freio conforme Limpert, com as alterações decorrentes do novo cilindro mestre, visando um melhor entendimento do comportamento do veículo, o dimensionamento foi realizado para diferentes pesos de piloto e com a possibilidade de ser utilizado tanto em um sistema de tração 4x2 quanto 4x4. Posteriormente será realizado uma bateria de testes práticos, para determinar se o dimensionamento ocorreu de forma correta e realizar ajustes. Dentre esses testes os principais ensaios são o de coeficiente de atrito pneu-solo e o de desaceleração. O primeiro por se tratar da grandeza que rege o comportamento de frenagem de um veículo, além de não ter sido atualizado durante a pandemia de Covid-19 decorrente da necessidade de distanciamento social. O segundo é realizado após o protótipo ter sido finalizado sendo possível a partir dele validar os cálculos teóricos, como esforço de frenagem, torque nos eixos e procurar possíveis falhas.