DINÂMICA DE FRENAGEM DO VEÍCULO BAJA DA EQUIPE BAJA DE GALPÃO UNISC

Resumo

O sistema de freio é parte fundamental de um veículo, pois permite seu uso adequado e seguro em condições de tráfego nas ruas e estradas. Em linhas gerais, um sistema de freio deve cumprir tarefas como: reduzir a velocidade do veículo em movimento aumentando a taxa de desaceleração do mesmo; parar o veículo completamente; manter a velocidade do veículo impedindo a aceleração não desejada durante o seu trajeto em um declive; manter o veículo estacionado quando este está completamente parado. Na competição que a equipe "Baja de Galpão - UNISC" participa, existe a prova "Demonstração da Capacidade de Frenagem", em que um piloto da equipe deve operar o veículo acelerando-o dentro de um espaço demarcado até a velocidade suficiente e aplicar o freio bruscamente de modo a travar as quatro rodas. Para alcançar este objetivo, a equipe deve respeitar as regras do regulamento da competição, nas quais é mencionado que o carro deve estar equipado com um sistema hidráulico de travagem que atue em todas as rodas e que seja operado por um único pé. O veículo deve ter pelo menos dois freios independentes. Tais sistemas hidráulicos garantem que, em caso de um vazamento ou falha em qualquer ponto do sistema, o funcionamento pode ser mantido em pelo menos duas rodas. Diante disso, projetou-se um sistema de freios a disco utilizando-se como metodologia bibliografias consideradas referências mundiais em dinâmica veicular na área automobilística. Durante a fase de modelamento da dinâmica de frenagem, considerou-se que o veículo possui uma suspensão rígida, ou seja, ele passa a ser entendido como um corpo rígido. Para o desenvolvimento das equações da dinâmica de frenagem, devem-se conhecer alguns valores de projeto como massa do carro, altura do centro de gravidade, distribuição de peso, distância entre-eixos, raio dos pneus, raio de rolagem efetiva dos pneus e velocidade máxima. Além disso, era necessário conhecer alguns componentes mecânicos já utilizados no veículo como pedal de freio, cilindro mestre, pinças e discos de freio. Com todos os dados de entrada, encontraram-se os valores do carregamento da frenagem para cada eixo do carro na direção vertical para cima e horizontal para trás. A partir desses valores, conseguiu-se calcular o torque de frenagem aplicado ao eixo dianteiro e traseiro. Partindo do valor do torque, consegue-se calcular a pressão que a pastilha de freio exerce sobre os discos juntamente com a força que o fluido de freio deve exercer sobre a pinça para frear o carro. Por último, calculou-se a força necessária a ser exercida pelo piloto para vencer todas as resistências calculadas anteriormente e definitivamente levar o veículo à condição de repouso. Para validar o projeto, foi realizado um teste dinâmico em que o veículo atingiu a velocidade máxima num espaço de 100m em pavimento de asfalto e no momento de ação brusca do piloto ao pedal de freio o veículo arrastou todas as rodas. Diante disso, concluiu-se a veracidade do dimensionamento garantindo sucesso na prova da competição que o veículo irá participar.