RESISTÊNCIA AO AVANÇO EM UM VEÍCULO OFF-ROAD TIPO GAIOLA BAJA

Resumo

Resistência ao avanço consiste no conjunto de forças que se opõem ao esforço motriz do motor de um automóvel. Estas forças são relacionadas à velocidade desenvolvida pelo veículo, proporcional ao aumento da velocidade. O objetivo deste trabalho é determinar as forças que atuam num veículo tipo Baja, podendo assim apontar pontos para melhorias e, desta forma, reduzir as forças contrárias ao movimento. A partir de testes realizados com o veículo, adquirem-se dados como: velocidade máxima, aceleração, velocidade relativa do vento e desaceleração. Pode-se, através de cálculos teórico-práticos, determinar a resistência ao avanço, que é a somatória de um conjunto de resistências. Neste conjunto, deve-se considerar, para além dos atritos internos, a resistência ao vento, na qual influi principalmente o perfil ou formato, seção transversal e dimensões do veículo e a sua velocidade. A resistência correspondente aos atritos de rolamento entre as rodas e o piso, que é proporcional ao peso, e varia conforme o tipo de pista e seu coeficiente de atrito e o tipo do perfil do pneu. A força de inércia referente às massas rotativas do veículo como o motor, engrenagens (transmissão) e as rodas, também relacionada ao peso e aceleração. Ainda considera-se a resistência devida aos aclives do terreno, que é a componente do peso do veículo paralela à via, que nas subidas atua como resistência e nas descidas ajuda o motor. Após determinar essas resistências, pode-se avaliar pontos possíveis a serem melhorados e assim atualizar o projeto. No caso do Baja, após a realização dos cálculos pertinentes, chegou-se a uma solução para a redução da resistência ao avanço, que é a redução da parede corta-fogo. Essa parede é prevista no regulamento, que exige uma proteção entre o piloto, o motor e a área de abastecimento. Deve separar completamente o compartimento do motor e do tanque de combustível a partir do cockpit. No projeto atual a parede corta-fogo corresponde a uma placa plana posicionada atrás do piloto separando o mesmo dos equipamentos exigidos, porém, esta gera uma força de arrasto muito grande devido à sua geometria, aumentando consideravelmente a resistência aerodinâmica, força essa, relacionada com a velocidade relativa do vento e à área frontal do veículo. A solução proposta é a de reduzir a parede na altura dos ombros do piloto, reduzindo assim a área e consequentemente a força de arrasto, porém mantendo as características de proteção exigidas pelo regulamento, através do reposicionamento do tanque e o desenvolvimento de um mecanismo que, na hora do abastecimento, proteja contra qualquer respingo de combustível, o cockpit. Após o projeto aprovado segue-se agora para a etapa de fabricação e montagem, sendo que, após a finalização são esperados: melhorias na velocidade final, maior aceleração, maior tempo de desaceleração, melhor avaliação no quesito "projeto" durante a competição, prova essa que na etapa Sul da competição representa 40% da avaliação total.