SUSPENSÃO TRASEIRA DE UM VEÍCULO DO TIPO BAJA COM ESTERÇO

Resumo

A equipe Baja de Galpão é um projeto de extensão da Universidade de Santa Cruz do Sul, que gerencia, projeta e constrói um veículo off-road do tipo Baja, para participar de duas competições anuais, realizadas pela SAE (Society of Automotive Engineers). Nessas competições, existem equipes representantes de universidades de todo o país. Destaca-se o título conquistado em 2016 pela equipe Baja de Galpão – UNISC na competição Baja SAE Brasil – Etapa Sul, disputada em Passo Fundo – RS, bem como o 6º lugar na Etapa Nacional de 2019 realizada em São José dos Campos – SP. Devido à relevância do projeto para os estudantes de engenharia de todo o país, busca-se sempre aperfeiçoar o protótipo, de tal forma a alcançar maiores patamares tanto para a equipe quanto para a universidade. Com o intuito de aumentar o esterço das rodas traseiras, quando submetidas à situação de curva, foi proposto o uso de uma mola de compressão na barra guia traseira. Anteriormente, o carro possuía um sistema de esterçamento que era dependente do curso do sistema de suspensão traseiro e isso trazia uma série de malefícios no comportamento longitudinal do veículo como também não proporcionava uma divergência considerável que de fato auxiliasse o carro a contornar as curvas de forma mais eficaz. O projeto desse sistema consiste, basicamente, em dois tubos de ¾” que deslizam sobre uma bucha. Em um dos tubos, há um rasgo em forma de oblongo que é responsável por limitar o curso de bump e rebound da mola. É soldado sobre cada tubo um assento que comporte a mola e a mantenha no local. Tal projeto foi idealizado para reaproveitar as atuais barras guias que já são utilizadas. O dimensionamento da mola foi baseado numa simulação de Single Lane Change do software Adams Car, semelhante ao teste do alce, amplamente empregado em carros de passeio, quando o veículo faz uma mudança de faixa a uma velocidade constante. Dessa forma, foi possível obter um esforço axial em curvas de média/baixa velocidade na barra guia traseira que será direcionado à mola e então poder determinar a constante elástica necessária. As condições de contorno foram estipuladas sendo uma velocidade de 15 km/h e o ângulo de esterçamento do volante de 60º, pois representa melhor as curvas em que o carro é submetido. O esforço foi obtido pelo cálculo da RMS (raiz do valor quadrático médio) do gráfico fornecido pelo programa, sendo 94,7645N. Considerando um deslocamento máximo da mola de 10mm, pôde-se calcular a constante elástica pretendida, resultando em 9,47645N/mm. Na condição de full bump da mola, o sistema foi dimensionado para que o ângulo de esterçamento máximo da roda seja de 9,71º e, dessa forma, não comprometa o ângulo de trabalho do semieixo do protótipo. Com o uso desse sistema, pôde-se notar significativa melhora nas acelerações laterais, como também maior segurança ao realizar curvas fechadas. Portanto, não há dúvidas que esse projeto será um diferencial nas provas de manobrabilidade das competições, corroborando com o objetivo da equipe de alcançar títulos e posições ainda mais relevantes.