Aula 02-Caracteristicas dos...

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engenhariaautomotiva

Realização: Parceria:

Fundamentos de Dinâmica Fundamentos de Dinâmica VeicularVeicularAula 02Aula 02

CaracterCaracteríísticas dos Pneussticas dos Pneus

engenhariaautomotiva Nesta aulaNesta aula

• Construção• Designação• Mecanismo da geração de força• Propriedades trativas• Fórmula de Pacejka

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ConstruConstruççãoão

Diagonal RadialCARCAÇA

BANDA DE RODAGEM

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ConstruConstruççãoão

Diagonal Radial1.Carcaça

• Função estrutural• Lonas impregnadas com borracha• Cinta (radial): rigidez na direção tangencial

2.Banda de rodagem• Transmissão das forças do pneu para o solo• Drenagem (aquaplanagem)

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Tipos de carcaTipos de carcaççaa

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CaracterCaracteríísticas dos pneus sticas dos pneus radiaisradiais

1.Vantagens• Maior durabilidade• Menor resistência ao rolamento• Maior conforto em altas velocidades• Melhor absorção de forças laterais• Maior estabilidade direcional• Menor sensibilidade à aquaplanagem

2.Desvantagens• Menos confortável em baixas velocidades• Maior custo

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Comportamento da rigidez Comportamento da rigidez com a velocidadecom a velocidade

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Dimensões caracterDimensões caracteríísticassticas

B-largura nominalD-diâmetro externod-diâmetro do aroH-altura

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DesignaDesignaççãoão

1.Tamanho (B,d)2.Série (H/B)

• 80/70/65/60/55/50/...3.Capacidade de carga4.Velocidade limite5.Tipo de carcaça

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Capacidade de cargaCapacidade de carga

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Velocidade limiteVelocidade limite

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175/70 R13 80 Q

Largura B = 175mmDiâmetro do aro d = 13”Relação H/B = 0.70Diâmetro externo

D = 13*25,4+2*0,7*175D = 575,2 mm

Tipo de carcaça = RadialCapacidade de carga = 4414 NVelocidade limite = 160 km/h

ExemploExemplo

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Coeficiente de atritoCoeficiente de atrito

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VariaVariaçção da aderência ão da aderência durante uma chuva fracadurante uma chuva fraca

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Mecanismo de geraMecanismo de geraçção de ão de forforççaa

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Ambos dependem de algum escorregamento para existir.

Mecanismo de geraMecanismo de geraçção de ão de forforççaa

Atrito por adesão•Contato intermolecular•Sensível à água

Atrito por histerese•Deformação da borracha•Menos sensível à água

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Mecanismo de geraMecanismo de geraçção ão de forde forççaa

CARGA VERTICAL

FORÇA DE ATRITO

ESCORREGAMENTORELATIVO

Pneu

Direção do movimentoComprimento

do contato

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EscorregamentoEscorregamento

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VariaVariaçção do coeficiente de ão do coeficiente de atrito com o escorregamentoatrito com o escorregamento

Fx µ W⋅

ABS

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Coeficiente de atrito para Coeficiente de atrito para alguns tipos de pistaalguns tipos de pista

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VariVariááveis que afetam o veis que afetam o coeficiente de atritocoeficiente de atrito

•Carga normal no pneu•Diminui com o aumento da carga

•Pressão•Aumenta com a pressão

•Superfície da pista•ASTM Standard Method E-274 •Reboque com uma das rodas travadas (“skid tester”)•Skid number 81 = coef. de atrito 0,81

•Velocidade•Diminui com a velocidade•Em pistas molhadas => aquaplanagem

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VariVariááveis que afetam o veis que afetam o coeficiente de atritocoeficiente de atrito

Carga normal no pneu

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Coeficiente de escorregamento Coeficiente de escorregamento em diferentes velocidadesem diferentes velocidades

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VariVariááveis que afetam o veis que afetam o coeficiente de atritocoeficiente de atrito

Aquaplanagem

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•Desempenho de frenagem•Distância de parada.•Coeficiente de aderência ( ).•Dificuldade de se manter o coeficiente de aderência devido à transferência de carga.•O travamento das rodas é inevitável ( ).•Uso de sistemas assistidos (ABS).•Limitação em rampas

•Desempenho em tração•Limite de rampa.•Habilidade do motorista em não deixar patinar.•Necessidade do controle de tração.

Relevância sobre o Relevância sobre o desempenho do vedesempenho do veíículoculo

engenhariaautomotiva Comportamento lateralComportamento lateral

Geração das forças laterais:•Controlar a direção do veículo.•Gerar aceleração lateral em curvas ou mudança de pista.•Restringir forças externas (rajadas de vento, inclinação lateral da pista).

Obtenção:•Deslizamento lateral do pneu (deriva).•Inclinação lateral do pneu (cambagem).

engenhariaautomotiva Deslizamento lateral (deriva)Deslizamento lateral (deriva)

Área de contatoRegião de deslizamento

Deriva

Direção do pneu

Direção do movimento

Braço do momento

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engenhariaautomotiva Deslizamento lateral (deriva)Deslizamento lateral (deriva)

Atraso na geraçãoda força lateral

(prejudicial em pistas muito rugosas).

engenhariaautomotiva Deslizamento lateral (deriva)Deslizamento lateral (deriva)

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Influência da forInfluência da forçça normala normal

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Influência da Influência da cambagemcambagem

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Influência da forInfluência da forçça normala normal

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Formatos tFormatos tíípicos das curvaspicos das curvas

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ObtenObtençção experimentalão experimental

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FFóórmula de rmula de PacejkaPacejka

Expressão matemática para as curvas, baseada em alguns dados experimentais.

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FFóórmula de rmula de PacejkaPacejka