Estudo cinemático e dinâmico de um mecanismo de acionamento do freio de um veículo mini baja com foco na otimização da frenagem: uma análise das variáveis independentes.

Abstract

A segurança veicular é dividida em passiva e ativa. A passiva atua quando não há interferência do condutor e ocupantes, por exemplo, airbags, cinto de segurança, estrutura veicular (carroceria), etc. Todavia, a segurança veicular ativa são sistemas em que há alguma interferência do condutor, por exemplo, sistemas de direção e freios. Apesar de todo e qualquer sistema de segurança ser importante para garantir a integridade física dos ocupantes do veículo, neste trabalho abordou se o sistema de freios aplicado a veículos mini Baja SAE, uma vez que não há material didático que discute especificamente variáveis independentes e dependentes, de modo a orientar nas tomadas de decisão de seleção e desenvolvimento do projeto de sistema de freios dessa categoria de veículos. Este projeto tem como objetivo a realização de um estudo bibliográfico, tornando possível especificar as principais variáveis do sistema, como: geometria de mecanismos (pedal e balance-bar), tempo de frenagem, ganho hidráulico, torque de frenagem. Estas, envolvidas no processo de frenagem e de importância para a idealização de novos mecanismos auxiliares. Através destes, plotar e interpretar curvas de tendência que ajudem o projetista a entender a manipulação das variáveis independentes e suas respostas ao sistema. Com auxílio dos softwares MS Excel e SolidWorks foi possível tabular todas as variáveis independentes, plotar curvas, esboçar e simular os mecanismos. Os resultados sugerem que a variável independente “seção transversal” é significativa para a resistência mecânica dos componentes mecânicos do sistema de freios, esta variável influencia diretamente na resposta de “tensão mecânica” (variável depende), consequentemente, na otimização dimensional. O material dos componentes mecânicos também é relevante, porém há projetos que são limitados financeiramente, assim, metais nobres são inviáveis, logo, uma possível solução é trabalhar a geometria (seção transversal). A fim de melhorar o desempenho de frenagem foi proposto um mecanismo com mola, o qual foi idealizado com o propósito de retardar o travamento abrupto das rodas e diminuir o tempo e a distância de parada do veículo. Por meio das curvas de tendência obtidas das variáveis independentes e dependentes, abordadas nesse trabalho, foi construída uma discussão acerca dos resultados que possibilitou a elaboração um material que oriente projetos de sistema de freios de um veículo mini Baja SAE.