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http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BCGGW6| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Estudo de metodologias de avaliação da força de resistência ao deslocamento de um veículo |
| Authors: | Arthur Braga Thiriet |
| First Advisor: | Fabricio Jose Pacheco Pujatti |
| First Referee: | Juan Carlos Horta Gutierrez |
| Second Referee: | Leonardo Vinícius Mendes Pereira |
| Abstract: | O ensaio de desaceleração livre descrito no Brasil pela normativa ABNT NBR 10312 consiste em deixar que o veículo role livremente em um determinado intervalo de velocidade. Desta forma é possível estimar a força de resistência ao deslocamento (FRD) total do veículo, correspondente à soma de todas as forças resistivas individuais. Contudo, tal método permite avaliar somente o veículo como um todo, tornando difícil a análise de subsistemas individualmente. Mais ainda, ele é influenciável por variáveis externas não controláveis, como temperatura ambiente, umidade relativa do ar, velocidade e direção do vento, o que agrega alta incerteza à metodologia. Outro ponto negativo é a dependência de condições ambientais específicas que podem representar atrasos e aumento de custos no desenvolvimento de um projeto. Por isso, o trabalho consiste em avaliar duas metodologias que têm o potencial de superar totalmente ou parte dessas dificuldades, sendo uma experimental e outra virtual. A primeira consiste em medir a força de resistência de cada subsistema individualmente, nas quatro principais fontes de resistência: linha de transmissão, pneus, freios e aerodinâmica. Já a segunda estima a FRD através de um modelo virtual. Para testá-las, foram selecionados três veículos de diferentes segmentos e dois tipos de pneu para cada. Cada um dos conjuntos foi testado conforme norma a fim de se obter resultados de referência. Também, cada tipo de pneu foi medido no dinamômetro de resistência ao rolamento antes e depois dos ensaios de referência para se avaliar o comportamento do pneu novo e amaciado. Em seguida, todos veículos foram avaliados pela metodologia de fracionamento das forças resistivas. Então, com auxílio do programa comercial Adams/Car R , um modelo virtual de cada veículo foi testado. Finalmente, os resultados foram analisados nos ciclos de condução da norma ABNT 6601 para obter os valores de energia demandada. Verificou-se que o método de fracionamento das forças é válido, visto que para dois dos três veículos as curvas de desaceleração geradas por cada ensaio se mostraram próximas. Em média, o desvio dos resultados foi de 1%, com pico de 2,03%, valor satisfatório considerando que a incerteza do método padrão normalmente é superior a 10%. O mesmo não foi evidenciado no método virtual, na qual os testes variaram de 0,02% a 5,71% na energia demandada, sem apresentar um padrão e sempre indicando valores inferiores ao real. Ao final, concluiu-se que a metodologia de fracionamento da FRD é válida e útil pois possui maior repetitividade que o método da Norma ABNT 10312 uma vez que é realizado em ambientes controlados. Ainda, tem a vantagem de evidenciar a parcela de cada subsistema do veículo, facilitando o desenvolvimento de componentes individuais. Por fim, o método virtual não se mostrou viável através do programa utilizado por apresentar uma disperção de resultados alta e valores distantes dos experimentais, reforçando que não se pode eliminar o teste físico. |
| Abstract: | The coastdown test, described in Brazil by the standard ABNT 10312, consists in letting the vehicle coast freely in a speed interval. With its results is possible to estimate the road loads acting on the vehicle, that is, the sum of all forces that oppose its displacement. However, this method only allows to evaluate the vehicle as a hole, becoming difficult to analyze certain subsystems individually. Moreover, it is highly susceptible by uncontrollable external factors, such as environmental temperature and pressure, air relative humidity and wind speed and direction, which increases the test uncertainty. Another negative point from those external factors is the dependence on environmental specific conditions which could turn in delays and high costs during the development of a project. Therefore, this work seeks to evaluate two methodologies that have the potential to remedy the difficulties presented, one experimental and another virtual. The first consists in measuring the resistive force at each subsystem separately, at the main four sources of resistance: driveline, tires, brakes and aerodynamic. The latter performs the same traditional coastdown test but in a virtual environment. In order to test them, three vehicles from different segments were selected with two kinds of tire each. Every set of vehicle-tire was teste accordingly to the standard for reference values. Also, each tire had its rolling resistance measured before and after the references tests in order to evaluate the tires behavior ahead and afterwards of breaking-in. Then, all vehicles were tested with the coastdown breakdown methodology. Next, the virtual models were simulated via the commercial software Adams/Car R . Finally, the results were analyzed during the driving schedules from the standard ABNT 6601 to calculate the demanded energy from the vehicle. It could be seen that the coastdown breakdown methodology is valid as the deceleration curves from two out of three vehicles were extremely close. The mean deviation was approximately 1% with peak of 2,03% difference, which is very satisfactory considering that the uncertainty of the standard method is higher than that. The same cannot be said for the virtual test, in which the results differed from 0,02% to 5,71% in demanded energy, showing no pattern and always values much lower than the real. At the end it was concluded that the breakdown method is valid and useful due to the fact that has better repeatability than the ABNT 10312 method as it is performed in a controlled room. Furthermore it has the advantages of evincing each subsystem, helping the development of components separately. Finally, the virtual method with this specific software showed incapable to represent the reality and did not presented a conclusive pattern, which reinforces the idea that the experimental test cannot be replaced. |
| Subject: | Veículos Engenharia mecânica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BCGGW6 |
| Issue Date: | 27-Jun-2018 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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