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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
engenhariaautomotiva
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