2019

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Márcio Ciolfi, Celso Pacheco, Rodrigo Mathias, Adriano Souza da Silva, André Casagrande, Edilson Dias

Ano de Publicação: 2019

Resumo: Hydraulic brake pipes are responsible for fluid flows and as consequence the proper functionality of the most important safety system in passenger vehicles. Even so, this component has no much development since it was applied in the 1930s. In fact, the brake pipes can be particularly vulnerable components, being mainly in an exposed condition under the vehicle and near of components with relative movement. Externally it needs to survive a wide range of environmental conditions whereas internally it must withstand pressurized brake fluid. Brake pipes failures is an obvious safety hazard. Using simulations with car body, burst and corrosion bench test and multiple linear regression, this paper attempts to present, basing the pipes lifetime in the burst bench test, how the pipes are really vulnerable or not to damages caused by interference with other components, corrosion or even in frequent abrasion. As well as pipes behavior during interference, how such as corrosion in spot exposed regions degrades the pipes, how such as quantity, type and bending location influence the lifetime, which are the most relevant damage factors, how the damage usually occurs on vehicles, and specify an equation capable of projecting burst pressure considering the damage dimensions as variables. This paper shows the most vulnerable regions and pipes diameter most affected, clarify how the bends impact on the pipes lifetime and defines a equation able to correlate a pipe lifetime prediction based on the damage dimensions.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Vagner Nascimento, Giovanni Teixeira

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The air brake system is still the most common brake system in use in heavy diesel vehicles. For safety and economic reasons it is imperative to understand the performance and durability (especially fatigue and wear) of every component of a drum brake, particularly the brake shoes. In applications where torque is lower than 20kNm brake shoes are made of ductile metals such as SAE 1030 steel. For such ductile materials Brown-Miller and Fatemi-Socie are the most recommended methods for fatigue crack initiation life prediction. The next pages discuss the validation of these fatigue methods in the case study of a 325mm brake shoe.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Marco Túlio Batista dos Anjos; Juan Carlos Horta Gutiérrez; Cláudio Junior Ferreto; Felipe Dornellas Silva; Lázaro Valentin Donadon

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The present work aims to investigate the influence of wear of the pads and brake disc on the brake squeal behavior with the help of the Finite Element tool. Brake discs basically work by the pressure of the brake pads against a rotating disc. The friction between the pads and the disc causes the latter to decelerate, but it can also cause dynamic instabilities of the system giving rise to noises. Among the main noise in vehicle brake systems, there is the squeal noise, which is usually associated with the coupling of two neighboring natural modes. One possible way to identify unstable modes is by extracting complex eigenvalues from the system. An unstable mode can be identified when, in the result of the extraction of the complex eigenvalues, the real part of the eigenvalue is positive. In the present work, a brake system (disc and positioned pads and their respective materials and friction coefficients) was duly modeled and validated. The validation was done by means of a correlation between the frequency of the noises found experimentally and the frequency of the unstable modes found in the virtual model. A parametric analysis was performed simulating the wear of the disks and pads to understand the effect of the mass variations and stiffness on the instability of the system. According to the results found in the analyzes that simulate the wear, with the decrease, mainly the thickness of the brake pads, there was an increase of numbers of unstable modes, that is, the brake system is more prone to squeal generation. 

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Pedro Oliveira, Henrique Rodrigues and Eduardo Ferro

Ano de Publicação: 2019

Resumo: It is well known the difference between development levels and engineering investment applied to passenger car brake pads when compared to Original Equipment Manufacturer (OEM) and items sold in the Independent Aftermarket (IAM). Based on these differences, the objective of this paper is to propose a simple evaluation for the IAM that can provide at least some level of the understanding of frictional material behavior. Based on a tripod of variables, or three Dimensions Development, described in this work as Performance, Comfort (NVH) and Durability; and using internationally and established testing procedures to measure these dimensions in order to meet the IAM demands for the cost-benefit engineering investment. An important part of the proposed tool is to position friction material against competition for market known issues, and, more importantly, to ensure end product safety and reliability.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Author, Rafael Fortuna Pizzi

Co-Authors: Getúlio Soares Júnior, Pablo Tonetti Anselmo ,Vagner Do Nascimento, Roger Lusa dos Santos, Diego Severo Antunes, Diego Masotti, Prof. Dr. Juan Carlos Horta Gutierrez

Ano de Publicação: 2019

Resumo: This study aims at analyzing the causes of noise in a heavy vehicle brake system (6x2 tractor) and proposing solutions to improve comfort during braking as it is known that, during the activation of the automotive brakes, noise can be generated in different frequency bands that can cause discomfort to the user and the study of how to reduce it is considerably important to bring more comfort in its use. As a working methodology, firstly, comparative analysis of dimension and material were performed between the axle assembly that presented noise and another axle assembly of a vehicle with no noise adopted as reference. This information was used as the basis for the frequency and acceleration virtual analysis that were validated with vehicle instrumentation and data acquisition. In parallel, vehicle tests with different brake friction materials were conducted. The answers of the dimension and material analysis from the axles assemblies highlighted the specificities of each of them but did not show great influence in the observed noise incidence. The vehicle instrumentation and data acquisition besides validate the virtual data, also showed the system amplitude of vibration which, through comparative tests with the same vehicle with the reference axle and similar vehicles, showed high variation in the acceleration and amplitude of vibration. The vehicle tests with different brake friction material varied the stiffness of the brake system, however, showing no evolution in its integrality but causing the noise at different braking pressure of the presented in those conditions. It is concluded that the difference between the axles assemblies is the assembly of the brake system “S” cam axle which, when actuated, has the rotation contrary to the wheel rotation, which can originate the variations in the acceleration and amplitude of vibration verified in the data acquisition and, therefore, may influence in the noise appearance.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Roger Lusa dos Santos

Co-Authors: Diego Masotti, Pedro H. Moraes da Silva, Diego A. Severo, Ney F. Ferreira, Jean C. Poletto, Liu Y. de Barros, Patric D. Neis

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The need to predict the durability of the friction material is a constant pursuit of the application engineer. In fact, the difficulty in reproducing by means of laboratory tests the actual conditions of application of the friction materials makes it essential to understand the influence of the test parameters on the wear of the friction material. Currently, durability data is extracted from dynamometer tests, where the parameters of speed, pressure, and decelerations are applied and divided into blocks of temperature, which do not represent exactly the actual driving condition of the vehicle. Thus, the objective of this study is to compare the pad wear when subjected to two wear test models: The first one is based on the wear test procedures traditionally found in the light and heavy vehicle (repetitive matrix) and the second an alternating wear matrix, which results in friction material disturbs, more similar to the field condition. The total energy and pressure, temperature and velocity parameters are the same for both matrices, and the difference is given by the alternation of the number of cycles and brake application in each temperature block. Throughout the tests, after each test temperature block, the mass measurement of the pad is performed. In this paper two distinct formulations are used, one being semi-met and the other low-met. In both formulations, the alternating matrix has approximately 30% higher wear than the repetitive wear matrix. This shows that the effects of the alternating braking conditions throughout the laboratory tests present a remarkable increase in the level of wear of the friction material.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Luciano Ferreira da Cruz, Claudemir Rudek, Roberto Zanetti Freire

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The braking system of any road vehicle is subject to extensive legislative standards and requirements in many regions around the world. In buses, which belong to M3 category, one of the most critical demands is occupancy rate of passengers that leads to affect Gross Vehicle Weight (GVW). More and more, customers are pushing the manufactures to increase the GVW of buses to allow more passengers inside and consequently increase profitability of the operation. By increasing GVW braking system has to present better performance to fulfill requirements. ECE R13 regulation establishes 2.5m/s2 as minimum Mean Fully Developed Deceleration (MFDD) and 64,4meters as maximum Stopping Distance (SD) acceptable to secondary brake performance. In a 4x2 vehicle with GVW of 19.5 tons fitted with disc brakes these requirements are actually fulfilled, but by adding 600 kg it became out of requirements. Based on the parameters which might affect braking performance, three different approaches were studied, tested and disposed in a decision matrix to choose most feasible in terms of performance, costs, manufacturing and time to implementation: a new protecting valve setup, increasing residual pressure at port 21 and 22; a new pneumatic scheme using a  Double Check Valve (DCV) to share residual pressure from non- failed circuit to failed circuit; and finally an exchange of 24” service  brake chambers by a 27” in both axles, being those solutions pre- selected as feasible solutions in terms of less impacts to brake system.  Tests were performed considering failure at front (FA) and rear (RA) axles. By taking baseline results with MFDD 5.49% and 1.63%, and SD 3.09% and 4.72% out of requirements for FA and RA failures respectively, test results for proposed solutions showed in a ranking: DCV solution as the best performance, which had improved MFDD by 50.56% and 51.92%, and SD had decreased by 67.51% and 59.44%; 27” service chambers as second best solution, which had improved MFDD by 17.80% and 16.23%, and SD had decreased by 24.52% and 18.87%; and finally new protecting valve setup in third place with improving of MFDD by 19,30% and 10.87%, and decreasing of SD by 28.60% and 11.22% overcoming baseline results. Therefore, all three solutions fulfilled the regulation requirements and could be selected by the manufacture according to its needs.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Joel Sanvezzo Junior, Douglas Dutra

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The cooling efficiency of automotive disk brakes comprises an important area of development, since the system performance is directly related to the overheating level that is being achieved during the braking period. The heat generation occurs during the conversion of kinetic energy into heat. After this process, it is crucial an effective thermal dissipation in order to assure the decay of temperature levels. Such thermal dissipation results mainly from the interaction of the brake components with the external airflow in the wheel arch, where there are the occurrence of heat transfer mechanisms including conduction, convection and radiation. In this sense, through the  application of simulation models, it is possible to predict the thermal- structural behavior by combining solutions in the fluid dynamics and  structural areas. In this work, a one-way fluid-structure approach is proposed by combining conventional CFD (Computational Fluid Dynamics) and FEA (Finite Element Analysis) models. The CFD modeling aim to solve the disk brake cooling during the airflow passage in the wheel arch and its interaction with the brake components. The FEA modeling aim to solve the thermal structural behavior that is originated during the braking action due to the thermal  loads and certain constraints. When coupling both models in a one- way coupled solution, it is noticed a faithful characterization of the  thermal-structural behavior, making possible the investigation of key parameters that leverage better performances. A design optimization of the disk brake is performed to obtain an improved design based on thermal exchange criteria between the disk and the external airflow.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Narã Vieira Vetter

Co-Authors: Antonio Carlos de Oliveira, Eduardo Henrique Souza Fontes ,Felipe Nogueira ,Guilherme Henrique Fonseca, Luis Fernando Nuss de Souza, Rodrigo de Oliveira dos Reis, Vangelo Cardoso Manenti

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The automotive research and development environment is increasingly challenging and complex, full of new technologies, regulations and customized customer needs. In addition, the cargo transportation market is very dynamic and competitive, becoming complex the strategies for companies in this segment. According to Anfavea (2018), this trend, especially in large urban centers, has driven the intention to use light commercial vehicles to capillize deliveries in destinations with a high demographic concentration and traffic limited to medium and heavy vehicles. In this scenario, the demand for diversified products is increasing in order to overcome the main tradeoff: “minimizing the size of the trucks and maximize the load capacity”. It brings the number of complex projects. The brake system is greatly impacted in these developments mainly because light commercial vehicles are situated in a weight range that we can call "identity crisis" if on the one hand they need an upgrade compared to a conventional car and use the hydraulic brake on the other one need a downgrade of a medium or heavy truck that brings robustness and pneumatic brakes. The definition of the type of assistance is a determining factor, hydraulic brake; pneumatic brake or a hybrid brake (air over hydraulic). Each type has its advantages and disadvantages, which are directly related to the vehicle's application such as installation package, serviceability, service brake costs and performance and especially parking brake. This work shows the study and development of the brake system including the detailed presentation of a dry caliper, implemented as disruptive innovation technology. It also has a new concept applied to a commercial vehicle, developed in Brasil and used as footprint own knowledge for the specific needs of the market and provides a very cost-benefit commitment for the customer, yet brings the wished confidence of the parking brake function for drivers.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: André Garcia Lima Suetti

Ano de Publicação: 2019

Resumo: One of the critical characteristics in a brake pad is its deformation when subjected to compressive loads. This deformation is called compressibility, which can be obtained quantitatively through compression cycles performed by a specific test bench. However, such testing is costly and long enough not to meet the demand of manufacturers of friction materials. To overcome this difficulty, this work presents regressions for the estimation of compressibility through the natural frequencies of the pads, since they can be obtained quickly and at low cost through a simple modal analysis. The theoretical basis for the correlation between compressibility and natural frequencies includes the theory of elasticity - which defines an inverse relationship between strain and stiffness - and the theory of vibrations, which defines the natural frequencies of a mechanical system as a function of its mass matrices and stiffness. Since the dependent variable (compressibility) and explanatory variable (natural frequency) are linked to stiffness, it is theoretically plausible to direct estimative. As additional explanatory variables, in addition to the experimental data of natural frequencies, the work uses the mass values and the temperature during the natural frequency measurement to improve the regression models.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Giorgia Buganza

Co-Authors: Fernando Utyike, Fabio Raposo, Eduardo Godinho

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The female market share has increase every year, for some segments we have a majority of female buyers. Working with this tendency we work to understand the impact and the dislikes that we may be facing in the near future due to the costumer habits, and also understand what can be done to improve this relationship. This paper will discuss the feeling correlation between the foot position, heel point, drivers knee and the feeling of the brake pedal. We need to consider the difference between different shoe sole design and the impact on the point of force apply and angles resulting a costumer perception of the brake feeling of the vehicle. Based on Market research, math model studies and simulation, experiments done at the vehicle and measurements considering different situations we will show that the felling can be affected using different shoes and the brake performance perception can be also affected. We conclude the paper with the comments on what should be consider guaranteeing the best driver experience feeling.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Wesley Bolognesi Prado, Silvia Faria Iombriller, Marco André Rodrigues da Silva, Lázaro Renato Oliveira

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The brake pedal is the brake system component that the driver fundamentally has contact and through its action wait the response of the whole system. Each OEM defines during vehicle conceptualization the behavior of brake pedal that characterizes the pedal feel that in general reflects not only the characteristic from that vehicle but also from the entire brand. 

Technically, the term known as Pedal Feel means the relation between the force applied on the pedal, the pedal travel and the deceleration achieved by the vehicle. Such relation curves are also analyzed in conjunction with objective analysis sheets where the vehicle brake behavior is analyzed in test track considering different deceleration conditions, force and pedal travel. 

On technical literature, it is possible to find some data and studies considering the hydraulic brakes behavior. However, for pneumatic brake systems, the pedal feel theoretical study is not usual, where is normally used for these developments, exclusively the subjective evaluation which become necessary to have more specialists to define the brake pedal behavior. 

Throughout this article will be revised the characteristics concepts of brake pedal and what impact in pedal feel in pneumatic brake systems. Vehicular measurements will be also presented which provided important information on comfort curve definition of commercial vehicles pedal feel, correlating these measurements with subjective analysis and also considering technologies like ABS and EBS. Such study creates a methodology with objective parameters for the future vehicles to be developed by the brand.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: David Antanaitis

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The discussion in the braking industry that has been ongoing for over a decade now on how to specify brake systems for regenerative-brake intensive vehicle applications has intensified considerably in the past few years as the automotive industry ponders a future where electric vehicles become predominant. Major automotive manufactures have announced plans to create dedicated electric-only vehicle architectures, from which to offer a full range of electric vehicle configurations. The time to really figure out the translation of Voice of the Electric Vehicle Customer to technical requirements and brake system content is approaching very rapidly. One of the major design decisions in the brake system is the sizing of foundation brake components for thermal performance. There is no question that regenerative brakes can significantly reduce the demand on the friction brakes in normal usage, sometimes by a full order of magnitude or more. Brakes no longer need to be sized for everyday use, rather, the sizing is driven by “limit cases” such as failure of the regen system, a full state of charge in the battery at high elevation, or conditions of “de-rating” of regenerative braking due to drive motor and/or battery operating conditions including temperature. The present work takes an in-depth look at real world vehicle operating conditions that can drive high thermal loads to the brakes and proposes requirements and methodology for relating this to brake hardware selection. The methodology is illustrated through case studies and analysis, showing how brake temperatures are affected by changing from an internal combustion to an electric drive, and further showing how factors such as initial battery state of charge can have a significant effect on the brake temperatures.

Evento: 14º Colloquium Internacional SAE BRASIL de Freios & Mostra de Engenharia - Controle de Movimentos

Autoria: Emerson Batagini

Ano de Publicação: 2019

Resumo: The automotive world is battling every day to provide innovation and product development without compromising the environment. The electrification of the engines can be a factor that divides eras into the market. The conventional brake system links the act of apply the brake pedal with the stop or deceleration of the vehicle. This is now possible thanks to the long-term use of the vacuum generated by the combustion engine or by auxiliary equipment (vacuum pump). New brake system technologies provides, without a vacuum source, more efficient and safer braking than the current power brake system. Embedded in technological developments, these systems interacts with other vehicle components (cameras, radars, ABS, ESC) bringing the driver advanced safety conditions.

Evento: 7º Colloquium SAE BRASIL de Eletroeletrônica Embarcada e Mostra de Engenharia

Autoria: Victor Hugo Rocha de Oliveira

Ano de Publicação: 2019

Resumo: A aquisição de dados relacionados à rolagem e aceleração de veículos de competição do tipo Baja SAE é imprescindível. Dados precisos do comportamento do veículo possibilitam com que a equipe de Engenharia realize modificações precisas em parâmetros de massa ou geometria, além de comparar os resultados obtidos com os modelos matemáticos desenvolvidos. A estrutura de uma unidade de medida inercial, como os acelerômetros e giroscópios, permite coletar dados importantes sobre a rolagem e aceleração nos eixos x, y e z; entretanto, parâmetros como sensibilidade e outros fatores externos provocam um grau de incerteza nos valores medidos, gerando um acúmulo de erros. Para otimizar o sistema de aquisição de dados de um acelerômetro, a equipe Baja Unileste evidencia a utilização do filtro de Kalman para a fusão de sensores, viabilizando reduzir o erro de processo e garantir robustez e precisão no procedimento. Este trabalho aborda a implementação deste método para utilização em um sistema embarcado, desenvolvendo um processamento de informações mais próximas de seu estado real.

Evento: 7º Colloquium Sae Brasil De Eletroeletrônica Embarcada E Mostra De Engenharia

Autoria: GUSTAVO DE SOUZA LIMA

Ano de Publicação: 2019

Resumo: In the context of high and rising development, validation and certification costs of new components for automotive applications, not only but particularly within the electric and electronic perimeters, the re-use or modularization of components among different car models has become a non-negotiable drive for the car industry in order to increase investments efficiency and foster costs reductions. On another spectrum, it is very salient in the Brazilian market the demand for vehicle-embedded technology, mainly connectivity, surprisingly even more than in other leading automotive markets as the United States. This paper presents a real case study of the complex application of a new multimedia system on a broad range of vehicles produced in two different plants, sold in the Brazilian market under two different brands belonging to the same automotive group. The whole process was led by the local product engineering team using a successful modular strategy, which allowed the achievement of important scale economies–in both purchasing and manufacturing terms–, as well as the upgrade of the connectivity offer and the connected perceived quality, while preserving the style specific to each model. It is argued that, despite greater complexity during the exploratory phase, and a larger time to market therefore, the application of a simpler, cheaper, undeniably better multimedia system on ten different car models could be hardly achieved outside of a modular approach. More broadly, it is also argued that the  method is largely efficient, relevant for other components and sub- assemblies and not limited to the automotive industry.

Evento: 7º Colloquium SAE BRASIL de Eletroeletrônica Embarcada e Mostra de Engenharia

Autoria: Lucas Gomes de Almeida

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Este trabalho apresenta uma proposta cujo objetivo é adquirir conhecimento sobre a fusão sensorial, desenvolvendo algoritmos inovadores nesta área para que seja possível então realizar a implementação de um sistema inteligente de navegação em ambiente estocástico utilizando um robô móvel autônomo. O robô utilizado é o Pioneer 3-DX, dotado de sensores como sonares, encoders, giroscópio e também uma câmera de alta resolução para reconhecimento de imagens. Pelo fato de todos os sensores possuírem erro em suas leituras, por menores que esses erros possam ser, após certo período de funcionamento ou distância percorrida pelo robô,

eles podem tornar-se significantes e prejudicarem o funcionamento de todo o sistema. Para minimizar tais erros, a utilização de métodos de fusão sensorial se faz necessária, tal como o Filtro de Kalman, para a obtenção de valores mais confiáveis do posicionamento do robô no espaço, bem como sua orientação. Nesse sentido, este artigo irá apresentar o resultado da movimentação de um objeto sem o Filtro de Kalman e, posteriormente, com a utilização do mesmo, onde será possível a percepção das vantagens da aplicação desse método. Após a implementação do filtro, será também desenvolvido um algoritmo que permita ao robô a movimentação de um ponto A até um B desviando de todos possíveis obstáculos encontrados em seu caminho. Tendo em vista que o robô possui um computador de alto processamento embarcado, o algoritmo de fusão sensorial implementado na linguagem de programação C++ pode ser facilmente executado em tempo real sem a necessidade da utilização de um processador externo.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Fernanda Pinheiro Martins, Cláudia Regina de Andrade

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Recently, the advance of computational fluid dynamics simulation applied on design of internal combustion engines (ICE) has highlighted the need of reliable chemical kinetics models for most common fuels applied on ICE operation, such as ethanol, gasoline and blends. Therefore, the mainly motivation for this study is determine and evaluate the influence of the water content on ethanol flames for laminar flame speed and chemical kinetics. For this goal, laminar flame speed measurements by OH-Emission and OH-PLIF were conducted on anhydrous and hydrous ethanol premixed flames at atmospheric pressure. Distinct fuel samples were evaluated at several equivalence ratios. Chemical kinetic simulation considering Marinov ́s mechanism was performed in order to match velocities obtained from experimental data versus values obtained through numerical simulation, and to verify the characteristics of hydroxyl production at conditions studied. A sensitivity analysis for defined species was performed for the test conditions and the images obtained by laser techniques were correlated to simulated cases.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Alex Cardoso Santos, Antonio De Padua Silva, Piero Sobral Genaro, Sonia Ferreira Borges

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  During the early phase of vehicle development, one of the key design attributes to consider is visibility for the driver. Visibility is the ability to see one’s surrounding environment while they are driving. Therefore, it is one of the key requirements to be considered during the vehicle design. Certain vehicle characteristics such as the size of windshield and the design of the pillars influence the perception of visibility for the driver. One specific characteristic influencing satisfaction is A-pillar obscuration and location, which is the subject of this paper. The objective of this project is to analyze the relationship between the A-pillar obscuration/location with the driver satisfaction under real world driving conditions, based on research, statistical data analysis and dynamic clinics. Other influences, such as the position of the occupant in the seat was also studied and captured in this paper.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Carlos Alberto Leite de Moura

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  A regulagem de faróis automotivos convencionais é realizada através da movimentação horizontal e vertical de seu refletor óptico. Através deste procedimento o facho luminoso de luz baixa é centralizado horizontalmente e inclinado verticalmente para baixo, procedimento que mantém seu maior volume de luz fora do campo de visão dos demais usuários da via, de modo a iluminar prioritariamente a via. Nas situações de carga no porta-malas e/ou de ocupação variada dos assentos de passageiros, o mencionado alinhamento do farol sofre variações, podendo resultar tanto em má iluminamento do trajeto quanto em ofuscamento aos demais usuários da via. Para resolver este tipo de problema o condutor do veículo deve regular manualmente o facho luminoso, corrigindo o desalinhamento propiciado por carga e/ou presença de passageiros. Alguns veículos, mesmo aqueles equipados com os mencionados faróis convencionais, possuem um recurso facilitador em situações deste tipo, trata-se de um motor de regulagem integrado ao farol que, mediante o acionamento de um botão localizado no painel, reorienta o facho luminoso. Ocorre que este recurso, apesar de compensar a movimentação desencadeada pela carga, abriga um outro problema, que é o de reorientar o facho luminoso sem garantir a condição de regulagem prevista pela legislação, sobretudo por conta do seguinte detalhe: os estágios de movimentação do motor são fixos, já os ângulos da inclinação promovida pela supramencionada carga são aleatórios. Este trabalho pretende abordar o caráter problemático deste tipo de ocorrência e, sobretudo, os possíveis impactos para a segurança veicular. Em complemento, pretende-se discorrer acerca de uma alternativa, passível de implementação na transição tecnológica entre os faróis automotivos convencionais e os de última geração.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Israel Joao Cancino Junior

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  The Single beam reflector usage with H4 halogen bulb type is adopted in low cost emerging market countries that represent a very important segment for General Motors South America region. Currently, GM engineering tech centers have developed several different solutions for H4 halogen bulb reflector type that have their package, in terms of dimensions, to meet legal requirement and performance. Taking that into consideration, this new H19LL bulb development represents a great opportunity to find out an innovative new design with reduced mass and consequently cost reduction. Besides, it could allow enhancing reflectors portfolio as well as enabling Design Studio to better define customer driven theme for the vehicle appearance.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Alex De Oliveira, Flávio Ferreira, Alexandre Pinheiro Bernardes

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  This paper analyses the effects of the application of the exhaust gas recirculation (EGR) technique in a stationary, single cylinder engine aiming to reduce the emissions of nitrogen oxides (NOX). The engine was operated with diesel oil containing 8% biodiesel (B8) for different load and EGR rates. The engine emissions of carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) and nitric oxide (NO) operating without the EGR system were compared with the operation with EGR rates of 15% and 25%. The results revealed that the increase in the EGR rate increased the exhaust gas temperature, the engine specific fuel consumption and the CO and CO2 emissions, but with reduction of up to 72% of NO emissions, when using 25% of EGR rate.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Luis Alberto Pargas Carmona

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Dealing with several variables simultaneously is not a simple task for quality engineers because the interpretation of out-of-control signals involves the examination of the data from a multivariate perspective. In this paper, a graphical technique for interpreting out-of-control signals in multivariate control charts is proposed. This approach consists of a typical Hotelling‘s chart with warning labels indicating: 1) the univariate out-of-control points often masked by the T-squared statistic; 2) the plane of the biplot that should be investigated to identify the cause of the signal. The idea of using biplots as a complementary tool is to provide a broader view of the data without adding much complexity to the analysis. Finally, the benefits of this are shown through a case example of an automotive body assembly process.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Carlos Alberto Leite De Moura, Paulo Victor Spessoto Pingueiro

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Daytime visibility represents one of the most important themes in automotive safety. Some accidents, especially frontal collisions, used to occur as a result of a bad recognition of vehicle presence. In order to keep vehicles more visible during the day, there is a luminous device called Daytime Running Lamp (DRL). Nowadays DRL is not mandatory in Brazil, but it will be in 2021 for new vehicles. As with any situation that involves technological transitions, some questions appear, among them: how to equalize the market, in terms of daytime visibility, considering newer and older vehicles together? How to improve visibility in older vehicles that were not designed with DRL? The answer maybe lies in the alternative usage of automotive headlamps. Among other facts, one luminous device for two functions can result in safety improvements without unexpected investments. Therefore, how can this technically be achieved? By CONTRAN 667, that has adopted North America references, including luminous devices according to FMVSS, it is possible to use a low beam or a high beam dimmed to a maximum 7000 cd. According to Brazilian Traffic Code (CTB), the usage of low beams turned on during the daytime is mandatory. Both references consider headlamps to guarantee visibility improvements, low beam as it is and – only for FMVSS – the high beam dimmed. In this second case this can be seen as problematic when we consider halogen technology, because its dimming process is perceptive, even to the naked eye. The purpose of this article is to show how light source technology can differ in the dimming process. Based on LED and halogen headlamp evaluations and comparisons, results will be explored in order to clarify some impacts caused by a single technical criterion applied on devices with different technological levels.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Felipe Biondo, Afonso Reguly, Marcelo Favaro Borges

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Projects of bus body structures must be developed taking into consideration the dynamic loads that this type of vehicle is subjected to. Experimental and numerical methods can be used to evaluate fatigue life in order to determine the durability of these vehicles. Bus structures are basically constructed using welded thin walled profiles that are often oversized due to the lack of knowledge of several product characteristics such as the conditions of the pavements, deficiency of characterization of welded joints and the quality of the materials used. Allied to this the Brazilian road system counts on several types of roads, presenting roads in good conditions of conservation until roads in precarious conditions with extremely high severity. In addition, vehicle safety standards have been intensifying their requirements. With that in mind, bus body manufacturers are investing in research to produce more durable, efficient and safe buses, expanding the search through engineering tools to develop better and more competitive products. The aim of this work was to analyze high cycle fatigue life of welded joints of thin-walled profiles used in bus structures subject to dynamic loads, comparing the use of three different raw materials to understand the impacts of the replacement of the materials already used in these structures for materials with better mechanical properties. This work began with the study to understand the real application of coaches. To perform this task was elaborated an experimental procedure that encompasses the main routes used by these vehicles, and through the acquisition of experimental data it was possible to evaluate the real loads that this kind of structures are submitted to. With the results obtained through the sensors it was possible to understand the loads that the roads produce in the structure of the vehicle and from these data a laboratory test was elaborated to represent the real application of the vehicle. The data acquired were inserted into the virtual model and through them it was possible to find the forces and loads that were applied to the welded joint that was chosen as object of study to perform the experimental fatigue test. Proof bodies were elaborated to represent the real application of the vehicle, those were produced using three different raw materials, two of them commonly used in bus bodies structures and a third steel, dual-phase, commercially called DP 980. The materials were submitted to several experiments and based on the results of the tests it is possible to conclude that DP 980 present a better performance than the others. This material has presented a fatigue life more than two times higher than the others for the same conditions. It was also possible to assure that, using DP 980 steel, it is possible to develop safer structures for buses, because this companies to produce oversized structures, penalizing their profitability and energy efficiency. In addition, vehicles moving on more aggressive paths than design criteria are likely to fail in the field, leading companies to disburse technical assistance and customer dissatisfaction. Another great reason for the search for new technologies to be implemented in public transport vehicles is the development of safer bus bodies, where using more efficient materials it is possible to increase the energy absorption of these structures when they are involved in accidents. This issue is very relevant because according to data released by the Brazilian Federal Police (PRF), in the years 2011 to 2016 there were more than 38,000 accidents involving this type of vehicle on federal roads. In order to develop more durable, cheaper, more efficient and safer structures, the search for the development of new materials has intensified. In the bus body industry, alternatives such as the use of aluminum in structural components, the use of composites and high mechanical strength and low alloy steels (HSLA) are under study. Projects of bus body structures should be developed taking into consideration the dynamic loads that this type of vehicle is submitted, where experimental and numerical methods can be used to evaluate the fatigue life of these vehicles. Bus structures are basically composed of thin walled profiles, these are often oversized due to the lack of knowledge of several product characteristics such as the conditions of use of the vehicles, the lack of characterization of welded joints and the quality of their materials. The objective of this work is to analyze the fatigue life of high-cycle welded joints of thin-walled profiles used in structures of buses subjected to combined loads and, through comparisons between raw materials, to determine if the use of a more noble material without altering the productive process can compromise the life in fatigue of these structures. 

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Elias Dias Rossi Lopes

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  A aplicação de algoritmos de otimização em engenharia é crescente, por permitir que as melhores soluções sejam obtidas, uma vez conhecidas todas as condicionantes. Entretanto, para que soluções viáveis sejam encontradas, necessita-se de um modelo matemático completo e que represente o fenômeno físico com uma precisão adequada. Com as ferramentas atuais de modelagem e simulação, a aplicação desses algoritmos em projeto de veículos se torna possível, simplificando o processo de especificações. Os veículos fora-de-estrada para competições Baja possuem um sistema de transmissão bastante peculiar, composto, em geral, por uma Transmissão Continuamente Variável (CVT) e uma redução final, por correntes ou por engrenagens. Esses veículos são submetidos a diversos testes, entre os quais se destacam o de aceleração e de velocidade máxima. Os parâmetros do sistema de transmissão afetam essas variáveis de maneira inversa, de forma que quando se alcança uma aceleração inicial muito alta, a velocidade máxima é limitada, e vice-versa, devido às características do próprio conjunto de força. Nesse sentido, esse trabalho tem por objetivo aplicar otimização na especificação de parâmetros do sistema de transmissão de um veículo Baja. Para tanto, se desenvolve o modelo de todo o conjunto de força, desde o motor até os pneus, considerando sua interação com o solo na produção da força longitudinal. Nesse modelo, são tomados os tempos para o veículo percorrer 30m (prova de aceleração) e 100 m (prova de velocidade máxima). Utiliza-se no modelo a Otimização por Enxame de Partículas (PSO, em inglês). Esse algoritmo é estocástico, baseado na natureza, e é caracterizado por apresentar resultados razoáveis, com baixos custos computacionais. Esse método é empregado para se obter os parâmetros do sistema de transmissão, de modo que os tempos medidos nas provas de aceleração e de velocidade máxima sejam mínimos.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Jorge Muniz

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Este estudo tem o objetivo de avaliar fatores da organização do Trabalho, Produção e Conhecimento em duas plantas brasileiras do grupo Toyota. A premissa deste trabalho considera a organização do trabalho, produção e conhecimento de forma integrada, influenciando no compartilhamento do conhecimento entre os trabalhadores. A metodologia inclui uma abrangente revisão da literatura relevante sobre gerenciamento de operações e compartilhamento do conhecimento, fundamentando assim o método de avaliação utilizado neste trabalho. O trabalho de pesquisa de campo foi baseado no método de pesquisa-ação, incluindo coleta de dados e entrevistas semiestruturadas para uma amostra de 77 funcionários de duas plantas estudadas. Os resultados evidenciam que os funcionários julgam fatores humanos como importantes e consideraram a existência de relação entre conhecimento e técnicas de produção enxuta (lean), entendendo que as plantas estão alinhadas com esse princípio. Os dados indicam que a cultura brasileira não influencia mudanças no contexto de trabalho das empresas estudadas. Os resultados fornecem uma visão geral da cultura produtiva de tais empresas quando implementada no Brasil. O estudo se limitou em avaliar a organização do Trabalho, Produção e Conhecimento no contexto do chão de fábrica e envolvendo a percepção de trabalhadores do setor de produção (blue-collar workers) das duas plantas estudadas. Este trabalho apresenta ainda, oportunidades de pesquisa (lacunas) em “Avaliação da Gestão do Conhecimento” e contribui para o entendimento da presença do DNA Toyota em uma cultura diferente, aumentando o entendimento capaz de apoiar as ações dos gerentes sobre implicações práticas e no processo de implementação da Gestão do Conhecimento. Os resultados também identificam um padrão nas empresas brasileiras estudadas, sendo possível estabelecer uma base de comparação para pesquisas futuras.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Milton Monteverde Belli, Amilcar Tyrrell Tavares, Matheus Graebin, Eugenio Noro

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  On current competitive scenario for road load transportation in Brazilian market, the operational costs should be reduced as much as possible. The suspension system commonly used on road commercial trucks is based on leaf spring use and Hotchkiss concept for axle locating devices. The use of leaf springs without bolt attachment eyelets are still common for rear suspension systems. When using the leaf spring with direct contact to the brackets, wear plates are placed between them to work as wear elements due to the friction between the parts. The friction will cause wear on the parts, and the wear plate is designed to suffer the damages of this friction instead of the leaf spring, being the cheapest element and can be easily replaced. When the system works on a severe contamination environment with high levels of grit and dirt, the degradation of the parts are accelerated. With a considerable amount of grit between the wear plate and the leaf spring, the damage caused on the leaf surface is increased and lead to a spring failure with breakage. This paper will present the study of this accelerated degradation on suspension parts caused by contamination and the results on maintenance costs for the customer. A simple manner to avoid such maintenance cost is discussed during the study presentation, such as the evidences that can indicate that the correct maintenance is not being conducted properly.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Bruno Bueno Furquim

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  When discussing disruptive technology in the field of mobility, it is necessary to extrapolate technological resources by seeking greater connectivity and energy efficiency, the key systems for the future of society in smart cities. Therefore, the effort of companies that act in the automotive sector in terms of attendance and restrictions of the technology becomes, at present, notorious. There is a long path until the consolidation of autonomous mobility and remains the need to overcome all the adversities present in the big cities and roads. For that reason, the development of new technological resources is extremely needed to accomplish a new kind of mobility. In view of these reasons, this paper proposes to present resources for the development of this complex technology to a level of abstraction sufficient for undergraduate students to begin their studies, and later serve as support for the improvement of applied knowledge. Therefore, it is sought to make the efforts of researchers and companies from the mobility sector to be developed by disseminating most of the knowledge and interest for autonomy.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Tsuguo Eduardo Kimura

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  The frontal impact is the most common vehicle crash type in accidents involving cars. During a vehicle frontal impact, the injuries are caused by occupant body moving forward and impacting the vehicle interior parts. The performance of the vehicle body and the interior parts design may influence on the occupant injury levels. Injuries in the occupant lower body are usually affected by the vehicle lower body deformation and the design of the interior lower parts (lower instrument panel, pedals, floor and footrest). When the purpose is to reduce the injury of a specific body region, the modification of the interior part design can be more effective in terms of impacts in mass, costs and development time than a modification in the vehicle body. The objective of the study was to develop a new footrest design to reduce the injury level of the left driver leg in a frontal crash condition. It was also evaluated the influence of the vehicle body deformation on the driver leg injury. There were manufactured footrest prototypes with different shapes and materials to check the influence on the leg injury. There were performed physical sled tests to evaluate the performance of different parts designs. The tests shown an average of 40% reduction in the leg injury with the new parts. The influence on the footrest usability (comfort) with the different shapes and materials was also considered. It was possible to reduce the injury to required levels and keep footrest comfort at acceptable levels. The best solution meet the safety, comfort and costs targets to allow parts regular production.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Igor Pires Rodrigues

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  With the evolution of technological resources as tools for industrial development, it became possible to simulate various components and mechanisms to premeditate evaluations in the virtual environment even before the construction of the first prototype. In the automotive industry, engineers have personal challenge of predicting vehicle behavior in early stages of project development, when it is extremely important to have assertive assessments for the construction of significant physical specimens, improving parameters such as quality and reliability. However, the simulated performance‘s objective values often do not provide quantified values in a subjectively way for drivers. The work in question proposes the study and elaboration of a simple vehicle model from a well-structured dynamic model, with information detailing in the powertrain and drivetrain assemblies, considering these as the main mechanisms to promote longitudinal acceleration. This model was simulated in order to obtain data for a comparison with parameters from a real test, in which there were done the same maneuvers under equal conditions of execution. Considering the first loop’s results, there were modified the clutch letter, tire letter and engine’s inertia parameter, in view of a better correlation with the experimental data. Through these betterments, there were achieved more consistent curves related to the rotational engine speed, vehicle speed and longitudinal acceleration, however the engine torque curve presented a considerable nonconformity, due to, e.g., an idealized efficiency coefficient in the powertrain group. Due to the fact that the longitudinal acceleration is the main parameter for driveability assessment and its curve’s consistency in the simulation, it was concluded that the simulation produced significant results. Thus, it was possible to approximate the simulated model to the actual vehicle behavior, obtaining equivalent and coherent answers that validate the model as a testing tool and future subjective evaluations concerning, e.g., the driveability area.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: André Morais Ferreira, Marcos Gomes Bissolatti, André Veras De Melo

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Cold start systems used on flex fuel engines to assist engine start are equipped with heated plastic fuel rails, which contain glow plugs to heat up injected fuel. The rail assembled on the engine is under cyclic and constant pressure caused by injectors activation and fuel feeding and is considered safety relevant due to risk of fuel leakage. This paper describes application of one comprehensive design for reliability (DfR) method called physics of failure (PoF) to predict product life. The method was applied on a plastic fuel rail design to understand failure mechanism, critical points and to model the stress-strength relationship. As outcome, it was possible to quantitatively determine the cause-effect relationship between design parameters and failure probability and to gain insights into design margins and limits. The predicted model was validated with actual stress tests.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Renato Ferreira Junior

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  With the increase in the use of information technology and communication, Internet of Things, Big Data, in addition to the concepts of sustainability, a new strategy has been structured, which aims to add value to the traditional PSS model, in the integration of new services to products. The challenge is how to change the current business model of a fully product-oriented (PO) company into a supplier of products with integrated services, in a new business model. From the theoretical propositions and best practices of companies that have implemented PSS businesses models, this paper propose and validate a systematization of strategic actions that make possible for product-oriented companies to change to a new PSS business model, and can be used as a guideline to the PSS implementation, as it compiles the key aspects needed for each strategic area, the important actions found in the literature and bibliographic references that may help in further research. In terms of theoretical relevance, this paper expands the PSS model, using the Big Data to generate new business. Managerial contribution was the development of a roadmap for the implementation of PSS that compiles the key aspects for each construct and dimensions and the best practices found in the literature and the bibliographic references. The proposal was validated by executives of Mercedes-Benz company, both in Brazil and abroad.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Gabriel Asvolinsque Godinho

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um modelo matemático de pneu, que utilize mais de um ponto de contato entre o solo e o pneu, para representar de maneira mais precisa e realista a dinâmica vertical e a dinâmica longitudinal de um veículo ao transpor obstáculos. Primeiramente, os subsistemas envolvidos na dinâmica longitudinal do veículo são apresentados e modelados usando o TMeasy, modelo físico-matemático para o deslizamento de pneus. Depois, os subsistemas envolvidos na dinâmica vertical do veículo são apresentados e modelados de acordo com os conceitos abordados por Ageikin sobre transposição de obstáculos. Por fim, os modelos longitudinal e vertical são unificados, levando em consideração a influência que um exerce no outro, para a obtenção do modelo com mais de um ponto de contato definitivo. A modelagem é realizada no ambiente Simulink® do software MATLAB® e, em cada sessão, são feitas simulações para comprovar que o modelo proposto é adequado para representar o comportamento do veículo em diversas situações.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: José A. Diaz Amado

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  The increasing development and competition involving large  technology companies and auto industry is making the autonomous vehicles market ever more challenging and interesting at the same time. Challenging because it already had records of fatal accidents [1], thus signaling that this technology is not yet ready to be delivered to the world market and final consumers. Interesting, because every day, we see an increasingly number of companies and universities working and researching on this theme [2]. The most relevant research topics in autonomous vehicles are in the areas of path planning, navigation, obstacles detection/avoidance and localization. In this context, the embedded electronics will work properly only if it meets the current standards and regulations of electromagnetic compatibility, which would guarantee a better quality in the vehicular energy. One of the main generators of the electromagnetic interferences are the frequency inverters present in these vehicles. The present work will analyze the qualitative and quantitative performance of the harmonics generated by a frequency inverter incorporated in a 1/4 scale autonomous vehicle prototype developed in partnership between IFBA and USP.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Andrea Lopes Latado 

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  O brilho é uma propriedade importante para peças de aparência do interior e do exterior dos automóveis. A maioria das peças de aparência são feitas de polímeros, sendo que o polipropileno (PP) é muito usado pois trata-se de um material versátil, leve e de baixo custo. Esse trabalho tem como finalidade avaliar a influência das propriedades moleculares e morfológicas no brilho de resinas de polipropileno. Muitas peças são feitas em ABS (polímero de acrilonitrila-butadieno-estireno) ou PC (policarbonato) ou ABS/PC porque essas resinas possuem um alto brilho e não apresentam dificuldade para receber pintura. O mesmo não acontece com o PP, que é considerado um material de baixo brilho. Entretanto, é possível melhorar seu brilho alterando suas características moleculares e morfológicas. Nesse estudo, foi observado que o peso molecular tem uma influência significativa no brilho. Além disso, o brilho também apresenta correlações significativas com algumas propriedades mecânicas. Apesar de ser possível elevar o brilho de resinas de PP alterando suas propriedades estruturais, observa-se que quando comparado a outros polímeros, como o ABS, o PP não consegue chegar ao mesmo patamar de brilho. Desse modo, é possível concluir que a natureza química da resina é o fator que vai determinar em que patamar está seu brilho; isto é, se ela é considerada uma resina de baixo ou alto brilho. É importante ressaltar que há outras formas de melhorar a aparência de uma peça, como a aplicação de texturas e cores, através de pintura ou injeção na cor, o que favorece a escolha do PP, pois ele é facilmente texturizado e moldado em cores.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Rosa Karine Chagas 

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Gestão à Vista tem se tornado de grande valia em vários segmentos sejam serviços, produção ou qualidade. Esse tipo de gestão fornece a distinta informação destacando relevantes dados para as partes interessadas de forma clara e objetiva a fim de evitar dúvidas no entendimento de quem irá receber a informação. Empresas tem investido energia nessa forma de comunicação pela grande efetividade quando devidamente aplicada uma vez que essa metodologia de gerenciamento tem uma maior transparência sobre os desempenho dos processos e os integrantes desses departamentos sabem exatamente que pontos precisam ser melhorados para que atinjam as metas definidas ou simplismente usada como sensor capaz de direcionar ajustes quando necessários, pode-se dizer que funciona como uma metodologia motivadora para os procesos que estão no rumo certo e uma forma de alertá-los rapidamente, aos que necessitam melhorar o engajamento. O objetivo do trabalho proposto é demonstrar através do segmento da indústria automobilística a implementação simples, com baixo custo dessa metodologia bem como, melhorias obtidas com essa gestão. O foco inicial das ações deste trabalho é padronizar a informação de forma que todos envolvidos no processo possam compreender rapidamente e com uma acessível linguagem o cenário atual daquela área evitando ruídos ou incompreensão neste tipo de comunicação. A implementação da Gestão à Vista tem como meta socializar a informação usando os recursos disponíveis sem gerar carga de trabalho aos envolvidos e custos extras com materiais. Como ganhos esperados neste trabalho podemos salientar a contribuição para a singularidade da informação, engajamento operacional, melhorias na qualidade, eficiência produtiva e mudança comportamental.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Jorsiele Damasceno Cerqueira 

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  As rigorosas exigências normativas para emissões de óxidos de Nitrogênio (NOx) em motores Diesel, a exemplo do programa brasileiro de controle de emissões veiculares (PROCONVE P7), tornaram o uso do agente redutor líquido de NOx automotivo (ARLA 32), uma eficaz alternativa para mitigação de tais poluentes. Este agente (solução aquosa de ureia composto pela diluição de 32,5% de ureia em água desmineralizada) é injetado no sistema de escapamento dos veículos Diesel visando reduzir quimicamente as emissões de NOx através da tecnologia SCR (Redução Catalítica Seletiva). A qualidade do ARLA é fator decisivo para o correto funcionamento do sistema SCR e deve estar de acordo com os Padrões ABNT NBR ISO 22241- 2:2011. A norma ISO 22241, que avalia o índice de refração da amostra, apresenta-se como método usual para verificação da concentração da ureia nas amostras ensaiadas [1,2,3]. A adulteração mais frequente do ARLA é a diluição em água, devido a sua alta disponibilidade e baixo custo. Este trabalho propõe um novo detector óptico de adulteração do ARLA 32 por absorção do infravermelho na água permitindo rapidamente identificar em campo a concentração de água nas amostras de ARLA 32. Os testes realizados utilizaram um led infravermelho próximo (1050 nm, 1300 nm e 1450 nm), e um fotodetector de InGaAs (comprimento de onda 1600 nm). Os resultados mostraram que o detector desenvolvido apresenta resposta linear para concentração de água na amostra, comprovando a eficácia do protótipo como equipamento portátil de análise rápida de ARLA em postos de combustíveis.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Leonardo Vinícius Mendes Pereira 

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Desde a década de 90 a utilização de ciclos americanos e europeus é realidade na indústria automotiva para diversos tipos de aplicação. Os ciclos têm o seu uso para divulgação de consumo de combustível e emissões de poluentes, visando também homologação dos veículos para o mercado brasileiro. Tendo em vista os estudos por uma maior relevância dos ciclos com testes experimentais em vias públicas em veículos de desenvolvimento de engenharia do produto, é comum realizar testes de consumo de combustível em meio urbano e rodoviário diferentes dos normalizados, pois estes apresentam de forma mais próxima a realidade do consumidor final dos veículos. Com o aumento da exigência de veículos mais econômicos e menos poluentes para atender as legislações de controle de consumo e emissões cada vez mais rígidas e a busca por um mundo mais sustentável, surgiu a necessidade de desenvolver novas tecnologias para veículos a combustão interna capazes de melhorar a sua eficiência, diminuindo o consumo de combustível e, consequentemente, os gases poluentes emitidos na atmosfera. O sistema Stop&Start é uma dessas principais tecnologias desenvolvidas, em que o ganho em ciclo urbano real pode superar os 20% na redução de consumo de combustível. Tal resultado, entretanto, não pode ser atingido no ciclo FTP75, que é utilizado para homologações, por não representar fielmente a realidade de trânsito urbano em grandes cidades nos tempos atuais. Esse trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia de avaliação do consumo de combustível com o sistema Stop&Start em um ciclo urbano real, buscando resultados próximos da realidade que o cliente poderá obter durante sua rotina diária.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Carlos Alberto Leite de Moura 

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  O sistema de iluminação é o recurso responsável pela visibilidade necessária ao condutor nas mais variadas situações, portanto atua diretamente na promoção da segurança veicular. Dividido em faróis principais e auxiliares, este sistema é composto por funções ópticas cujo uso se torna mais apropriado a depender das condições de trajeto. Quando há má visibilidade em função de neblina no campo de visão do condutor, cabe ao farol auxiliar de neblina prover iluminamento apropriado. Com isso, tem-se assegurada a visibilidade do trajeto, sobretudo porque o farol principal, destinado a fim específico, não possibilita equivalência de desempenho. Nestes casos o farol baixo pode até cumprir alternativamente a função, porém não com o mesmo resultado, uma vez que o iluminamento eficaz em meio à neblina exige condições específicas do próprio sistema de iluminação, dentre elas uma projeção luminosa apropriada, com dispositivo instalado mais próximo ao solo e com maior iluminamento lateral. No entanto, enquanto dispositivo luminoso de uso opcional, o emprego do farol auxiliar de neblina em novos veículos condiciona-se a contexto de aplicação favorável, sobretudo nas esferas técnica e econômica. O acréscimo de dispositivos luminosos opcionais, no projeto de um novo veículo, pode encontrar fatores impeditivos, sobretudo por um potencial ônus de aspectos e impactos variados, representando, por exemplo, elevação no custo total do veículo ou consumo elétrico superior a uma determinada meta da engenharia de desenvolvimento. Para além destes fatores pode um dispositivo integrar uma estratégia comercial específica, sendo comercializado separadamente como assessório automotivo, passível de incorporação mediante escolha do cliente. O presente artigo pretende abordar inovações tecnológicas, relativas ao mercado de fontes luminosas, que se desvencilham de boa parte das barreiras comercial e técnica e que, neste sentido, favorecem a segurança veicular pela disseminação do farol auxiliar de neblina.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Tiago da Silva Duarte 

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Este artigo foi focado no setor automotivo de veículos comerciais, tendo como base um estudo de caso aplicado no contexto do Consórcio Modular, no interior do Estado do Rio de Janeiro, numa das empresas do segmento automotivo classificada como parceiras e responsável principalmente pelo fornecimentos de chassis e por uma linha de montagem, agregando suportes, sistemas de freio e elétricos, cujo método produtivo é baseado no conceito de linha flexível, ou seja, nesta linha de montagem, a produção tem alternância de modelos e cargas ocupacionais, não seguindo a produção por lotes e não havendo setup para mudança dos produtos. Avaliação de capacidade produtiva diante deste cenário flexível seguiu a metodologia Lean Manufacturing, com aplicação de Folhas de Elemento Padrão, Gráficos de Balanceamento de Operações, destacando operações estáticas no limite dos tactos propostos. O objetivo deste estudo foi identificar os limites produtivos da linha responsável pela empresa alvo de forma a se preparar para atender novas demandas impostas pelo cliente. Os resultados obtidos com a aplicação das ferramentas e análises mostraram o limite máximo possível de tacto real frente às instalações existentes, indicando modificações para aumento da capacidade futura.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Tiago da Silva Duarte 

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  A crescente busca nas empresas por processos robustos os quais possibilitem o aumento na qualidade do produto e ganhos de produtividade, conduziu à implementação de uma nova família de conectores para sistema de freio em uma célula de pré-montagem de tubulações pneumáticas para veículos comerciais, envolvendo todo o portfólio da empresa. Este artigo é um estudo de caso referente à essa implementação no sistema de freio e seus impactos nos meios produtivos. O desenvolvimento desse trabalho foi baseado no levantamento das necessidades, envolvendo áreas de Engenharia, Qualidade, Manufatura, Logística e Segurança. O objetivo deste artigo é demonstrar o desenvolvimento do projeto de implementação, com a adequação de processo e equipamentos para atender as características dos novos componentes. Os resultados obtidos com esta aplicação indicaram um aumento na capacidade produtiva da célula de pré-montagem de freio e também uma maior robustez nos requisitos de qualidade do produto.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Nelson de Souza Gomes 

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  O desenvolvimento de um automóvel fora de estrada para o mercado brasileiro é um nicho bastante específico. Melhorar a experiência de uso dos consumidores é uma das premissas atribuidas aos novos modelos que serão colocados à venda nos próximos anos. Através de pesquisas de mercado, realizadas com clientes de alto potêncial de compra, foram levantados diversos pontos importantes para o desenvolvimento do novo produto. Do ponto de vista de dirigibilidade, o efeito do shimmy (vibrações indesejadas) em alguns situações de frenagem, a necessidade de correções no volante durante a condução do veículo e a melhoria do raio de giro, são condições importantes a serem trabalhadas. Do ponto de vista de conforto, serão trabalhados os conceitos de ride (conforto de rodagem) e handling (dirigibilidade) utilizando tanto análises virtuais (aplicativo Adams Car), como testes veículares. Este artigo demonstra como são utilizados os conceitos citados acima e apresenta as etapas do desenvolvimento do produto para obter melhorias na experiência de uso dos consumidores. Serão apresentadas as modificações aplicadas no modelo atual (como referência), as análises realizadas e os ganhos obtidos. Modificações como o deslocamento do ponto de conexão da barra de ligação com as rodas (na direção Y+) e a angulação da barra de direção, resultaram numa melhoria no comportamento anti-Ackerman (característica onde numa curva a roda externa esterça mais, porém percorre uma distância menor que a interna) e na redução dos efeitos de wandering (situação indesejada de leveza excessiva do volante). Estas e outras melhorias proporcionaram ganhos na experiência de uso dos consumidores, tais como: uma melhoria de 32,5% no efeito de anti rolagem e de 7,75% no raio de giro. Em termos de ride, o novo projeto proporcionou uma resposta mais rápida aos comandos do volante, com menor desconforto, inclusive para a cabeça do consumidor (headtoss). Estes atributos foram conceituados e análisados utilizando como base as definições da norma SAE J670, de 2008.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Gustavo Rodrigues de Souza

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Recentemente, a substituição da matriz energética de combustíveis fósseis para energia limpa tem recebido grande atenção no transporte público. Várias cidades brasileiras têm destinado recursos para aquisição de ônibus elétricos ou elétrico-híbridos com capacidade de recarga durante a operação. Estes veículos são denominados genericamente de PEV e PHEV. Neste contexto, existe um grande desafio na avaliação do consumo de energia e estabelecimento de estratégias para recarga dos ônibus. Neste trabalho, um modelo de simulação da operação de um ônibus elétrico-híbrido em Matlab/Simulink encontrado na literatura é utilizado para avaliar o consumo de energia do ônibus a partir de um ciclo de condução. Um ciclo de condução é determinado pelo respectivo perfil de velocidade durante o trajeto realizado pelo veículo. Para tanto, é utilizado um estudo de caso do transporte público da cidade de Curitiba com um terminal de ônibus e diversos ônibus alimentadores que servem bairros da região. O objetivo é avaliar o consumo de energia dos ônibus das diversas linhas do terminal para uma posterior identificação de potenciais candidatos à substituição por ônibus elétrico-híbridos. O terminal considerado possui 40 linhas de ônibus e uma média de 150.000 passageiros transportados por dia. A partir de dados de GPS adquiridos durante a movimentação dos ônibus, um perfil de velocidade é construído para diferentes linhas do terminal. Estes perfis de velocidade compõem o ciclo de condução dos ônibus das diversas linhas. A simulação é então capaz de obter o consumo de energia e estimar a carga da bateria (SOC) de cada ônibus ao retornar ao terminal. O modelo de simulação é dividido em quatro blocos que simulam o comportamento de subsistemas específicos: (i) ciclo de condução (caracteriza a entrada do modelo); (ii) controle (contém a lógica de controle do motor / gerador elétrico e do motor à combustão); (iii) transmissão (transfere a potência do motor ao veículo); (iv) dinâmica do veículo (modela as características físicas do veículo). Como resultado, tem-se um comparativo das simulações de consumo de energia entre as linhas para diferentes horários do dia. Os resultados das simulações para diferentes ciclos de condução das linhas de ônibus do terminal apresentam faixas de variação entre 43% até 82% para o SOC. Os principais fatores que impactam na variação de carga das baterias são a distância e o tempo de percurso do trajeto da linha de ônibus. Um ônibus de uma linha com distância de 25 km no trajeto de ida e volta, retorna ao terminal no horário de pico com aproximadamente 43% da carga total da bateria. Já um ônibus de uma linha de 10 km no trajeto de ida e volta ao terminal, retorna com 82% da carga total da bateria operando fora do horário de pico. Os resultados obtidos para o consumo de energia serão futuramente utilizados para avaliar a recarga de oportunidade das baterias dos ônibus no terminal (que ocorre durante o embarque e desembarque de passageiros).

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Deocarlo Guinzani

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Até o final de 2018, não havia normas no normativo brasileiro que estabelecessem critérios mínimos de desempenho ou resoluções que obrigassem o uso de sistemas de alerta (sensores ultrassônicos) ou monitoramento traseiro (câmeras de ré). Considerando a imprescindível demanda de aumentar a segurança nos veículos e estabelecer um padrão para as soluções do mercado, o Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN) determinou a obrigatoriedade da adoção de um sistema de alerta e/ou monitoramento traseiro por meio da Resolução Nº 759/2018. Este trabalho tem por tarefa, foco e objetivo a execução de um teste de homologação para verificar e atestar os requisitos mínimos para as câmeras de ré aplicadas em veículos de série no território nacional, seguindo as instruções inclusas no anexo II da resolução supracitada. A análise dos resultados destes testes nos propiciará discutir sobre os sistemas de monitoramento atualmente disponíveis e inseridos em nosso mercado e se estes estão aptos para atender esta nova resolução.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Paulo Gabriel dos Santos Tavares

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Há uma tendência mundial para o aprimoramento da tecnologia embarcada nos veículos, focando, entre outros aspectos, a segurança dos ocupantes e de terceiros. Neste sentido, o Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN) implementou em 2018 dois novos regulamentos. O primeiro, válido a partir de 2020, estabelece os requisitos de proteção aos ocupantes de veículos em casos de impacto lateral contra barreira deformável. Em 2026 começa a valer o outro regulamento, que estabelece requisitos de desempenho de veículos em casos de impacto lateral contra poste. O objetivo do governo é aumentar a segurança nos veículos comercializados no Brasil através da introdução de novas tecnologias e da harmonização dos requisitos nacionais de segurança veicular com os requisitos internacionais equivalentes. Além das ações tomadas pelo governo brasileiro, o Programa de Avaliação de Carros Novos para América Latina e o Caribe (Latin NCAP) está trabalhando, em 2019, em um novo protocolo de avaliação e classificação dos veículos, mais rigoroso que o anterior e que deve ser publicado em breve. Apesar de não ter força legal, ter os veículos com uma boa avaliação no Latin NCAP é de grande importância para reputação da montadora e é fundamental para mostrar ao consumidor quão seguros são os veículos disponibilizados no mercado. Neste artigo, os requisitos dos regulamentos do CONTRAN e o novo protocolo do Latin NCAP 2019 são abordados de uma forma resumida, bem como seus quesitos de avaliação e aprovação. Por fim, são destacados como estes novos requisitos tendem a alterar as configurações do sistema de airbag e de outras tecnologias embarcadas em versões de entrada dos veículos populares comercializados no Brasil.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Thiago Henrique Gonzaga

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Este trabalho relata uma avaliação da eficácia de sistemas de retenção para crianças, do tipo bebê conforto, para bebês prematuros em casos de capotamento do veículo. Os dispositivos de retenção para crianças, do tipo bebê conforto, de diferentes fabricantes foram instalados com os cintos segurança do próprio carro em um simulador de capotamento especialmente construído para este tipo de teste. O design do simulador é diferente do equipamento padronizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT NBR 14.400 para testes de capotamento. O simulador foi projetado e construído para realizar testes mais próximos do real do que o especificado na norma NBR 14.400. O trabalho foi realizado com um boneco com características antropomórficas obedecendo as mesmas dimensões corporais de um bebê prematuro ao receber alta hospitalar. Os resultados evidenciam que os dispositivos de retenção para crianças, do tipo bebê conforto, que foram testados não oferecem a proteção adequada para atender todos os requisitos de segurança para bebês prematuros nos casos de capotamento. Como conclusão propõe soluções construtivas que agreguem as características de projeto que se mostraram mais eficazes nos diferentes dispositivos de retenção testados em ensaio de capotamento e que podem ser compatíveis com a NBR 14.400.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Guilherme Alves Lima

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Cada vez mais condutores procuram veículos que garantam mais conforto, segurança e praticidade durante uma manobra em marcha à ré. Esses benefícios podem ser alcançados a partir da utilização de dois componentes: a câmera de ré e o sensor ultrassônico, também conhecido como sensor de ré. Eles podem trabalhar em conjunto de forma a possibilitar uma maior precisão no posicionamento do veículo em relação aos objetos que o circundam, bem como aumentar a segurança em manobras à ré. Basicamente, através da câmera o condutor consegue visualizar os objetos que estão na traseira do veículo, e com o sensor ultrassônico é possível determinar a distância durante a aproximação de objetos. O sistema pode fornecer uma imagem traseira através da câmera e/ou um aviso sonoro que é fornecido pelo sensor. A resolução do CONTRAN nº 759/2018 estabelece os requisitos de desempenho dos sistemas de alerta e monitoramento traseiro de veículos (câmeras e sensores de ré). Este trabalho propõe a execução dos testes preconizados na resolução, o relato de sua realização, a análise crítica da robustez da descrição do teste e a conclusão de eventuais dificuldades e desafios encontrados. Com isso pretende-se antecipar eventuais obstáculos que poderiam surgir nos processos de homologação executados no futuro para liberação desses sistemas. A divulgação dos resultados visa a criar um entendimento homogêneo da resolução nos diferentes entes do setor automotivo: montadoras, autopeças e fornecedores.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Ananda Ramos da Silva

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Faced with the growing demand for automated tools aimed at increasing the efficiency of industrial production, several studies and equipment have been developed to reproduce the movements performed by the human body to be applied in this area. Thus, the present work brings the development of a prototype mechanical grip, through the components of the Lego Mindstorms kit, in order to verify the effects of touch, ultrasonic and sound sensors in its performance. This research consisted of a quantitative research, of exploratory character, having as initial section a review of the literature on the advances and challenges of automation and industrial robotics and the application of mechanical grips in the industry. The second part of the project consisted of an experimental section from the construction of a prototype mechanical gripper, where the response time of its movement was collected using different sensors for comparative purposes. It was concluded that all the configurations used corresponded correctly to the applied stimuli and the sensors that presented the best performance as suitable alternatives for automation of grips were the touch and the ultrasonic, due to the direct manipulation and the stimulus by the presence of the object at the closing point of the grip, while the sound sensor needed an external sound application, consequently its response time became immeasurable. The continuity of this research from more sophisticated equipment is of great importance, since there is a need to increase more degrees of freedom in the prototype and to use more suitable measuring instruments and software.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Carlos Henrique de Paula Junior

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  O presente trabalho tem por objetivo uma análise térmica em um trocador de calor do tipo “coil”, utilizado em um sistema de freio pneumático veicular. Nesta análise, o mapeamento térmico foi desenvolvido simulando o veículo nas condições estática e dinâmica, dentro das instalações do Laboratório de Mecânica/UERJ/Campos Regional de Resende. Nestes estudos, considerou-se análise de troca térmica por intermédio do coeficiente global de transferência de calor, convecção natural e forçada, assim como escoamentos externos e internos em tubos horizontais lisos e helicoidais (“coil”). Foram consideradas também análises por método média logarítmica das diferenças de temperatura (MLDT) e o método de efetividade ɛ-Nut. As condições de monitoramento do “coil” se estabeleceram com um fluxo de ar comprimido interno em regime permanente, através do compressor do motor, e o escoamento do ar externo é simulado por um ventilador centrifugo com velocidades pré-definidas para as análises. Para efeito de estudo, o ar atmosférico foi considerado como ideal, desprezando os possíveis efeitos térmicos gerados pelos contaminantes (água e óleo) e ou incrustações no interior da tubulação do trocador de calor. O resultado desta pesquisa serviu para melhor compreender o dimensionamento, a aplicação deste trocador de calor, a influência dos efeitos geométricos na sua construção para troca térmica e motivou o desenvolvimento de uma aula experimental na disciplina de Fenômenos de Transporte Experimental para o curso de Engenharia Mecânica desta Universidade, a fim de proporcionar conhecimento ao corpo discente sobre o dimensionamento e o comportamento térmico de um trocador de calor do tipo “coil” em um sistema de freio veicular.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Emile Diana Mendes de Azevedo

Ano de Publicação: 2019

Resumo:  Este trabalho tem como objetivo a apresentação de uma metodologia para análise de cargas atuantes em aeronaves leves. Baseado em referências conceituadas de engenharia aeronáutica e normas, o referencial teórico apresenta cálculos para cada particularidade de cargas atuantes ao longo da estrutura da aeronave. A metodologia utilizada leva em consideração as etapas sugeridas para o projeto de aeronaves, onde as dimensões estão presentes no projeto preliminar, de acordo com as características pretendidas na etapa conceitual com o intuito de desenvolver análise exatas de cargas atuantes na Asa, Empenagem, Fuselagem, Aileron, Profundor e Leme. Os resultados obtidos permitem fazer o dimensionamento correto dos servos motores, com seu torque e momento calculados.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Daniel Pinheiro Montenegro

Ano de Publicação: 2019

Resumo: Com o contínuo desenvolvimento de veículos com níveis cada vez maiores de automação, faz-se necessário o estudo aplicado de controle e otimização em dinâmica veicular. Nesse sentido, a dinâmica longitudinal, particularmente o processo de frenagem, tem alto potencial de aperfeiçoamento e, por isso, é objeto de estudo nesse trabalho. A aplicação de estudos dessa natureza em projetos de veículos forade-estrada para competições baja se torna adequado tendo em vista que são relativamente simples e seus parâmetros de fácil obtenção. Por esses motivos, esse trabalho apresenta a modelagem do sistema de freios de um veículo baja, com uma proposta de sistema de controle da distribuição de forças de frenagem entre as rodas dianteiras e traseiras. Para isso, são desenvolvidas as equações de movimento da massa suspensa e das rodas, considerando-se as equações constitutivas das suspensões, bem como a transferência dinâmica de peso. O controle é desenvolvido por meio de lógica nebulosa, que é amplamente utilizada em sistemas não-lineares. Por ser uma lógica difusa, ela permite que estados imprecisos possam ser analisados, aproximando-se da lógica humana. Como resultado do controle, encontra-se um sistema de distribuição de frenagem que otimiza o tempo de parada do veículo. Utiliza-se o modelo do veículo para se prever a curva de frenagem e otimizar a distribuição de forças nas rodas a fim de minimizar a distância de frenagem e maximizar a estabilidade do veículo.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Laís Mota de Brito da Fonseca

Ano de Publicação: 2019

Resumo: Ligas à base de alumínio têm tido seu campo de aplicação ampliado, substituindo, muitas vezes, componentes tradicionalmente fabricados em aço e ferro fundido. O conhecimento do comportamento dos efeitos da adição de percentuais controlados de elementos de liga, associado ao processo de solidificação de ligas metálicas vem, a cada dia, se consolidando como um objeto de estudo relevante para a obtenção de materiais com propriedades homogêneas e cada vez mais adequadas à sua utilização prática. Uma análise da literatura permite verificar que apesar da variedade de investigações existentes direcionadas às ligas de Al, alguns sistemas como Al-Mg-Zr não foram, ainda, devidamente estudados. Neste trabalho, analisam-se as correlações entre os parâmetros térmicos de solidificação e o arranjo microestrutural da liga Al-3%Mg-0,1%Zr solidificada em um dispositivo de configuração direcional horizontal. São avaliadas as alterações na microestrutura após o tratamento térmico de solubilização (400 ºC / 6 h). As variáveis térmicas tais como a velocidade de deslocamento da isoterma liquidus (VL) e taxa de resfriamento (TR) são determinados experimentalmente a partir das curvas de resfriamento, onde verifica-se, que os maiores valores de TR, impostos, proporcionaram estruturas dendríticas mais refinadas. Microscopia óptica é utilizada na caracterização da microestrutura, onde verifica-se uma matriz de morfologia dendrítica com grãos mais refinados na posição mais próxima à interface metal/molde.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Carlos Eduardo da Silva Santos

Ano de Publicação: 2019

Resumo: Sistemas eletrônicos têm se tornando cada vez mais complexos e/ou altamente integrados. Estes integram várias tecnologias diferentes, atendem aos rigorosos requisitos dos seus stakeholders e ambientes de operação, além de sofrerem com limitações de aquisição, desenvolvimento, operação, etc. Por isso, a predição da confiabilidade de equipamentos eletrônicos tem se tornado cada vez mais complexa e difícil. Apesar de existir um 1º grupo de métodos - tradicionais, seus resultados não possuem níveis de confiança aceitáveis para muitas necessidades atuais, pois adotam uma abordagem macroscópica, estatística, fenomenológica; muitas vezes usam dados desatualizados; possuem referências a tecnologias antigas e assumem dados que nem sempre são realistas. Existe um 2º grupo de métodos – inovadores, que permitem predições com níveis de confiança melhores, pois corrigem os itens acima, pela análise e inclusão da física da falha. Há um 3º grupo de métodos – operacionais, que trabalham com a coleta e inclusão de dados de campo, porém, demandam mais dados, pessoas, prazos e custos das indústrias eletrônicas. Para atingir balanços entre ônus e bônus, várias combinações de métodos dos três grupos podem ser viáveis e proveitosas. Desta forma, este trabalho apresenta uma discussão sobre combinar análises da física da falha e até dados de campo a métodos tradicionais para melhorar as predições da confiabilidade de equipamentos eletrônicos. Para isto, ele: 1) revê a literatura disponível sobre tais métodos; 2) resume as etapas usuais dos métodos baseados na física da falha; 3) resume as etapas usuais dos métodos baseados em dados de campo; 4) discute algumas combinações dos itens 1-3; 5) ilustra-as com alguns casos da literatura disponível. Assim, espera-se mostrar: 1) a viabilidade e o proveito de tais combinações; 2) os benefícios de tais melhorias para assistência à mobilidade sustentável.

Evento: 28º Congresso e Mostra Internacionais SAE BRASIL de Tecnologia da Mobilidade

Autoria: Osmar Marinho

Ano de Publicação: 2019

Resumo: Frequentemente associada a modelos de gestão consagrados, a expressão Indústria 4.0 ganhou força no mercado e é caracterizada pelo desenvolvimento de uma série de soluções inovadoras que promovem o aumento de agregação de valor, produtividade, segurança e qualidade nos processos. Em função dos objetivos semelhantes aos do Lean e do Seis Sigma, muito tem se discutido sobre como esses modelos poderão coexistir. Questiona-se se o pacote de novas tecnologias relacionadas à quarta revolução industrial irá garantir por si só o sucesso da “fábrica do futuro”, tornando obsoletos e/ou desnecessários os esforços de melhoria contínua usualmente associados ao Lean ou os estudos estatísticos e ferramentas da qualidade empregados pelo Seis Sigma. Utilizando o suporte de revisão bibliográfica e a apresentação de exemplos reais extraídos da indústria automotiva, este artigo estabelecerá uma conexão precisa entre os pontos de convergência, potencial de integração, resultados esperados e limitações existentes quanto à aplicação individual das diferentes metodologias dedicadas à busca de Excelência Operacional. A compilação deste material fornecerá contribuições importantes aos entusiastas de Melhoria Contínua, destacando como a Indústria 4.0 poderá elevar os resultados do Lean a um novo patamar, além de explorar como a lógica de análise de dados e os ciclos de melhoria continua empregados pelo Seis Sigma poderão ser combinados à inteligência de sistemas avançados para gerar resultados mais rápidos, confiáveis e robustos.