Introdução

A evolução dos veículos automotores em relação a eficiência e consumo é constante, resultando em veículos cada vez mais econômicos. O projeto UrbanCar objetiva o desenvolvimento estrutural de um veículo destinado ao uso em área urbanas com ênfase na eficiência energética, baseado nas diretrizes e regras exigidas na categoria Urban Concept da competição Shell Eco-marathon, de ocorrência anual.

Objetivos

Projetar sistemas de suspensão, direção e chassis para um veículo protótipo de eficiência energética com capacidade para um ocupante mais condutor, dentro das regras e determinações da categoria Urban Concept da competição Shell Eco-marathon.

Metodologia ou Material e Métodos

O projeto da suspensão foi desenvolvido baseado numa suspensão tipo duplo A com molas e amortecedores embarcados para a dianteira e braço arrastado para traseira, prevendo sistema de regulagem em ambos eixos, possibilitando alterar seu nível de rigidez equivalente. O sistema de direção foi projetado de acordo com a geometria de Ackerman, considerando posição de direção anterior ao eixo dianteiro. O chassis constitui estrutura rígida do tipo tubular, com tubos de 1 1/2" de diâmetro com 1,2 mm de espessura de parede.

Foi utilizado o software CAD SolidWorks 2011 nas simulações de funcionamento da suspensão e modelagem/detalhamento do projeto. O chassis foi simulado no software ANSYS 18 em critério estático, de forma a privilegiar a relação rigidez torcional e massa do veículo.

Resultados e Conclusões finais ou parciais.

As análises foram realizadas em 6 espessuras diferentes de tubos, resultando em diferentes parâmetros comparativos relacionando a massa total do chassis. Estes resultados foram calculados a partir dos dados adquiridos nas análises, assumindo as condições de contorno na aplicação de forças em instantes opostos equidistantes a 1187,5 mm e também em direções opostas com modulo de 700 N, gerando torque de 831,3 Nm, com engastes nos pontos de fixação dos amortecedores no eixo traseiro e simplesmente apoiado no eixo dianteiro. Os resultados são satisfatórios para tubos com Ø1 1/2” e parede com espessura de 1,2 mm. Nesta configuração, o valor de rigidez torcional do chassis resultou em 1854,3 Nm/º, na qual é aceitável se comparado à massa resultante de 44,98 kg, considerando que a massa do veículo é um parâmetro de extrema influência em seu desempenho energético por ser o componente de maior massa do veículo. A massa resultante corresponde em torno de 20% da massa total do veículo.