Dimensionamento e modelagem de uma suspensão para um carro Fórmula SAE

Abstract

A indústria automobilística, seja no contexto urbano ou competitivo, experimenta um crescimento incessante, impulsionado pela aplicação contínua de novos investimentos em tecnologias voltadas para a otimização da eficiência e a redução dos custos associados aos seus produtos. No âmbito competitivo universitário, os veículos Formula SAE evoluem ao longo dos anos, demandando constantes atualizações tecnológicas para superar limitações e competir de maneira eficaz. Muitas dessas inovações são inspiradas por competições de maior envergadura, tais como a Formula E e a Formula 1. Para alcançar posições destacadas nessas competições, aprimoramentos contínuos são aplicados a todos os sistemas do veículo. Tanto em veículos de uso urbano quanto em cenários competitivos, cada componente deve ser dimensionado de forma precisa, permitindo que o usuário extraia o máximo desempenho com segurança. Um exemplo notável é o sistema de suspensão, cujos objetivos incluem a redução dos impactos provenientes de irregularidades no terreno e a manutenção da altura em relação ao solo durante a aceleração e frenagem do veículo. Cada elemento do sistema zde suspensão desempenha um papel específico nesse contexto. O presente trabalho propõe-se a modelar e dimensionar cada componente que integra o conjunto de suspensão de um veículo do tipo Formula SAE. Durante a fase de dimensionamento, serão abordados detalhadamente parâmetros essenciais para assegurar a eficiência do sistema. Aspectos como ângulo de câmber, centro de rolagem, ângulo de king pin, curso de mola, entre outros, serão minuciosamente discriminados e calculados com base em equações e dados provenientes das principais fontes bibliográficas sobre automobilística e dinâmica veicular. A segunda fase do trabalho consistirá na modelagem, onde os resultados obtidos serão integrados às normas estabelecidas pelo regulamento das competições SAE. Nesse estágio, cada elemento do conjunto de suspensão será construído, sempre buscando a minimização do peso, redução dos custos e otimização da eficiência. O software SolidWorks será empregado para modelar e determinar a posição e a orientação de cada peça, possibilitando a realização da montagem e de testes estáticos e dinâmicos através do uso do software de elementos finitos, ANSYS Student. Ao término deste estudo, após o dimensionamento apoiado em bibliografia especializada e documentos de referência, espera-se alcançar valores adequados nos parâmetros previamente mencionados. A meta é desenvolver um sistema de amortecimento eficiente, capaz de atender a todos os requisitos de segurança e estar em conformidade com as regulamentações estabelecidas para o evento.