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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2011.tde-20062011-125809
Documento
Autor
Nome completo
Marcos Antonio Garcia Ruesga
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2011
Orientador
Banca examinadora
Canale, Antonio Carlos (Presidente)
Costa Neto, Alvaro
Horta Gutierrez, Juan Carlos
Título em português
Estudo do desempenho da frenagem de um veículo bitrem equipado com ABS, sob distintas configurações desse sistema e do pavimento da via
Palavras-chave em português
ABS
Aderência
Bitrem
Freios
Segurança veicular
Resumo em português
O sistema antibloqueio de freios ABS (Antilock Braking System) é um dispositivo eletrônico-mecânico que complementa o sistema de freio tradicional e tem como objetivo fazer com que as rodas não travem na ocorrência de uma frenagem de emergência ou sob condições de alto perigo como superfície muito escorregadia, chuva forte ou gelo. Como resultado, o veiculo não perde a dirigibilidade fazendo com que o motorista consiga efetuar uma parada muito mais segura e, na maior parte dos casos, num espaço menor do que quando este sistema não se encontra a bordo do veiculo, mesmo que essa não seja a missão principal do ABS. Esta dissertação vai apresentar as diferenças que existem na frenagem de um mesmo bitrem, quando esse está equipado com diferentes tipos de ABS. O termo que vai determinar a "qualidade" da frenagem é a eficiência da mesma, ou seja, que percentagem de desaceleração máxima é atingida pelo binômio veículo-ABS numa frenagem em linha reta e pista seca e também com aderência diferenciada lado a lado. Para poder fazer essas estimações simulou-se o sistema de freios ABS com o software Matlab/Simulink. Foi desenvolvido um modelo em multicorpos introduzindo todas as características físicas e dinâmicas de um bitrem. Dados foram obtidos durante as simulações: velocidades, acelerações, forças verticais e tangenciais nas superfícies de contato das rodas, além da eficiência de frenagem. Uma característica fundamental dessa simulação tem sido o fato do bitrem ter dois semireboques ao invés de um só, o que faz com que o veículo combinado às vezes apresente um comportamento diferente do esperado. Foram simuladas as seguintes versões de ABS: 4s4m, 4s3m, 4s2m, 2s2m e 2s1m, sob condições de aderência simétrica e valor 0,6 e condições assimétricas com valores 0,6 e 0,2. No cavalo mecânico, o sistema ABS usado foi o mesmo ao longo da simulação, um 2s2m no eixo dianteiro e 4s4m no tandem. Com condições assimétricas de aderência, a ordem de eficiência dos sistemas foi: o 4s4m (menor distância de parada), depois foi o 4s2m e depois vieram o 4s3m, o 4s2m, o 2s2m e o 2s1m em último lugar.
Título em inglês
Study of the performance of a bitrem vehicle when equipped with different versions of ABS system and a variety of road condition
Palavras-chave em inglês
ABS
Bitrem
Brakes
Grip
Road safety
Resumo em inglês
The ABS braking system (Antilock Braking System) is an electronic-mechanical device which along with a conventional braking system is conceived to make the wheels don't lock in consequence of an emergency braking or dangerous road conditions such as slippery or icy asphalt or even heavy rain. As a result, car doesn't lose control and driver is enabled to perform a much safer stop. It could also require a shorter distance to a full stop although that is not the first purpose of ABS. This dissertation expects to spot the noticeable differences when a truck is stopped with different versions of the ABS. The "quality" of breaking is going to be set trough the braking efficiency parameter, i.e. a comparison between the deceleration reached and the maximum reachable by both truck and road conditions, over a straight path and both equal and different grip coefficient on the sides of the truck. The Matlab/Simulink software was used to simulate an ABS breaking system. A multibody model was developed including all physical and dynamical properties of a truck. Every single relevant data was displayed and monitored: velocity, acceleration, vertical and tangential forces on the common surface tire-ground, besides braking efficiency. One remarkable feature of the simulation was the fact that this modelled truck pulls two trailers, which can get to unusual or unexpected behaviour. Namely, the following ABS versions were tested: 4s4m, 4s3m, 4s2m, 2s2m and 2s1m, under symmetric grip of 0,6 and asymmetric grip values of 0,6 and 0,2. The tractor head used invariably a 2s2m on the front axle and 4s4m on the rear tandem. When it comes to asymmetric conditions the ABS versions were ranked this order: 4s4m, 4s2m, 4s3m, 2s2m and finally 2s1m.
 
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MarcosRuesga.pdf (3.62 Mbytes)
Data de Publicação
2013-09-24
 
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