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Authors
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Abstract(s)
É do conhecimento geral que o comportamento em curva de um veículo motorizado é
importante na sua condução. Havendo uma falha no dimensionamento da direção é o
suficiente para que este veículo não se deixe manobrar da forma que o seu condutor
pretende, causando um grande problema tanto para a segurança, como para a poupança de
combustível e de pneus. A relação geométrica das várias rodas da direção tem que ser
variável, dependendo da velocidade, da distribuição do peso, das características do pneu e
principalmente da curva.
Existem vários sistemas possíveis para a correção deste problema, mas todos se baseiam na
Geometria de Ackermann, que, respondendo às características geométricas da curva e do
veículo, impõe a relação correta entre as rodas direcionais com o mínimo erro possível.
Para o veículo em estudo, o UBIcar– o veículo desenvolvido na Universidade da Beira Interior
para a competição Shell Eco-marathon - foi desenvolvido anteriormente um sistema de
direção fixo, que minimiza o erro geométrico. Este sistema é implementado logo na
construção do veículo, não podendo ser adaptado a alguma alteração das suas características.
Coloca-se a questão da deformação da borracha dos pneus: não se tratando de corpos rígidos,
provoca uma alteração na geometria deste sistema. Esta deformação irá criar um ângulo
entre a orientação da roda e a real direção do movimento desta, fazendo com que o veículo
não se comporte exatamente como calculado; a este ângulo chamamos de ângulo de
escorregamento (ou Slip angle). O objetivo deste trabalho é corrigir exatamente esse ângulo,
instantaneamente, com o movimento do UBIcar, sendo possível alterar os parâmetros sempre
que seja necessário, sem que haja uma necessidade de reconstrução física do veículo.
It is well known that curved behavior in a motor vehicle is important in its behavior. If there is a failure in the steering dimensioning, it’s enough that this vehicle does not allow itself to be maneuvered in the way that its driver intends, making this a great problem regarding to safety as well to fuel and tire saving. The ratio of the various steering wheels must be variable, depending on the speed, the weight distribution, the tire characteristics and especially the curve. There are several possible systems for correcting this problem, but all are based on Ackermann Geometry, which, responding to the curve and car’s geometric characteristics, provides the correct ratio between its wheels with the minimum possible error. For the studied vehicle, UBIcar - car developed at the University of Beira Interior for the Shell Eco-marathon competition - has been previously developed a fixed steering system that corrects the error to the minimum. This system is implemented soon in the construction of the vehicle, and can’t be adapted to any changes to vehicle’s characteristics. The issue is the deformation of rubber tires, not being rigid bodies, which causes a change in the geometry of this system. This deformation will create an angle between wheel’s orientation and its actual direction, so that the car does not behave exactly as calculated - at this angle we call Slip Angle. The function of this work is to correct exactly this angle instantaneously with the movement of UBIcar, being possible to change the parameters whenever it is necessary, without there being a need of physical reconstruction of the vehicle.
It is well known that curved behavior in a motor vehicle is important in its behavior. If there is a failure in the steering dimensioning, it’s enough that this vehicle does not allow itself to be maneuvered in the way that its driver intends, making this a great problem regarding to safety as well to fuel and tire saving. The ratio of the various steering wheels must be variable, depending on the speed, the weight distribution, the tire characteristics and especially the curve. There are several possible systems for correcting this problem, but all are based on Ackermann Geometry, which, responding to the curve and car’s geometric characteristics, provides the correct ratio between its wheels with the minimum possible error. For the studied vehicle, UBIcar - car developed at the University of Beira Interior for the Shell Eco-marathon competition - has been previously developed a fixed steering system that corrects the error to the minimum. This system is implemented soon in the construction of the vehicle, and can’t be adapted to any changes to vehicle’s characteristics. The issue is the deformation of rubber tires, not being rigid bodies, which causes a change in the geometry of this system. This deformation will create an angle between wheel’s orientation and its actual direction, so that the car does not behave exactly as calculated - at this angle we call Slip Angle. The function of this work is to correct exactly this angle instantaneously with the movement of UBIcar, being possible to change the parameters whenever it is necessary, without there being a need of physical reconstruction of the vehicle.
Description
Keywords
Ângulo de Escorregamento Geometria de Ackermann Mecanismos de Direção Poupança de Combustível Poupança de Pneus Ubicar