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Dinâmica de Veículos
1/2013
Profa. Suzana Moreira Avila
DINÂMICA DE VEÍCULOS 
INTRODUÇÃO
AULA 3
Introdução à Dinâmica Veicular
� Desempenho:
� Aceleração
� Frenagem
� Dirigibilidade (handling)
� Conforto (ride)
� Forças dominantes:
produzidas pelo contato entre
os pneus e a pista
Introdução à Dinâmica Veicular
• Compreende a interação entre:
- Motorista
- Veículo
- Carga
- Meio Ambiente
� Vamos abordar três aspectos principais:
- Segurança Ativa
- Conforto do Motorista e Ocupantes
- Satisfação em Dirigir
Introdução à Dinâmica Veicular
� Envolve vários aspectos do conhecimento 
humano:
- - Mecânica Clássica
- - Física e Química
- Eletrônica
- Psicologia e Comunicações
� Utiliza diversas ferramentas de engenharia:
- Avaliações Subjetivas
- Medições Objetivas
- Testes Laboratoriais e em Veículo
- Simulações de Dinâmica Veicular
Introdução à Dinâmica Veicular
�Motorista
Interage com o veículo de várias maneiras:
- Volante de Direção (Dinâmica Transversal)
- Pedal do Acelerador (Dinâmica Longitudinal)
- Pedal do Freio
- Embreagem e/ou Alavanca de Cambio
Introdução à Dinâmica Veicular
� Motorista
� O Veículo proporciona diversas respostas e 
informações:
- Vibrações (Longitudinais, Verticais e Transversais)
- Ruídos (Motor, Transmissão, Chassis, Pneus)
- Instrumentos (Velocidade, Rotação Motor, 
Temperaturas, etc.)
Introdução à Dinâmica Veicular
�Motorista
� O Ambiente também influencia o Motorista:
- Clima
- Condições do Trânsito
- Tipo de piso e estado de conservação das 
estradas.
Introdução à Dinâmica Veicular
� Cargas
� Veículos transportam passageiros e carga. Estes 
carregamentos modificam suas características 
dinâmicas. Em muitas condições isto pode ocorrer de 
forma significativa:
- Mudanças de peso, inércia e altura do CG (Centro 
de Gravidade)
- Comportamento dinâmico da própria carga –
líquidos, cargas vivas, etc.
Introdução à Dinâmica Veicular
� Meio Ambiente
� O meio ambiente afeta tanto o veículo quanto o 
motorista:
- Veículo 
- � Condições da Estrada (Irregularidades, Atrito, 
Gradientes, Traçado, etc.)
� Ar (Resistência Aerodinâmica, Ventos 
Laterais)
- Motorista � Clima, Visibilidade
Conceitos Básicos
� Dinâmica veicular é a parte primária da engenharia 
baseada na mecânica clássica focada em veículos 
suportados por rodas e pneus.
� -Tem interação com:
- Motorista ou condutor;
-Veículo;
- Forças que regem o movimento.
� Detalhando:
- Ação de segurança e conforto.
- Redução do impacto com a superfície de contato.
Objetivos
� Aplicação dos conceitos básicos de dinâmica:
- Vertical
- Lateral
- Longitudinal
� Equacionamento de métodos análiticos para 
determinação de conforto e desempenho.
� Terminologia utilizada em dinâmica veicular.
� Influência da suspensão na dinâmica vertical e 
na dinâmica lateral.
� Geometria dos sistemas envolvidos na 
suspensão.
Desenvolvimento dos Modelos
Desenvolvimento dos Modelos
Sistemas de Coordenadas
� Modelos matemáticos baseados nas leis de NEWTON
� O objetivo é descrever as relações de esforços que atuam em 
um 
sistema em relação a um referencial inercial, para tanto se faz 
necessário a adoção de um sistema de coordenadas.
- COORDENADAS GLOBAIS: Expressa as grandezas do 
movimento 
no referencial inercial (FIXO).
- COORDENADAS LOCAIS: Expressa as grandezas de 
movimento 
em um referencial local (PRESO AO VEÍCULO).
� Embora as grandezas possam ser expressas em referenciais 
locais,
elas são definidas em relação ao referencial inercial ou absoluto.
DINÂMICA 
VEICULAR
�VERTICAL
�LONGITUDINAL
�TRANSVERSAL
� DINÂMICA LONGITUDINAL
- MOVIMENTAÇÃO DO VEÍCULO NO EIXO LONGITUDINAL
- RELACIONADA COM PERFORMANCE E SEGURANÇA
- ACELERAÇÃO E RETOMADA DE VELOCIDADE, 
VELOCIDADE MÁXIMA E CAPACIDADE DE SUBIDA EM 
RAMPAS (“POWER TRAIN”)
- CAPACIDADE DE DESACELERAÇÃO E ESTABILIDADE 
EM FRENAGEM (SISTEMA DE FREIOS) 
� DINÂMICA VERTICAL
- ACELERAÇÕES E DESACELERAÇÕES NO EIXO VERTICAL, 
DEVIDAS A SOLICITAÇÕES DO PISO
- RELACIONADA COM O NÍVEL DE CONFORTO DO VEÍCULO
- PRINCIPAL SISTEMA ENVOLVIDO – SUSPENSÃO
- OUTROS FATORES IMPORTANTES – RIGIDEZ DO CHASSIS, 
BANCOS, COXINS DE MOTOR E TRANSMISSÃO
- EM VEÍCULOS PESADOS, TAMBÉM AS SUSPENSÕES DE 
BANCO E DE CABINE
� DINÂMICA TRANSVERSAL
-COMPORTAMENTO EM CURVAS E MANOBRAS DE EMERGENCIA, 
ESTABILIDADE DIRECIONAL
-IMPORTANTE EM TERMOS DE SEGURANÇA ATIVA, CONFIANÇA 
NO VEÍCULO E SATISFAÇÃO EM DIRIGIR
-PRINCIPAIS SISTEMAS ENVOLVIDOS - SUSPENSÃO E DIREÇÃO
- OUTROS FATORES IMPORTANTES – TIPO DE TRAÇÃO, RIGIDEZ 
ESTRUTURAL, AERODINÂMICA E DISTRIBUIÇAO DE MASSA DO 
VEÍCULO
Modelagem
Forma de abordagem e convenções:
� Sistema de coordenadas local
� Longitudinal
� Lateral
� Vertical
� Rolagem (roll)
� Arfagem (pitch)
� Guinada (yaw)
Modelagem
Forma de abordagem e convenções:
� Sistema de coordenadas global
� Longitudinal
� Lateral
� Vertical
� Ângulo de avanço (ψ)
� Ângulo de curso (ν)
� Ângulo de deslizamento (β)
Modelagem
Forma de abordagem e convenções:
� Segunda Lei de Newton
Cargas Dinâmicas sobre o Veículo
Forma de abordagem e convenções:
W = m·g peso do veículo atuando no CG
W/g·ax força inercial devido à aceleração ax
Wf e Wr forças dinâmicas normais à pista
Fxf e Fxr forças trativas
Rxf e Rxr resistências ao rolamento
DA força de arrasto aerodinâmico, 
atuando no centro aerodinâmico (ha)
Rhz e Rhx forças no engate
Cargas Dinâmicas
Cargas Dinâmicas
Cargas Dinâmicas
Cargas Dinâmicas
Exercício
� Localize o centro de gravidade (posição entre eixos, a2 e a1, e altura h) de
um veículo automotivo. Em posição horizontal, um veículo de comprimento
l = 230 cm aplica Fz1 = 9565N no eixo dianteiro e Fz2 = 10435N no eixo
traseiro. Ao elevá-lo num pistão até atingir angulação de 30ºgraus, conforme
a Figura, a distribuição de força se altera para Fz1 = Fz2 = 10KN. O raio da
roda R = 30 cm. Assume-se a gravidade g = 10m/s², roda indeformável.
Determine a altura h e a posição dos eixos de roda (a2 e a1) deste veículo.
Referências
� Gillespie T.D., Fundamentals of Vehicle Dynamics, 
SAE, 1992
� Rodrigues C. Apostila do Curso de Suspensão e 
Direção da FEI.
� Franco, J. Notas de aula do Curso de Dinâmica
Veicular da AEA.