Dinâmica Veicular

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Prof. M.Sc. Fernando Perez Tavares
fernando.perez@uni9.pro.br
fernandoperez21@gmail.com
2.5 Limite de aceleração pela capacidade de tração
Prof. M.Sc. Fernando Perez Tavares
• Conforme visto anteriormente, a aceleração do veículo é limitada por
dois fatores: A potência disponível no motor e a capacidade de tração do
veículo.
• Neste capítulo veremos a capacidade de tração do veículo
• Não adianta o veículo possuir um motor com grande potência se essa
potência não for convertida em força de tração (Fx)
• Essa conversão depende diretamente da força de atrito entre os pneus de
tração e a pista
• Quanto maior esse valor, mais tração será possível transmitir.
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• Na prática percebemos isso dirigindo
• Com o mesmo motor, percebemos que capacidade de tração muda
bastante de asfalto para terra ou até mesmo grama molhada
• Quanto menor o coeficiente de atrito, menor deve ser o valor de “Fx” para
que a roda não patine
• Na teoria, desconsiderando a construção da suspensão e transmissão do
veículo, podemos definir a força de tração máxima como sendo:
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• Onde W é a carga no eixo de tração do veículo e μ o coeficiente de atrito
entre o pneu e a pista
• O problema é que em algumas suspensões ocorre uma transferência de
carga entre as rodas do eixo de tração
• É o caso em eixos rígidos:
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• Se o eixo não estiver com o bloqueio do diferencial acionado (caso
possua), o torque é limitado pela roda com menor carga
• Isso ocorre devido ao tipo de construção do diferencial
• O efeito que faz com que a roda externa gire mais do que a dianteira em
curvas, nesta situação atrapalha
• Caso alguma roda perca contato com o solo, todo o torque será
direcionado para ela, ficando a roda com contato com o solo parada
• É por este motivo que em carros fora de estrada que enfrentam pistas
com coeficiente de atrito baixo, existe o bloqueio do diferencial
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• Este dispositivo bloqueia o funcionamento do diferencial, o tornando
simplesmente uma redução
• É como se os dois semieixos ficassem unidos
• Dessa forma, o toque será distribuído por igual entre as duas rodas
• Se o veículo for tração traseira e não possuir diferencial a tração máxima
conseguida será:
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• Se o blocante do diferencial for acionado, podemos retirar o termo da 
equação que representa a transferência de carga, ficando:
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• Se o veículo possuir tração dianteira e sem blocante do diferencial:
• Se o veículo possuir tração dianteira com diferencial blocado:
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• Caso o veículo possua suspensão independente, a carga não é transferida
como ocorre em um eixo rígido
• Abaixo podemos observar um tipo de suspensão independente do tipo
MacPherson
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• Para tração com suspensão independente podemos considerar que o
limite máximo é igual ao limite para eixo rígido com blocante do
diferencial ativado
• Com isso ficamos:
• Suspensão independente, tração traseira:
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• Suspensão independente, tração dianteira:
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• Perceba que as duas equações possuem uma simetria.
• Lembrando de carregamento dinâmico dos eixos, W.b/L é o peso estático
do eixo traseiro e W.c/L é o peso estático do eixo dianteiro
• A outra diferença é que os denominadores das duas equações são
parecidos, sendo que a única diferença é o sinal
• No denominador para tração traseira temos uma subtração e no
denominador da traseira temos uma adição
• Com isso, o denominador da tração traseira será sempre menor do que a
tração dianteira
• Isso se deve a transferência de carga que ocorre na aceleração
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• Transferimos carga da dianteira para a traseira quando aceleramos e isso
impacta diretamente a capacidade de tração
• Cada caso deve ser analisado separadamente, mas geralmente o veículo
possui uma melhor capacidade de tração de a mesma for traseira
• Esse é um dos motivos pelos quais os veículos esportivos e de carga
possuem tração traseira
• A maioria dos veículos possui tração dianteira pela redução do custo de
fabricação
• Todo o powertrain fica na parte dianteira, economizando material
• Isso também traz uma redução no peso do veículo, trazendo uma
redução no consumo de combustível
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Ex 1: Encontre a aceleração limitada pela capacidade de tração para um veículo de
passageiros com tração traseira (eixo rígido) com e sem blocante no diferencial.
Desconsidere a inércia da transmissão e as forças resistivas durante a aceleração.
Dados:
• W = 25000 N
• c = 1,000 m
• b = 1,250 m
• h = 0,584 m
• Raio do pneu = 0,330 m
• Bitola = 1,448 m
• coeficiente de atrito = 0,6
• Relação de transmissão do diferencial = 3,4
• Rigidez de rolagem da susp. Dianteira = 500 N.m/grau
• Rigidez de rolagem da susp. Traseira = 800 N.m/grau
• g = 9,8 m/s²