APS - Tecnologias Veiculares

Prévia do material em texto

1 
 
 
 
 
 
 
Atividade Prática Supervisionada 
Tecnologias Veiculares 
Professor: José Ricardo Fiaminghi 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Denis Adamo da Silva RA: 21156251 
Julio César Hufnagel Pereira RA: 20629623 
Rafael Orsetti Sanchez RA: 21157429 
2 
 
Sumário 
 
 
 
Introdução.................................................................................................3 
Benchmarck...........................................................................................4-5 
Motor e Transmissão (Powertrain).........................................................6-7 
Sistema de Freios..................................................................................8-9 
Direção....................................................................................................10 
Suspensão.........................................................................................11-12 
Chassis e Carroceria...............................................................................13 
Design.....................................................................................................14 
Conclusão...............................................................................................15 
Bibliografia..............................................................................................16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
Introdução 
 
A intenção deste trabalho é posicionar um novo automóvel no segmento 
4x4 no mercado. Foram feitas as análises através de um Benchmarck, onde 
foram levantadas as características dos principais concorrentes e suas 
vantagens e desvantagens, para a partir disso começar o dimensionamento de 
um novo carro contendo as melhores e mais proveitosas características de cada 
um. 
Foi analisado que os consumidores de veículos deste segmento são 
motoristas homens de meia idade entre 28 e 59 anos. O desempenho do motor 
e espaço interno do veículo assim como o bem-estar da família e o melhor 
acabamento são itens essenciais para se vender o carro no mercado de hoje, 
por mais que possam parecer coisas antagônicas ao que versa um carro 4x4. 
Pois este, pode ser considerado de uso misto. 
Levantaremos todos os pontos técnicos do automóvel, o qual chamamos 
de Stones. O nome veio através de uma analogia com o significado da palavra 
em inglês, o qual significa Pedra/ Rocha. Pois é muito resistente e traz uma 
sensação de robustez, ideal para o segmento dos veículos 4x4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
Benchmarck 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.140 kg
60 l
2.585 mm
134 l
5
1.420 kg
40 l
2.250 mm
330 l
4
1.610 mm
1.775 mm
4.175 mm
1.170 kg
47 l
2.500 mm
375 l
5
Peso
Tanque
Entre eixos
Porta malas
Ocupantes
1.714 mm
1.680 mm
4.058 mm
1.435 kg
72 l
2.450 mm
312 l
5
McPherson
Eixo Rígido
Disco Ventilado (D) / Disco 
Sólido (T)
Liga Leve
205/70 R15
DIMENSÕES
Altura
Largura
Comprimento
1.705 mm
1.600 mm
3.645 mm
1.966 mm
1.868 mm
4.905 mm
McPherson
Eixo Rígido
Disco Sólido (D) / Tambor (T)
Liga leve
205/70 R15
Suspensão Dianteira
Suspenção Traseira
Freios
Rodas
200 cv
47,9 kgfm
240 km/h
12,3 s
10 km/l
14 km/l
Manual de 5 marchas
4x4 integral
Hidráulica
1.4 Turbo
Gasolina
146 CV
23,5 kgfm
195 km/j
8,5s
12 km/l
13,7km/l
Automático de 6 marchas
4x4 integral
Elétrica
Independente, McPherson
Eixo Torção
Disco Ventilado (D) / Disco 
Sólido (T)
Liga Leve
215/55 R17
138 CV
11.2 Kgfm á 4100 Rpm.
150 km/h
15s
14 km/l
17,5 km/l
Manual
4x4 integral
Esferas circulantes com 
assistencia hidraulica
Pneus
2.0
Flex
140 CV
22 kgfm (A) / 20 kgfm (G)
170 Km/h
13 s
7,9 km/l (G) / 5,5 km/l (A)
9,5 km/l (G) / 6,8 km/l (A)
Automático
4x4 Integral
Hidráulica
McPherson
Eixo Rígido
Disco Ventilado (D) / Disco 
Rígido (T)
Liga leve
225/65 R17
Potência
Torque
Velocidade máxima
Tempo de 0-100
Consumo Cidade
Consumo Estrada
Câmbio
Tração
Direção
MECÂCNICA
Motor
Combustivel
1.6
Gasolina
3.2 Turbo
Diesel
6 
 
Motor e Transmissão (Powertrain) 
 
O motor escolhido para compor nosso carro é um motor Suzuki 1.4 Turbo 
4x4. Motor este desenvolvido para performar tanto no asfalto quanto em terrenos 
offroads. O mesmo entrega 146 cv de potência a 5.500 rpm e 23,5 kgf x m entre 
(1.700 e 4.000) rpm. Câmbio automático de 6 velocidades. 
Seu motor longitudinal favorece tanto a estética quanto a performance, 
pois aproveitando-se de um carro com um comprimento avantajado, é possível 
diminuir o tamanho do capô para que que o peso do motor possa ser melhor 
distribuído, assim fazendo com que a sua relação peso potência seja de 8 kg/cv. 
Sendo um motor 4x4 acionado, faz-se necessário o uso do cardan. O 
motor longitudinal dianteiro aciona as rodas da frente quando o carro está 
operando na relação 4x2. No entanto para que a tração seja transmitida para as 
rodas traseiras do carro o componente cardan é usado para tal. 
A tecnologia AWD All-Grip da Suzuki permite o condutor escolher por 4 
modos de pilotagem: 
- Lock: A tração é bloqueada nas 4 rodas, permitindo o uso em terrenos 
que apresentam dificuldade na condução sem alterar a força nos eixos. 
- Sport: Entrega 15% a mais de torque para melhor desempenho do carro. 
- Auto: Dá prioridade para o conforto e economia do carro, usando a tração 
4x2, sendo ideal para o uso na cidade. 
- Snow/ Mud: Ideal para off Road, ambientes com baixa aderência como 
cascalho, areia, terra e lama. 
A razão entre o volume do cilindro quando o pistão se encontra no ponto 
inferior e quando se encontra no ponto superior é 9,1:1, sendo essa sua taxa de 
compressão. 
O motor é feito todo em alumínio e conta com um turbo compressor com 
intercooler e injeção direta do combustível. Possui 16 válvulas com duplo 
comando variável para as mesmas. 
Por mais que seja um motor pequeno, apresenta um ótimo desempenho, 
faz de 0 a 100 km/h em 9,2 segundos e atingiu velocidade máxima de 195 km/h. 
Sua autonomia na cidade é de 11,5 km/l e 12,9 km/l na estrada. 
 
 
 
 
 
7 
 
Abaixo temos a tabela com todas as informações técnicas. 
Motor 
Tipo Dianteiro transversal, turbo e gasolina 
Cilindros 4 em linha 
Cilindradas (cm³) 1.373 
Válvulas 16 
Taxa de Compressão 9,9:1 
Injeção Eletrônica de Combustível Direta 
Potência Máxima Líquida 146 cv @ 5.500 rpm 
Torque Máximo Líquido 23,5 kfg x m @ 1.700 rpm 
Transmissão 
Tipo Automática 6 marchas 
Tração 
Tipo Dianteira / Integral 
 
 
Motor Suzuki Booster Jet 
 
Representação do Motor Motor Suzuki Booster Jet 
8 
 
Sistema de Freios 
 Para um veículo que foi construído para uso misto, ou seja, estrada e off 
Road, os freios são de suma importância para que o condutor tenha segurança 
nas frenagens em ambos ambientes. 
 Costumeiramente usado para veículos do porte do Stones, o ABS 
(Antilock Braking System) é fundamental. Trata-se de um sistema de auxilio no 
freio que faz com que o carro não trave os pneus no momento de uma frenagem 
mais brusca, assim o condutor terá sempre o controle do automóvel. Existe um 
sensor que mede a velocidade nas rodas, e no exato momento em que essa 
velocidade tende a zero (momento onde ocorre a derrapagem), a pinça do 
sistema de freio solta levemente o disco, assim proporcionando rotação a roda. 
Lembrando apenas que para o condutor ter 100% do controle do carro, é 
necessário que as rodas estejam girando. 
 
 
 
 
 
9 
 
 O Stones contará com freio a disco nas 4 rodas. Na frente discos 
ventilados e na parte traseira discos sólidos. Como o eixo frontal do carro é mais 
importante quanto a manter o controle do mesmo, usa-se o disco ventilado pois 
com ele se obtém maior rendimento pelo fato do resfriamento ser mais rápido, 
assim dando mais aderência no contato com as pastilhas. Já o disco sólido tem 
como vantagem seu baixo custo no mercado além da confiabilidade de frenagem 
(não tanta quanto o disco ventilado, no entanto, maior do que do freio a tambor).Como item de série do veículo desenvolvido, tem-se o Controle 
Automático de Descidas. Esse assistente já é encontrado em alguns outros 
carros da categoria, até mesmo em Pick-ups de grande porte. Esse sistema entra 
em ação a partir do momento em que o carro encontra um declive agudo em um 
terreno desregular, assim acende-se a luz no painel, mostrando que o sistema 
foi ativado. O carro desce dando “soquinhos” no freio, dando ao motorista pleno 
controle para manobrar, desviando de buracos e obstáculos. 
 
 
Modelo de disco ventilado 
 
 
Modelo de disco sólido 
 
 
10 
 
Direção 
 
Hoje, já se vê direção elétrica nas picapes (Chevrolet S10 e Ford Ranger) 
e até superesportivos já se valem da assistência elétrica. Optamos pela direção 
hidráulica por entender que essa parte é o contato direto com o piloto e 
gostaríamos de transmitir uma sensação de ter o carro na mão. 
Entendemos que parte dessa percepção vem da direção e a forma como 
é conectada às rodas e a direção elétrica reduz essa sensibilidade ao volante 
que os gearheads chamam de feedback. 
Por ter funcionamento mecânico e não tão dependente de módulo 
eletrônico e sensores, a direção hidráulica ainda leva vantagem neste aspecto, 
pelo menos quando comparamos com carros mais convencionais. 
Hoje, o grande esforço dos engenheiros está justamente na calibração do 
sistema para que essa sensação ao dirigir não seja artificial demais. Estão 
fazendo isso a certo ponto de a Jaguar ter se rendido ao sistema no F-Type, 
primeiro modelo da marca com direção hidráulica. 
Por sua vez, a direção hidráulica (que foi usada pela primeira vez no 
Chrysler Imperial de 1951) usa uma bomba hidráulica conectada ao motor, que 
pressuriza o fluido que circula dentro da caixa de direção e, por sua vez, 
movimenta um pistão e diminui em até 80% o esforço aplicado pelo motorista. 
 
 
Conjunto de direção hidráulica 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
Suspensão 
Dianteira. 
 
A McPherson é a mais simples de todas e dá bons resultados, sendo 
aplicada desde o carro mais popular aos mais sofisticados, caso do Porsche 911 
e de alguns BMW na dianteira.Patenteada pelo americano Earle Steele 
McPherson em 1946, ela é formada basicamente por um braço transversal, 
amortecedor, mola helicoidal e barra estabilizadora. Sua grande vantagem 
reside na boa distribuição dos esforços, o que permite estruturas mais leves. 
A suspensão MacPherson é um tipo de suspensão automotiva com maior 
altura, molas helicoidais e amortecedores telescópicos, largamente utilizada na 
indústria automobilística. Embora um veículo possa ter quatro 
suspensões MacPherson, geralmente essa suspensão é usada apenas no eixo 
dianteiro. 
Falando em termos da cinemática do mecanismo de suspensão 
McPherson, esta é um mecanismo deslizante invertido, onde a estrutura 
monobloco é a ligação fixa e a roda a ligação deslizante. Podemos dizer que 
essa é a maior característica desse tipo de suspensão. 
 
 
Suspensão 
Traseira. 
 
Relacionado ao eixo de torção, há também o eixo rígido, de concepção 
mais antiga. Nele, cada roda é unida solidamente à outra, sem a flexibilidade do 
eixo de torção, ou seja, os movimentos verticais de uma roda afetam diretamente 
o outro lado. 
Durante muito tempo, o eixo rígido foi o padrão em carros de tração 
traseira. Hoje, a estrutura multilink já se popularizou nesse tipo de automóvel – 
um dos últimos a fazer a transição foi o Ford Mustang. 
12 
 
Em veículos pesados, ele permanece sendo utilizado devido à sua 
robustez e facilidade de manutenção. 
Existem vários tipos de suspensão nos Offroads como eixo rígido e 
estrutura multilink. Entretanto entendemos que a melhor escolha para o nosso 
carro seria Eixo de torção por ser um veículo pesado, utilizando a robustez e 
facilidade de manutenção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
Chassis e Carroceria 
 
É uma estrutura de suporte para outros componentes que pode ser feita 
de aço, alumínio, ou qualquer outro material rígido. A sua aplicação mais 
conhecida é em veículos, para sustentar os sistemas embarcados, mas também 
é utilizada para designar toda a estrutura de suporte de objetos móveis. 
Veículos como caminhões, motociclos, autocarros, automóveis, karts, 
entre outros, têm a sua carroçarias montadas sobre o chassi. Alguns veículos 
têm os seus sistemas embarcados montados diretamente na carroçaria e, neste 
caso, é utilizado o termo monobloco para designar este tipo de estrutura de 
suporte. Alguns dos componentes que são acoplados ao chassi são o motor, 
sistema de freios, caixa de marcha, dentre outros. 
O monobloco consiste em um sistema unificado do chassis e carroceria 
do carro. O que otimizou o sistema de produção em questão de tempo para 
fabricação. Por mais que um projeto de monobloco seja mais demorado, a 
relação conforto x segurança tem um resultado final excelente. 
A estrutura monobloco permite ao veículo um maior espaço interno bem 
aproveitado, elevada rigidez para esforços de torção, atender as mais variadas 
exigências de segurança quanto a impactos, flexibilidade da estrutura para ser 
compartilhada com diversos modelos e dispor de facilidade para reduzir o peso 
total do veículo. 
Para o veículo Stones, será usado uma estrutura monobloco fabricada 
100% em alumínio para aguentar todos os esforços causados ao passar por 
planos irregulares e suportar todos os componentes que serão apoiados nele 
como o trem de força, sistema de suspensão e direção. Além de redução de 
peso se compara o alumínio com outras chapas de aço para atingir a mesma 
resistência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
Design e Dimensões. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
 
 
Conclusão 
 
 Procuramos fazer um carro que atenda ao que os consumidores procuram 
hoje em dia de maneira geral em um veículo deste segmento. 
 Usamos a motorização moderna de um carro, o qual já tem renome no 
mercado, e renovou recentemente, usando uma tecnologia que fez com que um 
motor 1.4 turbo possa ser usado em um off Road. 
 As partes do carro como freio, suspensão e direção foram dimensionadas 
de acordo com as necessidades do veículo, contendo itens de série de alguns 
dos concorrentes, porém se mantendo em um valor de mercado muito atrativo. 
 Não deixando por menos, a parte da carroceria adotou um conceito 
contemporâneo, o qual faz o uso da estrutura monobloco feita em alumínio, 
aliviando o peso, mesmo sendo um off Road, pois para o uso diário e com um 
motor pequeno acaba influenciando diretamente na autonomia do combustível. 
Essa estrutura em alumínio aumenta a resistência do veículo quanto ao impacto, 
proporcionando mais segurança ao motorista, e melhor resposta da estrutura 
quando submetida a tensões de torção. 
Sobre Ergonomia pensamos estrategicamente como tentarmos manter 
todos os itens de segurança atrelado aos itens essenciais de ergonomia para 
facilitação de condução do veiculo, analise periférica da visão, conforto na 
dirigibilidade e redução de ruídos externos. 
 O publico que almeja um carro desse porte necessita de artifícios 
ergonômicos como ótimo posicionamento no assento, pois os pés do condutor 
devem ficar sobre os pedais e os calcanhares devem ficar apoiados no 
assoalho do carro, o posicionamento dos joelhos deve ser levemente 
flexionado na posição e para maior conforto das mãos no volante os braços do 
condutor devem ficar levemente flexionados na posição de “15” para as três, os 
olhos do condutor devem estar ajustados com o encosto da cabeça, sendo que 
este encosto deve ficar ligeiramente curvado. 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
 
 
 
 
Bibliografia 
 
https://www.noticiasautomotivas.com.br/suzuki-vitara/#Transmissao 
https://quatrorodas.abril.com.br/testes/teste-novo-suzuki-vitara-surpreende-
pelo-desempenho/ 
https://revistaautoesporte.globo.com/Servico/noticia/2017/11/motor-longitudinal-
ou-transversal-entenda-diferencas.html 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Taxa_de_compress%C3%A3ohttps://autopapo.com.br/blog-do-boris/abs-no-sistema-off-road-saiba-como-
funciona/ 
https://www.canaldapeca.com.br/blog/freios-abs/ 
https://www.carrosnaweb.com.br/fichadetalhe.asp?codigo=8464 
https://quatrorodas.abril.com.br/auto-servico/qual-a-diferenca-entre-os-freios-
ventilados-perfurados-e-solidos/ 
http://www.carrosinfoco.com.br/carros/2018/04/configuracoes-e-detalhes-dos-
chassis-carrocerias-e-interiores/