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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Rafael Tedim Terra
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Barbosa, Roberto Spinola (Presidente)
Meirelles, Pablo Siqueira
Pellini, Eduardo Lorenzetti
Título em português
Avaliação do desempenho dinâmico de veículo, devido ao incremento de massa não suspensa, decorrente de sistema de propulsão elétrica.
Palavras-chave em português
Dinâmica veicular
Propulsão
Resumo em português
A utilização de motores elétricos diretamente nos cubos de roda é uma alternativa de propulsão para um veiculo elétrico ou híbrido muito interessante, pois não necessita do uso de sistemas complexos de transmissão, tornando o conjunto mecânico muito mais simples e, consequentemente, reduzindo a sua massa, atritos e custos. Entretanto, a adição dos motores nas rodas causa o incremento da massa não suspensa, e isto irá afetar o comportamento de dirigibilidade do veículo. Dessa forma, com ajuda da ferramenta de multicorpos, será identificado o que ocorrerá devido ao acréscimo de massa compatível com os motores elétricos de última geração. Para isto, uma série de análises comparativas será realizada, com modelos de veículos baseados na técnica de multicorpos, para o caso de um carro de passeio compacto. Primeiramente, uma análise modal comparando um carro convencional aos carros com a utilização dos motores, no eixo traseiro ou no dianteiro, e uma posterior avaliação das frequências obtidas. Em sequência, também foram realizadas manobras padrão com o modelo de veículo completo e foram observadas maiores influências nos resultados das análises em regime transiente, como a manobra de troca de faixa e a manobra do anzol ("fishhook"). Com a ajuda destes resultados, foi possível identificar que as instalações dos motores elétricos nos cubos traseiros causam uma menor influência negativa no desempenho de dirigibilidade, quando comparado com o caso instalado no eixo dianteiro. Através de uma otimização realizada com a ajuda de uma análise de sensibilidade das variáveis do sistema (D.O.E.), baseada na manobra do anzol, foi possível identificar que alterações nas molas, amortecedores e barra estabilizadora são capazes de mitigar os efeitos indesejáveis causados pelo incremento de massa não suspensa.
Título em inglês
Evaluation of vehicle dynamics performance due to unsprung mass increase in decorrency of electric motors propulsion system.
Palavras-chave em inglês
Electric vehicle
Hud driven motor
Multibody
Standard maneuve
Unsprung mass
Vehicle dynamics
Resumo em inglês
The electric motors directly in wheel hubs usage is an alternative of propulsion for a electric or hybrid vehicle, since it does not need the use of complex systems of transmission, making the mechanical assembly simpler and, consequently, reducing its mass , frictions and costs. However, the addition of the motors in the wheels causes an increase unsprung mass, and this will affect the vehicle handlings behavior. In that way, with the assistance of the multibody tool, it will be identified the consequences of mass addition, compatible with the moderns electric motors of. In this work, a series of comparative analyzes will be carried out, with vehicle models based on multibody techniques, in the situation of a compact car. First, a modal analysis comparing a conventional car to with the vehicle using hub driven motors, in rear or front axle, and an evaluation of the obtained frequencies. In the sequence, standard maneuvers were also performed with the complete vehicle model, and greater influences were observed in the transient analysis results, such as lane change and fishhook maneuver. With help of these results, it was possible to identify; that the installation of the electric motors in the rear hubs causes a smaller negative influence on the handling performance when compared to the case installed on the front axle. Through an optimization performed with the aid of a system variable sensitivity analysis (D.O.E.) based on the fish hook maneuver, it was possible to identify thtat changes on springs, shock absorbers and stabilizer bar are able to mitigate the undesirable effects caused by the increase of unsprung mass.
 
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Data de Publicação
2017-10-26
 
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