Projeto e construção de uma barra estabilizadora para um carro de FSAE

Abstract

O automobilismo é um esporte que está ficando cada vez mais popular no mundo, assim, o desenvolvimento de um projeto de automóvel em uma universidade é uma oportunidade de formar novos engenheiros preparados para atender o mercado, tanto no automobilismo, quanto na indústria automotiva. O projeto é de um carro de Fórmula SAE fabricado por alunos em universidades nacionais e internacionais, atendendo o regulamento da SAE Brasil, uma competição que tem como características pistas estreitas com curvas de baixa e média velocidade. Além disso, caso a equipe participe de todas as provas dinâmicas, o carro será pilotado por pelo menos quatro pilotos, ou seja, o veículo deverá, atender as característica/estilo de pilotagem de cada um dos pilotos permitindo dirigibilidade e níveis de ajustes do comportamento do carro. Nesse tipo de projeto, a suspensão é um dos principais sistemas veiculares, sendo capaz de controlar o comportamento dinâmico do carro, por meio da geometria, rigidez de molas, rigidez de barras estabilizadoras, amortecimento dos amortecedores. Considerando isso, apresenta-se neste trabalho um projeto de barra estabilizadora e suas contribuições para um carro de FSAE. O equipamento foi desenvolvido com o uso de planilhas para calcular a distribuição de rigidez do carro e suas características dinâmicas, a rigidez da barra estabilizadora em si e a fadiga do equipamento. Após isso, simulações estruturais foram realizadas para verificar as tensões de acordo com o carregamento. Com o equipamento fabricado, foram realizados testes dinâmicos no carro para verificar as mudanças no comportamento dinâmico.

Motorsport is becoming increasingly popular worldwide. Therefore, the development of an automobile project at a university presents an opportunity to train new engineers who are well-prepared to meet the demands of both motorsports and the automotive industry. This project involves the design and construction of an SAE Formula car by students at national and international universities, adhering to the regulations of SAE. The competition is characterized by narrow tracks with low and medium-speed curves. Additionally, if the team participates in all dynamic events, the car will be driven by at least four drivers, meaning the vehicle must accommodate the driving characteristics/styles of each driver, allowing for drivability and adjustable handling characteristics. In this type of project, the suspension is one of the main vehicle systems, capable of controlling the car’s dynamic behavior through geometry, spring stiffness, anti-roll bar stiffness, and shock absorber damping. Considering this, this paper presents a project for an anti-roll bar and its contributions to an FSAE car. The equipment was developed using spreadsheets to calculate the car’s stiffness distribution and dynamic characteristics, the stiffness of the anti-roll bar itself, and the fatigue of the equipment. Subsequently, structural simulations were conducted to verify the stresses according to the loading. With the equipment manufactured, dynamic tests were performed on the car to verify changes in its dynamic behavior.