Teste de um sistema de suspensão especificamente desenvolvido para um carro de competição acionado eletricamente

O Lessius Racing Team (LRT), um grupo de alunos entusiasmados da Lessius Mechelen, Campus De Nayer está fazendo parte da Competição Formula Student. A Formula Student é uma competição educacional para que alunos construam um carro de competição como uma equipe: a tarefa é construir um protótipo e vendê-lo.

A missão da competição Formula Student propriamente dita é encorajar pessoas jovens a entrarem no mundo técnico dos negócios, desafiando os alunos a projetarem, construírem, financiarem, se apresentarem e competirem como uma equipe com um pequeno carro de competição com um único assento em uma série de eventos estáticos e dinâmicos. A LRT está participando na classe 1A, significando que eles desenvolverão tecnologias novas e originais de transmissão que resultem em carros de competição com baixas emissões de carbono, conforme definido pelas normas da Classe 1A.

Validação de modelos EF utilizando strain gauges

A Lessius Racing Team está utilizando strain gauges e o sistema de aquisição de dados MGCplus da HBM para validar os resultados do teste

Uma parte crucial do projeto de um carro de competição eficiente é o sistema de suspensão. Ela desempenha um papel na redução tanto do peso quanto da fricção, otimizando o desempenho do veículo. A fim de reduzir não apenas o peso total do carro de competição, mas, também, a assim chamada massa não suspensa, a menor quantidade de material possível tem que ser utilizada na construção do sistema de suspensão. Uma massa não suspensa baixa é importante uma vez que ela garante uma resposta rápida do sistema de suspensão a choques e buracos, mantendo constante o contato dos pneus com a pista de corrida e máximo controle do veículo.

A rigidez da suspensão é outra parte importante, uma vez que a deformação da suspensão influenciaria a geometria e com isso o ajuste do carro (como a convergência, a divergência e a cambagem), o que afetaria adversamente o controle e o atrito da rodagem. Além disso, a suspensão tem que lidar com todas as forças que atuam sobre o carro de competição uma vez que ela mantém o carro na pista ao fazer curvas em alta velocidade.

A fim de garantir que a redução máxima do peso não afete a resistência estrutural, conjuntos modernos de simulação de EF foram utilizados no projeto. Somente um elo da corrente para desenvolver uma suspensão robusta, mas leve foi perdido. Este elo é a validação dos modelos EF, para garantir que esses modelos (e com eles, o projeto) estejam corretos.

Essa validação, que oferece a certeza sobre o projeto que a equipe estava procurando, foi oferecida ao aplicar strain gauges em diferentes partes da suspensão. Foi feita a escolha para realizar um teste com carregamento direto colocando peso sobre o veículo e medindo a força que realmente atua sobre toda a suspensão pesando placas colocadas sob as rodas.

Testes adicionais para aumentar o desempenho do veículo

Tela do software catman para adquirir dados de medição

As forças medidas que atuam sobre as rodas foram utilizadas como parâmetros de entrada para a simulação do modelo EF, a fim de correlacionar a deformação do material medida pelos strain gauges com os locais correspondentes no modelo EF propriamente dito. Essa abordagem oferece um cenário de teste bem definido que simplifica a correlação dos dados simulados e medidos.

A próxima etapa é instrumentar o carro de competição com equipamentos de aquisição de dados adicionais a fim de realizar medições em casos de uso da vida real enquanto estiver realmente dirigindo o veículo em uma pista de corrida. Isso já foi discutido, e será uma atribuição para a equipe de corrida do próximo ano. Até agora, os testes estáticos comprovaram ser um grande sucesso e garantiram a estabilidade estrutural do projeto da suspensão atual.

Testes (dinâmicos) adicionais ajudarão a equipe a minimizar adicionalmente o peso e aumentar o desempenho do veículo sem arriscar falhas no componente ou comportamento inadequado do veículo devido a uma falta de rigidez estrutural.

 

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