Planejamento, Anteprojeto e Análise de
      desempenho do EEI-Baja.
     TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO


   Aluno: Guilherme Augusto Ribeiro Pereira

     Orientadores: Marco Alexandre Silva Godoy
                  Luiz Eugênio Pereira


            Local:



                  Dezembro 2003
Índice
 O SAE Mini Baja.
 Objetivos.
 Configurações típicas de um Mini Baja.
 Metodologia de desenvolvimento do EEI Baja.
 Requisitos e especificações de projeto do EEI
  Baja 2003.
 Resultados alcançados em 2002 e 2003.
 Sugestões de melhorias para 2004.
 Prospecção e perspectivas para o EEI Baja.
O SAE Mini Baja.
1905 nos Estados Unidos é fundada a Society of Automotive Engineers – SAE,

     que propõem o objetivo:
                 "Desenvolver, criar e divulgar estudos na área da mobilidade“;
1973 primeira competição estudantil Mini Baja realizada nos EUA;

1994 primeira competição no Brasil, ocorrendo a partir daqui anualmente;

2000 dados sobre a competição começaram a ser organizados por alunos da EEI;
2001 o projeto começa a ser colocado em prática com a construção de um boneco
    ergonômico e da gaiola em PVC;




 2002 finalizada as compras pelo CDT de todos os componentes para o 1º carro.

                         PROJETO                     ENGENHARIA


             COMPRAS                                          MANUTENÇÃO


     RELATÓRIO PROJ.                                               CÁLCULO ESTR.

                                   DESENVOLVIMENTO

            FABRICAÇÃO                                            MARKETING

                                    SEGURANÇA
Configuração de um Mini Baja
                                     O MOTOR
Briggs and Stratton - 10HP - OHV-
4 Tempos - Refrigerado a Ar,

Gasolina, Monocilíndrico,
Alimentado por Carburador,

Cilindrada: 305 CC,

Potência Máxima: 10 HP (7,46
kW) a 4000 RPM,

Torque Máximo: 18,6 N.m a 2600
RPM.

Rotação Máxima Permitida pelo
regulamento 3600 RPM
                                     Preço com frete: R$ 1580,0
Potência Máxima alcançada:
9,5HP (7,1 Kw) a 3600 RPM
Possíveis configurações de um
               Mini-Baja.
 Gaiola de Proteção.
  O piloto, utilizando cinto de segurança,
  não pode ser esmagado caso o veículo
  capote.
Gaiola de proteção
                     utilizada em 2003.

Gaiola de proteção
utilizada em 2002.
Possíveis configurações de um
             Mini-Baja.
 Gaiola de Proteção.
  O piloto, utilizando cinto de segurança, não pode ser
  esmagado caso o veículo capote.




 Transmissão
   Dividida em três sistemas
Transmissão 1ª: Câmbio
Transmissão 2ª: Fixa
Transmissão Final: Eixo Traseiro
Transmissão Primária – Câmbio


                 Caixa de câmbio




      CVT
Optou-se pelo CVT pelos seguintes fatores:
 Dispensa o sistema de embreagem, aliviando o
  peso;
 Maior simplicidade de adaptação e manutenção;
 Exige menos experiência do piloto;
 Desempenho superior, pois o CVT garante
  sempre a melhor relação de transmissão, e
  elimina o tempo gasto na mudança de marchas
  de um câmbio manual.
Transmissão Secundária – Fixa


                          Corrente




   Caixa de engrenagens
Optou-se pelo sistema de correntes, por:
 Maior simplicidade de projeto, construção e manutenção;
 Menor peso;
 Menor custo.
Transmissão Final – Eixo traseiro
                    Eixo Rígido



                    Roda Livre




      Diferencial
Foi selecionado o eixo rígido,
     pelo método abaixo
Possíveis configurações de um
              Mini-Baja.
 Gaiola de Proteção.
  O piloto, utilizando cinto de segurança, não pode ser
  esmagado caso o veículo capote.




 Transmissão
  Dividimos em três
  sistemas.




 Sistema de direção
  Tínhamos três opções.
Caixa de direção tipo pinhão e cremalheira
Sistema de Direção por Hastes
Mesmo não possuindo a máxima pontuação optamos pela

caixa fabricada, devido ao empate técnico dos resultados
Possíveis configurações de um
             Mini-Baja.
 Gaiola de Proteção.
  O piloto, utilizando cinto de segurança, não pode ser
  esmagado caso o veículo capote.




 Transmissão                                        Suspensão Dianteira
                                                          Duas opções
  Dividimos em três
  sistemas.




 Sistema de
  direção
  Tínhamos três opções.
Braço-A duplo



Suspensão do tipo VW Fusca, com barras de torção




Foi escolhido o sistema de Braço-A duplo.
Pois mesmo uma adaptação do tipo VW Fusca.
 Possui alto peso.
Possíveis configurações de um
             Mini-Baja.
 Gaiola de Proteção.
  O piloto, utilizando cinto de segurança, não pode ser
  esmagado caso o veículo capote.




 Transmissão                                        Suspensão
  Dividimos em três                                       Dianteira
  sistemas.                                               Duas opções




 Sistema de                                               Suspensão
                                                            Traseira
  direção                                                 Também duas
  Tínhamos três opções.                                     opções
Suspensão                     Suspensão
   Independente do Tipo         Dependente
   Macpherson                de Braço Oscilantes




Foi escolhido a Suspensão Dependente de braço
oscilante, pois seu conjunto com a transmissão irá
acarretar em menor peso e maior simplicidade.
Após conclusão do anteprojeto,
foi dado início ao detalhamento
         e a fabricação.
Dimensões básicas
EEI Baja 2002




          Comprimento (A):   2395 mm
          Altura (E):        1590 mm
          Entre-eixos (B):   1731 mm
          Bitola (C):        1370 mm
          Vâo Livre (D):      340 mm
                                       Dimensões básicas
                                       EEI Baja 2003
Etapas do
  EEI Baja
   2002
Planejamento
                                                  (1) Pesquisa de Desempenho do adversário / Especificações de desempenho do EEIBaja 2003


                                                                                       (2) Concepção Preliminar


                                                                                   (3) Projeto dinâmico do carro


                  de                                                       NÃO             (4) Atingiu as metas
                                                                                             de desempenho
                                                                                                calculado?

                                                                                                      SIM



               Atividades                                                         (5) Arquitetura e desenho dos
                                                                                          componentes

                                                                                            (6) Projeto 3D


                                                                           NÃO
                                                                                           (7) Metas de peso
                                                                                               atingidas?

                                                                                              SIM

                                                                                         (8) Detalhamento 2D


                                      (9) Corte de Matéria Prima usinada          (11) Marcar / Corte de chapas             (14) Fabricação dos gabaritos
                                                                                                                                     da estrutura
                                               (10) Usinagem                           (12) Ajustagem de chapas
                                                                                                                             (15) Corte/Dobra/Ajuste dos
                                                                                       (13) Montagem de chapas                    tubos da estrutura

                                                                                                                         (16) Montagem/Solda da estrutura


                Padronizações                                                    (17) Pintura / Montagem do carro


                                                                                           (18) Montagem
                                                                                                                               (19) Ajuste mecânico
                                                                                                 ok?



                       a serem                                                            (20) Teste de AVF
                                                                                         (21) Teste de Rampa
                                                                                                                            (25) Ajuste do Carro
                                                                                             (22) Teste de



                          adotadas
                                                                                              estabilidade
                                                                                           (23) Enduro – 4h


                                                                                 NÃO           (24) Algum          SIM
                                        (27)                  (26)
                                                                                                 defeito
                                     Competição            Acabamento                         constatado?




Cronogramas
Definição da geometria do EEI Baja 2003
Cálculo das forças de esterçamento.
Para o conforto do piloto, a força aplicada ao volante não deve ser superior a 10 kgf.




  Considerando o raio do Volante (Rv) de 140 mm e que (Fv) não ultrapasse 10 kgf
Posição de alinhamento
        das rodas dianteiras


•Convergência (Toe-In) ou Divergência (Toe-Out).

           Adotado toe-in de 1,5.°




                                         Ângulo de Caster. Adotado de 4°.




Ângulos de Ackermann. Não foi considerado.




                      Ângulo de Camber. Adotado Camber de 0°.
Desempenho dos EEI Baja
EEI Baja 2002     EEI Baja 2003
O EEI Baja 2004.
O futuro dos EEI Baja.
Utilização de novos software de CAD e CAE.
Utilização de materiais com propriedades mais nobres.
Novos processos de usinagem.
Desenvolvimento da documentação e logística dos projetos

Apresentação tfg mini baja sae brasil rev s

  • 1.
    Planejamento, Anteprojeto eAnálise de desempenho do EEI-Baja. TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO Aluno: Guilherme Augusto Ribeiro Pereira Orientadores: Marco Alexandre Silva Godoy Luiz Eugênio Pereira Local: Dezembro 2003
  • 2.
    Índice  O SAEMini Baja.  Objetivos.  Configurações típicas de um Mini Baja.  Metodologia de desenvolvimento do EEI Baja.  Requisitos e especificações de projeto do EEI Baja 2003.  Resultados alcançados em 2002 e 2003.  Sugestões de melhorias para 2004.  Prospecção e perspectivas para o EEI Baja.
  • 3.
    O SAE MiniBaja. 1905 nos Estados Unidos é fundada a Society of Automotive Engineers – SAE, que propõem o objetivo: "Desenvolver, criar e divulgar estudos na área da mobilidade“; 1973 primeira competição estudantil Mini Baja realizada nos EUA; 1994 primeira competição no Brasil, ocorrendo a partir daqui anualmente; 2000 dados sobre a competição começaram a ser organizados por alunos da EEI;
  • 4.
    2001 o projetocomeça a ser colocado em prática com a construção de um boneco ergonômico e da gaiola em PVC; 2002 finalizada as compras pelo CDT de todos os componentes para o 1º carro. PROJETO ENGENHARIA COMPRAS MANUTENÇÃO RELATÓRIO PROJ. CÁLCULO ESTR. DESENVOLVIMENTO FABRICAÇÃO MARKETING SEGURANÇA
  • 5.
    Configuração de umMini Baja O MOTOR Briggs and Stratton - 10HP - OHV- 4 Tempos - Refrigerado a Ar, Gasolina, Monocilíndrico, Alimentado por Carburador, Cilindrada: 305 CC, Potência Máxima: 10 HP (7,46 kW) a 4000 RPM, Torque Máximo: 18,6 N.m a 2600 RPM. Rotação Máxima Permitida pelo regulamento 3600 RPM Preço com frete: R$ 1580,0 Potência Máxima alcançada: 9,5HP (7,1 Kw) a 3600 RPM
  • 6.
    Possíveis configurações deum Mini-Baja.  Gaiola de Proteção. O piloto, utilizando cinto de segurança, não pode ser esmagado caso o veículo capote.
  • 7.
    Gaiola de proteção utilizada em 2003. Gaiola de proteção utilizada em 2002.
  • 8.
    Possíveis configurações deum Mini-Baja.  Gaiola de Proteção. O piloto, utilizando cinto de segurança, não pode ser esmagado caso o veículo capote.  Transmissão Dividida em três sistemas Transmissão 1ª: Câmbio Transmissão 2ª: Fixa Transmissão Final: Eixo Traseiro
  • 9.
    Transmissão Primária –Câmbio Caixa de câmbio CVT
  • 10.
    Optou-se pelo CVTpelos seguintes fatores:  Dispensa o sistema de embreagem, aliviando o peso;  Maior simplicidade de adaptação e manutenção;  Exige menos experiência do piloto;  Desempenho superior, pois o CVT garante sempre a melhor relação de transmissão, e elimina o tempo gasto na mudança de marchas de um câmbio manual.
  • 11.
    Transmissão Secundária –Fixa Corrente Caixa de engrenagens
  • 12.
    Optou-se pelo sistemade correntes, por:  Maior simplicidade de projeto, construção e manutenção;  Menor peso;  Menor custo.
  • 13.
    Transmissão Final –Eixo traseiro Eixo Rígido Roda Livre Diferencial
  • 14.
    Foi selecionado oeixo rígido, pelo método abaixo
  • 15.
    Possíveis configurações deum Mini-Baja.  Gaiola de Proteção. O piloto, utilizando cinto de segurança, não pode ser esmagado caso o veículo capote.  Transmissão Dividimos em três sistemas.  Sistema de direção Tínhamos três opções.
  • 16.
    Caixa de direçãotipo pinhão e cremalheira
  • 17.
  • 18.
    Mesmo não possuindoa máxima pontuação optamos pela caixa fabricada, devido ao empate técnico dos resultados
  • 19.
    Possíveis configurações deum Mini-Baja.  Gaiola de Proteção. O piloto, utilizando cinto de segurança, não pode ser esmagado caso o veículo capote.  Transmissão  Suspensão Dianteira Duas opções Dividimos em três sistemas.  Sistema de direção Tínhamos três opções.
  • 20.
    Braço-A duplo Suspensão dotipo VW Fusca, com barras de torção Foi escolhido o sistema de Braço-A duplo. Pois mesmo uma adaptação do tipo VW Fusca.  Possui alto peso.
  • 21.
    Possíveis configurações deum Mini-Baja.  Gaiola de Proteção. O piloto, utilizando cinto de segurança, não pode ser esmagado caso o veículo capote.  Transmissão  Suspensão Dividimos em três Dianteira sistemas. Duas opções  Sistema de  Suspensão Traseira direção Também duas Tínhamos três opções. opções
  • 22.
    Suspensão Suspensão Independente do Tipo Dependente Macpherson de Braço Oscilantes Foi escolhido a Suspensão Dependente de braço oscilante, pois seu conjunto com a transmissão irá acarretar em menor peso e maior simplicidade.
  • 23.
    Após conclusão doanteprojeto, foi dado início ao detalhamento e a fabricação.
  • 24.
    Dimensões básicas EEI Baja2002 Comprimento (A): 2395 mm Altura (E): 1590 mm Entre-eixos (B): 1731 mm Bitola (C): 1370 mm Vâo Livre (D): 340 mm Dimensões básicas EEI Baja 2003
  • 25.
    Etapas do EEI Baja 2002
  • 26.
    Planejamento (1) Pesquisa de Desempenho do adversário / Especificações de desempenho do EEIBaja 2003 (2) Concepção Preliminar (3) Projeto dinâmico do carro de NÃO (4) Atingiu as metas de desempenho calculado? SIM Atividades (5) Arquitetura e desenho dos componentes (6) Projeto 3D NÃO (7) Metas de peso atingidas? SIM (8) Detalhamento 2D (9) Corte de Matéria Prima usinada (11) Marcar / Corte de chapas (14) Fabricação dos gabaritos da estrutura (10) Usinagem (12) Ajustagem de chapas (15) Corte/Dobra/Ajuste dos (13) Montagem de chapas tubos da estrutura (16) Montagem/Solda da estrutura Padronizações (17) Pintura / Montagem do carro (18) Montagem (19) Ajuste mecânico ok? a serem (20) Teste de AVF (21) Teste de Rampa (25) Ajuste do Carro (22) Teste de adotadas estabilidade (23) Enduro – 4h NÃO (24) Algum SIM (27) (26) defeito Competição Acabamento constatado? Cronogramas
  • 27.
    Definição da geometriado EEI Baja 2003 Cálculo das forças de esterçamento. Para o conforto do piloto, a força aplicada ao volante não deve ser superior a 10 kgf. Considerando o raio do Volante (Rv) de 140 mm e que (Fv) não ultrapasse 10 kgf
  • 28.
    Posição de alinhamento das rodas dianteiras •Convergência (Toe-In) ou Divergência (Toe-Out). Adotado toe-in de 1,5.° Ângulo de Caster. Adotado de 4°. Ângulos de Ackermann. Não foi considerado. Ângulo de Camber. Adotado Camber de 0°.
  • 29.
    Desempenho dos EEIBaja EEI Baja 2002 EEI Baja 2003
  • 30.
  • 31.
    O futuro dosEEI Baja. Utilização de novos software de CAD e CAE. Utilização de materiais com propriedades mais nobres. Novos processos de usinagem. Desenvolvimento da documentação e logística dos projetos