Modelagem e simulação computacional da frenagem a disco de um veículo automotivo

Abstract

O sistema de freio é um dos principais sistemas do veículo que garante a segurança do motorista, então ele deve funcionar nas mais diversas condições de forma segura e eficiente. O aprimoramento do sistema de freio possibilitou que os veículos alcançassem velocidades cada vez maiores sem colocar em risco a vida dos passageiros. Uma falha muito comum para o sistema de freio é o efeito fade, onde o sistema de freio é exigido em excesso causando o aquecimento do fluido de freio e do disco ou das lonas de freio, fazendo com que elas percam suas propriedades e assim o veículo perca poder de parada. Tais falhas podem ser reduzidas se o projeto do freio for melhorado. Ante o exposto, neste estudo é apresentado um modelo teórico computacional da frenagem de um disco de freio do tipo sólido, de um FIAT Uno 1995, onde é detalhado como a energia cinética de movimento de veículo automotivo é convertida em energia térmica, e como esta energia térmica é rejeitada para o meio ambiente em regime permanente de transferência de calor. Além de ser realizada uma verificação de código pelo modelo proposto pela ASME para garantir que as equações calculadas na simulação estejam sendo calculadas de forma correta. Após a realização das simulações foi identificado que a temperatura média do disco variou entre 450 e 465 ºC.