Análise de suspensão automotiva utilizando dispositivo Inerter

Abstract

O desenvolvimento de inovações no projeto de suspensões veiculares tornou possível a construção de veículos altamente seguros, confortáveis e dinamicamente eficientes. Destacamse, na indústria automotiva atual, a evolução dos sistemas passivos de suspensão e os avanços tecnológicos adquiridos com a introdução de sistemas ativos e semiativos. O inerter, nesse contexto, surge como um componente mecânico inovador que corrobora com o propósito destes sistemas em promover redução dos níveis de vibrações, bem como a manutenção da estabilidade e aderência do veículo diante de uma série de perfis de pista. Este funciona como um elemento de inércia de dois terminais, estabelecendo uma força de resistência proporcional à aceleração relativa entre ambos. A constante de proporcionalidade é denominada inertância e é medida em quilogramas (kg). O presente trabalho busca efetuar um estudo paramétrico dos modelos de suspensão de 1/4 e 1/2 veículo contendo um dispositivo inerter, molas e amortecedor, avaliando os impactos dos parâmetros de rigidez, amortecimento e inertância nos níveis de vibração quando os modelos são excitados por um perfil de pista randômico. São derivados os mapas de resposta dos modelos no tempo e na frequência diante de variações destes parâmetros, comparando-se o desempenho de um sistema de suspensão passiva com inerter e um sistema convencional (passivo sem inerter). As análises foram efetuadas a partir do software MATLAB, no qual foram conduzidas as simulações numéricas. Os resultados obtidos demonstram que a aplicação do inerter pode promover melhorias em termos de reduções da aceleração da massa suspensa, deflexão da suspensão, carga dinâmica nos pneus e aceleração angular de arfagem, comumente atribuídos como indicativos de performance de um sistema de suspensão.