Determinação experimental do gradiente de subesterçamento de um protótipo Baja SAE

Abstract

O gradiente de subesterçamento é utilizado como uma forma de se avaliar o comportamento dinâmico de um veículo e é um importante parâmetro para o projeto de veículos do tipo Baja SAE. O presente trabalho descreve o desenvolvimento de uma metodologia experimental para a determinação do gradiente de subesterçamento de um protótipo de veículo da Equipe Tchê de Baja SAE UFRGS, de forma a criar uma nova ferramenta de projeto para a equipe. A medição do gradiente é realizada através da correlação entre dados de aceleração lateral e ângulo de esterçamento, obtidos através da utilização de um acelerômetro e um sensor de distância, respectivamente. Esses sensores são ligados a um microcontrolador do tipo Arduino UNO, a fim de se criar um sistema de medição e gravação de dados. Foram realizadas medições do gradiente utilizando duas diferentes calibrações de parâmetros de suspensão, a fim de se comparar os resultados medidos com os resultados gerados por um modelo teórico, desenvolvido a partir da literatura. Os resultados da comparação entre os dados medidos e os calculados através do modelo teórico se mostraram semelhantes. Dessa forma, o modelo teórico valida os resultados medidos e indica que a metodologia experimental prevê de forma precisa o comportamento dinâmico do protótipo, podendo assim ser utilizada para o desenvolvimento de futuros projetos da Equipe Tchê.

The understeer gradient is used as a way of assessing the dynamic behavior of a vehicle and it is an important parameter in the design of Baja SAE vehicles. The current project describes the development of an experimental methodology, which aims to determine the understeer gradient of a prototype belonging to Team Tchê Baja SAE UFRGS and create a design tool. The gradient measurement is performed through the correlation between lateral acceleration and steering angle, which are obtained using an accelerometer and a distance sensor, respectively. These sensors are connected to an Arduino UNO microcontroller in order to create a measurement and data recording system. The measurements were performed using two different suspension parameter settings, in order to compare the measured results with the results generated by a theoretical model, which was developed from the literature. The comparison between theoretical and experimental results showed similar results. Therefore, the experimental methodology is validated by the theoretical model, which indicates that it is able to predict the dynamic behavior of the prototype precisely. Hence, the methodology may be used for future designs by the UFRGS Baja Team.