Rotina matemática para análise de freio hidráulico veicular considerando forças aerodinâmicas e de resistência ao rolamento

Abstract

O presente estudo descreve uma rotina matemática programada em MATLAB para análise e dimensionamento de sistemas de freios hidráulicos manuais. São considerados os efeitos de resistência aerodinâmica, sustentação aerodinâmica e resistência ao rolamento para aprimoramento dos resultados. Como exemplo de uso, é analisado o sistema de freios de um protótipo WEC Hypercar. A rotina é dividida em três partes: efeitos externos ao sistema de freios, análise de sistema de freios hidráulico manual e dinâmica de frenagem em linha reta e superfície não inclinada. São obtidos resultados sobre a desaceleração instantânea do veículo, carregamentos dinâmicos dos eixos, forças de frenagens ótimas e calculadas, ocorrência de travamento dos eixos e eficiência de frenagem.

The present study describes a mathematical routine programmed on MATLAB for analysis and dimensioning of manual hydraulic braking systems. The effects of aerodynamic drag, aerodynamic lift, and rolling resistance are taken into account to improve the results. As a use case, the braking system of a WEC Hypercar prototype is analyzed. The routine is divided into three stages: external effects to the braking system, manual hydraulic brake system analysis, and braking dynamics on straight line and flat surface. Results are obtained regarding vehicle deceleration, dynamic axle loads, optimum and calculated braking forces, axle lockup, and braking efficiency. Based on the achieved results, it’s concluded that the routine achieved the proposed objective.