Projecto e construção das rodas da frente e da rosa traseira de um veículo automóvel de elevado desempenho energético

Abstract

Este trabalho tem como objetivo o aumento da eficiência energética de um veículo automóvel de elevado desempenho energético, tendo como objeto de estudo o protótipo EV03i do Eco Veículo. O aumento da eficiência energética é conseguido com o projeto e a construção das rodas da frente e da roda traseira com menor massa, menor atrito aerodinâmico, menor atrito de rolamento, menor excentricidade, menor oscilação lateral e melhor equilíbrio dinâmico. Este projeto foi desenvolvido ao longo de quatro fases. Numa primeira fase, foram determinadas as solicitações nas rodas e desenvolvido um conjunto de casos limite de esforços a que cada roda estaria sujeita. Na segunda fase, foi realizado um desenho conceptual de todos os elementos presentes na roda. A terceira fase foi dedicada ao desenho detalhado de todos os elementos presentes na roda, com as devidas alterações e melhoramentos. A quarta fase, consistiu na análise estrutural por elementos finitos dos componentes do sistema e na otimização da sua geometria. A análise de resultados permitiu concluir que a melhoria dos componentes foi bem sucedida, conseguindo diminuir os principais parâmetros em estudo nesta dissertação: a massa e o atrito de rolamento.

The main goal of this work is to increase the energy efficiency of a high energy efficiency vehicle, having as object of study the prototype Eco Veículo EV03i. The increase of energy efficiency is achieved with the design and construction of the front wheels and the rear wheel with lower mass, lower aerodynamic drag, lower rolling resistance, lower eccentricity, lower lateral oscillation and better dynamic balance. This project was developed in four phases. The first one was dedicated to developed a set of limit cases to determine the efforts on the wheels. In the second stage was performed a conceptual design of all elements present in the wheels. The third phase was devoted to the detailed design of all elements present in the wheel, with the necessary changes and improvements. The last phase consisted of performing structural finite element analysis of the system components and on the optimization of its geometry. The analysis results showed that the optimization of the components was successful, managing to reduce the main parameters studied in this thesis: the mass and rolling resistance.