Análise da influência da barra estabilizadora no ângulo de rolagem da suspensão dianteira de ônibus

Abstract

Este trabalho desenvolve um estudo sobre a influência da rigidez da barra estabilizadora no ângulo de rolagem de uma suspensão dianteira de ônibus. A suspensão usada para este estudo faz parte de um veículo especial low entry, que é caracterizado por possuir um chassi rebaixado, permitindo aos usuários um acesso rápido e prático, sem necessidade do uso de escadas para ingressar no veículo. Atualmente não existem dados específicos na literatura sobre a influência da rigidez da barra estabilizadora no ângulo de rolagem da suspensão e tampouco informações sobre veículos low entry, que podem ser considerados, de certa forma, uma novidade. Deste modo, para alcançar o objetivo principal deste trabalho que é avaliar a influência da barra estabilizadora no ângulo de rolagem de veículos comerciais gerando uma relação entre a rigidez da barra e o ângulo de rolagem, é construído um modelo analítico e um numérico da suspensão, com e sem barra estabilizadora, verificando seu comportamento em ambos os casos. No modelo analítico foram usadas equações clássicas da literatura, sendo que estas não consideram todas as características da suspensão. Quanto ao modelo numérico, este é construído empregando o software ADAMS, no qual é possível detalhar com precisão todas as características da suspensão. Preliminarmente é obtido o valor do ângulo de rolagem da suspensão sem o uso da barra estabilizadora, sendo, então, realizado o mesmo cálculo contemplando o uso da barra e sua rigidez obtendo-se um novo valor para o ângulo de rolagem. Deste modo, é construído um gráfico do ângulo de rolagem da suspensão pela rigidez da barra estabilizadora, tanto para o modelo analítico quanto para o modelo numérico. Como resultado para o uso da barra estabilizadora, é obtida uma redução no ângulo de rolagem de aproximadamente 50%, tanto para o modelo analítico quanto para o modelo numérico, caracterizando uma influência muito grande da barra estabilizadora. O ângulo de rolagem no modelo numérico foi muito inferior ao do modelo analítico, devido ao primeiro conseguir reproduzir os elementos enrijecedores da suspensão que não são levados em consideração no modelo analítico.

This paper develops a study about the influence of the anti roll bar stiffness in the roll angle of a bus front suspension. The suspension used for this study is part of a special low entry vehicle, which is characterized by a lowered chassis, allowing users to get a quick and practical access, without requiring the use of stairs to enter the vehicle. Currently there are no specific data in the literature about the influence of the anti roll bar stiffness in the suspension roll angle and few information about low entry vehicles ass well, which may be considered somehow one innovation. Thus, to achieve the main objective of this work which is to evaluate the influence of the anti roll bar in the roll angle of the commercial vehicles generating a relationship between the anti roll bar stiffness and the roll angle, analytical and numerical models of the suspension were developed, with and without anti roll bar, checking their behavior in both cases. In the analytical model there were used classical equations of the literature, which do not consider all the suspension characteristics. The numerical model is constructed using the ADAMS software, which can accurately describe all the suspension characteristics. At first, it was obtained the value of suspension roll angle without using anti roll bar, then, performed the same calculation including the use of anti roll bar, resulting in a new roll angle value. After that, it was built a graphic of the suspension roll angle by anti roll bar stiffness for both analytical and numerical models. As a result, with the use of the anti roll bar, it was obtained a reduction in the roll angle of nearly 50% for both the analytical model and for the numerical model, representing a big influence in the anti roll bar. The roll angle of the numerical model was lower than the analytical model, due to the capacity of the first to reproduce the suspension stiffing elements that are not considered in the analytical model.