Freios elétricos para veículos: desenvolvimento dos componentes mecânicos

Abstract

O presente trabalho apresenta a proposta de um sistema de freios de pedal com acionamento e controle elétrico para veículos. Através de pesquisa e estudo foi idealizado um produto usando da funcionalidade de freio a disco a fim de conceber um sistema de freios elétricos acionados pelo pé do motorista, onde este produto possa substituir os modelos frequentemente utilizados atualmente, como freios hidráulicos e mecânicos. A razão para que haja uma reestruturação no sistema de freios é a necessidade da indústria automobilística de acompanhar a evolução da tecnologia, onde novos componentes proporcionam ao produto estabilidade e confiabilidade, portando, os freios elétricos apresentam uma série de benefícios, tornando-o um objeto de aspiração para o consumidor, e assim, valorizando o produto final. A essência desta pesquisa é a elaboração de um produto com estrutura mecânica, aditivos elétricos e eletrônicos, capaz de realizar frenagens sem trazer danos aos demais sistemas envolvidos em um veículo, implementando a metodologia de desenvolvimento de projetos de Rozenfeld et al. (2006). A intenção do produto está em proporcionar qualidade de frenagem elétrica em carros populares. Desta forma, com a elaboração do projeto mecânico da pinça e do pedal de freio bem como dimensionamento de alguns componentes, obteve-se um produto compacto, alcançando a redução de custo. Na etapa de desenvolvimento foram considerados estudos relacionados a esforços mecânicos, onde as peças não apresentam falha, assim como os dimensionamentos de componentes relacionados a esforços mecânicos que através de cálculos obtidos de forma reversa, alcançaram a força de aperto desejada.

This work presents a proposal for a pedal brake system with electric drive and control for vehicles. Through research and study, a product was idealized using the disc brake functionality in order to design a system of electric brakes activated by the driver's foot, where this product can replace the models frequently used today, such as hydraulic and mechanical brakes. The reason for the restructuring of the brake system is the need of the automobile industry to follow the evolution of technology, where new components provide stability and reliability to the product, therefore, electric brakes present a series of benefits, making it an object of interest for the consumer, and thus, valuing the final product. The essence of this research is the development of a product with a mechanical structure, electrical and electronic devices, capable of braking without causing damage to the other systems involved in a vehicle, using the project development methodology of Rozenfeld et al. (2006). The product's intention is to provide quality electric braking in popular cars. In this way, with the elaboration of the mechanical design of the caliper and the brake pedal, as well as the sizing of some components, a compact product was obtained, achieving cost reduction. In the development stage were considered studies related to mechanical stresses, where the parts do not present failure, as well as the dimensioning of components submeted to mechanical stresses that, through calculations obtained in reverse, reached the desired clamping force.