2019-36-0038 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Eletro Eletrônica
Título do Paper: IMPLEMENTAÇÃO DO FILTRO DE KALMAN EM UM ACELERÔMETRO PARA OTIMIZAÇÃO DA ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DINÂMICO DE UM VEÍCULO DE COMPETIÇÃO BAJA SAE
Autoria: VICTOR HUGO ROCHA DE OLIVEIRA
Resumo: A aquisição de dados relacionados à rolagem e aceleração de veículos de competição do tipo Baja SAE é imprescindível. Dados precisos do comportamento do veículo possibilitam com que a equipe deEngenharia realize modificações precisas em parâmetros de massa ou geometria, além de comparar os resultados obtidos com os modelos matemáticos desenvolvidos. A estrutura de uma unidade de medida inercial, como os acelerômetros e giroscópios, permite coletar dados importantes sobre a rolagem e aceleração nos eixos x, y e z; entretanto, parâmetros como sensibilidade e outros fatores externos provocam um grau de incerteza nos valores medidos, gerando um acúmulo de erros. Para otimizar o sistema de aquisição de dados de um acelerômetro, a equipe Baja Unileste evidencia a utilização do filtro de Kalman para a fusão de sensores, viabilizando reduzir o erro de processo e garantir robustez e precisão no procedimento. Este trabalho aborda a implementação deste método para utilização em um sistema embarcado, desenvolvendo um processamento de informações mais próximas de seu estado real.
2019-36-0041 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Eletro Eletrônica
Título do Paper: NAVEGAÇÃO AUTÔNOMA EM AMBIENTE ESTOCÁSTICO COM AUXÍLIO DE FUSÃO SENSORIAL
Autoria: LUCAS GOMES DE ALMEIDA
Resumo: Este trabalho apresenta uma proposta cujo objetivo é adquirir conhecimento sobre a fusão sensorial, desenvolvendo algoritmos inovadores nesta área para que seja possível então realizar a implementação de um sistema inteligente de navegação em ambiente estocástico utilizando um robô móvel autônomo. O robô utilizado é o Pioneer 3-DX, dotado de sensores como sonares, encoders, giroscópio e também uma câmera de alta resolução para reconhecimento de imagens. Pelo fato de todos os sensores possuírem erro em suas leituras, por menores que esses erros possam ser, após certo período de funcionamento ou distância percorrida pelo robô, eles podem tornar-se significantes e prejudicarem o funcionamento de todo o sistema. Para minimizar tais erros, a utilização de métodos de fusão sensorial se faz necessária, tal como o Filtro de Kalman, para a obtenção de valores mais confiáveis do posicionamento do robô no espaço, bem como sua orientação. Nesse sentido, este artigo irá apresentar o resultado da movimentação de um objeto sem o Filtro de Kalman e, posteriormente, com a utilização do mesmo, onde será possível a percepção das vantagens da aplicação desse método. Após a implementação do filtro, será também desenvolvido um algoritmo que permita ao robô a movimentação de um ponto A até um B desviando de todos possíveis obstáculos encontrados em seu caminho. Tendo em vista que o robô possui um computador de alto processamento embarcado, o algoritmo de fusão sensorial implementado na linguagem de programação C++ pode ser facilmente executado em tempo real sem a necessidade da utilização de um processador externo.
2019-36-0063 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Segurança
Título do Paper: Questões relativas à regulagem de faróis automotivos convencionais
Autoria: "CARLOS ALBERTO LEITE DE MOURA "
Resumo: The aiming of common automotive headlamps is performed, basically, by the movement of the optical unit responsible for the luminous projection. Through this procedure the light beam of low beam is centralized horizontally and inclined vertically downwards, remaining outside the field of view of the other road users, just to illuminate primarily the ground. In situations where any load is left in the trunk, there is – according to magnitude of such load - a lowering of the rear of the vehicle and, consequently, a slope of the light beam, above the appropriate margin, favoring the glare incidence. To adjust the headlamp illumination in such situations, the driver of the vehicle must manually adjust the light beam, correcting the vertical inclination promoted by the load. However, some vehicles, even those equipped with the common headlamps, have a facilitating feature for such situations: compensating load devices. It occurs that, although compensating for the movement triggered by the load, it reorients the luminous beam in random positions, because the movement stages of the devices are fixed, rarely coinciding with the inclination angle promoted by the load. This work intends to discuss the problematic nature of this type of occurrence, especially the possible impacts to vehicle safety. In addition, we intend to discuss some technological alternatives, which can be implemented in the transition between conventional and high technological headlamps.
2019-36-0081 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Veículos
Título do Paper: Otimização de Parâmetros do Sistema de Transmissão de um Veículo Fora-de-Estrada para Competições Baja
Autoria: ELIAS DIAS ROSSI LOPES
Resumo: "The application of optimization algorithms in engineering is increasing, since it allows the best solutions to be obtained, once all the conditions are known. However, for feasible solutions to be found, it is necessary a complete mathematical model, that represents the physical phenomenon with adequate accuracy. With currents modeling and simulation tools, the application of these algorithms in vehicle design becomes possible, simplifying the specification process. Off-road vehicles for Baja competitions have a rather peculiar transmission system, usually consisting of a Continuously Variable Transmission (CVT) and a final drive, by chains or gears. These vehicles are subjected to several tests, among which the acceleration and the maximum speed. The parameters of the transmission system affect these variables in an inverse way, so that when a very high initial acceleration is reached, the maximum speed is limited, and vice versa, due to the characteristics of the powertrain itself. In this sense, this work has as objective to apply optimization in the specification of parameters of the transmission system of a Baja vehicle. To do so, the model of the entire powertrain is developed, from the engine to the tires, considering its interaction with the ground in the production of longitudinal force. In this model, the times are taken for the vehicle to travel 30 m (acceleration test) and 100 m (maximum speed test). Particle Swarm Optimization (PSO) is applied in this model. This algorithm is stochastic, based on nature, and is characterized by presenting reasonable results with low computational costs. This method is used to obtain the parameters of the transmission system, so that the measured times in the acceleration and maximum speed tests are minimal. "
2019-36-0082 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Gestão e Desenvolvimento de Produtos
Título do Paper: Avaliação de sistemas produtivos baseados no conhecimento: uma aplicação baseada nas percepções dos funcionários de plantas brasileiras da Toyota
Autoria: VAGNER BATISTA RIBEIRO
Resumo: "Este estudo tem o objetivo de avaliar fatores da organização do Trabalho, Produção e Conhecimento em duas plantas brasileiras do grupo Toyota. A premissa do estudo considera a organização do trabalho, produção e conhecimento de forma integrada, influenciando no compartilhamento do conhecimento entre os trabalhadores. A Gestão do Conhecimento (GC) é considerada um dos principais tópicos de estudo das organizações e da comunidade científica envolvida (Fteimi e Lehner, 2015; Ingvaldsen, 2015). Um sistema de GC robusto exige um modelo adequado de avaliação de desempenho, que possa mostrar seus efeitos e também possibilitar correções necessárias (Shirouyehzad, Rafiee e Berjis, 2017; Wang et al., 2015; Lin, Chang e Lin, 2011). Desta forma, pesquisas com diferentes abordagens em relação à avaliação de desempenho da GC são observadas na literatura atual (Buyukozkan, Parlak e Tolga, 2016; Dehghani e Ramsin, 2015). A metodologia deste trabalho inclui revisão da literatura relevante sobre gerenciamento de operações e compartilhamento do conhecimento, fundamentando assim o método de avaliação utilizado. O trabalho de pesquisa de campo foi baseado no método de pesquisa-ação, incluindo coleta de dados e entrevistas semiestruturadas para uma amostra de 77 funcionários de duas plantas estudadas. O instrumento de avaliação foi aplicado com o objetivo mapear os fatores do Trabalho, Produção e Conhecimento relacionados ao sistema de produção. Os fatores integrantes do instrumento foram selecionados e confirmados considerando validações anteriores, bem como a relevância atual confirmada durante a revisão de literatura realizada neste trabalho. A implementação do Instrumento de Avaliação começa com o planejamento e termina com sua aplicação para os trabalhadores do sistema de produção. A análise de resultados e a seleção de fatores prioritários é realizada com o processamento e tabulação dos dados coletados. Uma reunião de grupo fornece discussões de resultados a partir de uma amostra de trabalhadores da área piloto. A análise de resultados das reuniões é conduzida pelo líder do grupo, fornecendo a consolidação de um plano de ação preliminar. Uma análise gerencial para definição de plano de ação integrada é realizada com o objetivo de fornecer apoio gerencial. Os resultados evidenciam que os funcionários julgam fatores humanos como importantes e consideraram a existência de relação entre conhecimento e técnicas de produção enxuta (lean), entendendo que as plantas estão alinhadas com esse princípio. Os dados indicam que a cultura brasileira não influencia mudanças no contexto de trabalho das empresas estudadas. Os resultados fornecem uma visão geral da cultura produtiva de tais empresas quando implementada no Brasil. O estudo se limitou em avaliar a organização do Trabalho, Produção e Conhecimento no contexto do chão de fábrica e envolvendo a percepção de trabalhadores do setor de produção (blue-collar workers) das duas plantas estudadas. Este artigo apresenta ainda, oportunidades de pesquisa (lacunas) em “Avaliação da Gestão do Conhecimento” e contribui para o entendimento da presença do DNA Toyota em uma cultura diferente, aumentando o entendimento capaz de apoiar as ações de gerentes sobre implicações práticas e no processo de implementação da Gestão do Conhecimento. Os resultados também identificam um padrão nas empresas brasileiras estudadas, sendo possível estabelecer uma base de comparação para pesquisas futuras."
2019-36-0091 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Veículos
Título do Paper: Estudo da parametrização de uma manobra de dirigibilidade
Autoria: IGOR PIRES RODRIGUES
Resumo: "Com a evolução dos recursos tecnológicos como ferramentas de desenvolvimento industrial, tornou-se possível a simulação de diversos componentes e mecanismos para premeditar avaliações no ambiente virtual antes mesmo da construção do primeiro protótipo. Na indústria automotiva, os engenheiros têm o desafio pessoal de prever o comportamento do veículo nas fases iniciais de desenvolvimento do projeto, onde é extremamente importante ter avaliações assertivas para a construção de exemplares físicos significantes, refletindo no melhoramento de parâmetros como qualidade e confiabilidade. Porém, os valores objetivos de performance simulados, muitas vezes não propiciam de maneira subjetiva nos motoristas os valores quantificados. O trabalho em questão propõe o estudo e elaboração de um modelo veicular simples a partir de um modelo dinâmico bem estruturado, com detalhamento de informações nos conjuntos de powertrain e drivetrain, assumindo que esses são os principais mecanismos de promoção da aceleração longitudinal. Esse modelo será simulado com o intuito de obter dados que possibilitem a comparação com parâmetros obtidos em um teste real para a mesma manobra sob condições iguais de execução. Dessa maneira, será possível aproximar o modelo ao conjunto veicular real por meio de adequações pertinentes, obtendo respostas equivalentes e coerentes que validem o modelo como ferramenta de testes e futuras avaliações subjetivas, por exemplo, para dirigibilidade. "
2019-36-0107 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Veículos
Título do Paper: Dinâmica Longitudinal e Vertical de um Modelo de Pneu com Mais de um Ponto de Contato
Autoria: GABRIEL ASVOLINSQUE GODINHO
Resumo: The following work has, as its objective, the development of a mathematical tyre model, that uses more than one contact point between the ground and the tyre, to represent, in a more accurate and realistic way, the vertical dynamics and the longitudinal dynamics of a vehicle while it transposes obstacles. Firstly, the subsystems involved with the longitudinal dynamics of the vehicle are presented and modeled using the TMeasy, a physical-mathematical model for tyre slip. Then, the subsystems involved with the vertical dynamics of the vehicle are presented and modeled using the concepts proposed by Ageikin about transposing obstacles. Finally, the longitudinal and vertical models are unified, taking into consideration how one influences the other, in order to obtain the definitive more-than-one-contact-point model. The modeling is made in the Simulink environment of the MATLAB software and, in each section, simulations are made to prove that the proposed model is suitable to represent the vehicle`s behavior in multiple situations.
2019-36-0115 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Veículos
Título do Paper: A importância da Qualidade da Energia em Veículos Autônomos
Autoria: JOSE ALBERTO AMADO
Resumo: A crescente concorrência envolvendo grandes empresas de tecnologia e indústria automobilística está fazendo do mercado de carros autônomos cada dia mais desafiador e interessante ao mesmo tempo. Desafiador pelo fato de já ter registros de acidentes fatais [1], sinalizando assim, que está tecnologia ainda não está pronta para ser entregue ao mercado mundial. Interessante, porque a cada dia, vemos um incremento do número de empresas e universidades trabalhando e pesquisando neste tema [2]. As pesquisas mais relevantes em carros autônomos estão nas áreas de navegação, detecção e localização. Diante deste contexto, a eletrônica embarcada só irá funcionar adequadamente se atender as normativas vigentes de compatibilidade eletromagnética, o que garantirá uma melhor qualidade na energia veicular. Um dos principais geradores destas interferências eletromagnéticas são os inversores de frequência presentes nestes veículos. O presente trabalho analisará o desempenho qualitativo e quantitativo dos harmônicos gerados por um inversor de frequência incorporado em um protótipo veicular autônomo de escala 1/10, desenvolvido em parceria entre o IFBA e USP.
2019-36-0134 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Materiais
Título do Paper: Brilho das Resinas de Polipropileno – Correlação com Propriedades Moleculares, Morfológicas e Mecânicas
Autoria: ANDREA LOPES LATADO
Resumo: Gloss or brightness is the relative light reflection factor of a body. The light reflection factor is the quotient of the reflected light flux in relation to the light flux incident on a body with specified angle. Gloss is a fundamentally surface property, and the smoother, or less rough, the surface, the brighter it is. This work aims to evaluate the influence of molecular and morphological properties on the gloss of polypropylene resins (PP). Gloss has a direct influence on the appearance of internal and external decorative automotive parts. Many parts are made of ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene polymer) or PC (polycarbonate) or ABS / PC because these resins are easily painted. The same does not apply to PP. PP resins need surface treatment to receive painting, what makes the process more expensive. However, if it is possible to improve the appearance of a polypropylene part by improving the gloss, it is possible to replace ABS/PC parts with cheaper non-painted polypropylene parts. So being able to predict the gloss and knowing how to improve it from the knowledge of some characteristics of the polymer is important in selecting or developing the correct resin. The characteristics to analyze when choosing the material for a given part are those contained in the specification sheets of the resins, which are public documents easily found on the Internet. They are routinely measured properties to attest to the quality of the product. Among these characteristics are melting index, density and even mechanical properties, such as stiffness and impact strength, which correlate with gloss, and are usually part of the ordinary measurements of the different grades of polymers.
2019-36-0139 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Qualidade, Confiabilidade e Durabilidade
Título do Paper: GANHOS CONTÍNUOS EM PROCESSOS UTILIZANDO GESTÃO à VISTA
Autoria: ROSA KARINE DE JESUS CHAGAS
Resumo: Visual Management has become of great value in several segments as services, production and quality. This type of management provides the distinct information, highlighting relevant data to the stakeholders in a clear and objective way in order to avoid doubts in the understanding of who will receive the information. The objective of this paper is to demonstrate, through different segments of the productive industry, the simple implementation and improvements obtained with Visual Management. The initial focus of this work is to standardize the information so that everyone who is involved in the process can quickly understand with an accessible language the current department scenario. The implementation of this management practice aims to socialize the information considering available resources without workload generation to those involved and extra costs with materials. As expected gains in this work, we can highlight the contribution to the robustness of information, operational commitment, quality improvements, productive efficiency and behavioral change.
2019-36-0153 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Qualidade, Confiabilidade e Durabilidade
Título do Paper: DETECTOR DE ADULTERAÇÃO EM AGENTE REDUTOR LÍQUIDO DE NOx AUTOMOTIVO (ARLA 32).
Autoria: JORSIELE DAMASCENO CERQUEIRA
Resumo: "As rigorosas exigências normativas para emissões de óxidos de Nitrogêno (NOx) em motores Diesel, a exemplo do programa brasileiro PROCONVE P7, tornaram o uso do agente redutor líquido de NOx automotivo (ARLA 32), uma eficaz alternativa para mitigação de tais poluentes. Este agente (solução aquosa de ureia com concentração mássica de 32,5%) é injetado no sistema de escapamento dos veículos Diesel visando reduzir quimicamente as emissões de NOx através da tecnologia SCR (Redução Catalítica Seletiva). A qualidade deste composto é fator decisivo para o correto funcionamento do sistema SCR e deve estar de acordo com os Padrões ABNT NBR ISO 22241-2:2011. A norma ISO 22241, que avalia o índice de refração da amostra, apresenta-se como método usual para verificação da concentração da ureia nas amostras ensaiadas. A adulteração mais frequente do ARLA é a diluição em água, devido a sua alta disponibilidade e baixo custo. Este trabalho propõe um novo detector óptico de adulteração do ARLA 32 por absorção do infravermelho na água permitindo rapidamente identificar em campo a concentração de água nas amostras de ARLA 32. Os testes realizados utilizaram um led infravermelho próximo (1450 nm), e um fotodetector de InGas (comprimento de onda 1600 nm). Os resultados mostraram que o detector desenvolvido apresenta resposta linear para concentração de água na amostra, comprovando a eficácia do protótipo como equipamento portátil de analise rápida de ARLA em postos de combustíveis. "
2019-36-0164 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Veículos
Título do Paper: Metodologia de avaliação da eficiência do sistema Stop&Start em ciclo urbano real – diferença no consumo de combustível com sistema ligado e desligado
Autoria: LEONARDO VINÍCIUS MENDES PEREIRA
Resumo: "Desde a década de 90, a utilização de ciclos americanos e europeus é realidade na indústria automotiva para diversos tipos de aplicação. Os ciclos de condução são utilizados em laboratório em ensaios normatizados, para divulgação e homologação de consumo de combustível e emissões de poluentes no mercado brasileiro. Tendo em vista estudos por maior representatividade dos ciclos com testes experimentais em vias públicas, algumas montadoras já realizam testes de consumo de combustível com veículos de desenvolvimento de engenharia do produto em rua, ciclo urbano e estrada diferente dos normalizados, pois acredita-se que por meio destes é possível representar melhor a realidade do consumidor final dos veículos. Com o aumento da exigência de veículos mais econômicos e menos poluentes para atender as legislações de controle de consumo e emissões cada vez mais rígidas e a busca por um mundo mais sustentável, surgiu a necessidade de desenvolver novas tecnologias para veículos a combustão interna capazes de melhorar a sua eficiência, diminuindo o consumo de combustível, consequentemente os gases poluentes emitidos na atmosfera. O sistema Stop&Start é uma das principais tecnologias desenvolvidas, que promove o desligamento automático do motor em períodos de parada no trânsito, sendo que sua economia de combustível pode superar 20% em situações de trânsito intenso, como é comum nas cidades de São Paulo, Rio de Janeiro e Belo Horizonte, porém esse benefício do Stop&Start não pode ser atingido no ciclo homologativo FTP75, por não representar fielmente a realidade de trânsito urbano em grandes cidades nos tempos atuais. Esse trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia de avaliação do sistema Stop&Start em um ciclo urbano real, buscando resultados próximos a realidade que o cliente poderá obter durante sua rotina diária."
2019-36-0168 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Segurança
Título do Paper: Inovações no mercado de fontes luminosas para a difusão do farol auxiliar de neblina
Autoria: CARLOS ALBERTO LEITE DE MOURA
Resumo: "The front fog lamp, which offers effective illumination in adverse visibility situations, improves vehicular safety, especially since the headlamp, intended for specific purposes, does not allow similar performance. However, as an optional luminous device, front fog lamp is an alternative conditioned to a favorable application context, especially in the technical and economical spheres. The present article intends to discuss technological innovations, related to the light sources market, which eliminates some commercial and technical barriers and, in this sense, helps the vehicle safety expansion. "
2019-36-0180 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Manufatura
Título do Paper: Identificação de capacidade industrial produtiva frente à diferentes takt-times numa Linha de Montagem Flexível de Veículos Comerciais
Autoria: TIAGO SILVA DUARTE
Resumo: This article was focused on the automotive sector of commercial vehicles, based on a case study applied in the context of the Modular Consortium, in the interior of the State of Rio de Janeiro, in one of the companies in the automotive segment classified as partners and mainly responsible for the supply of chassis and by an assembly line, adding brackets, brake systems and electric, whose production method is based on the concept of flexible line, ie in this assembly line, production has alternation of models and occupational loads, not following production by lots and there is no setup to change the products. Evaluation of productive capacity before this flexible scenario followed the Lean Manufacturing methodology, with application of Standard Sheets, Operations Balancing Charts, highlighting static operations at the limit of the proposed touches. The objective of this study was to identify the productive limits of the line responsible for the target company in order to prepare to meet new demands imposed by the client. The results obtained with the application of the tools and analyzes showed the maximum possible real touch limit in relation to the existing installations, indicating modifications to increase future capacity.
2019-36-0181 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Manufatura
Título do Paper: Implementação de um novo sistema de conexões de freio pneumático numa célula de pré-montagem de tubulação para veículos comerciais.
Autoria: TIAGO SILVA DUARTE
Resumo: The increasing search in the companies for robust processes that allow the increase in the quality of the product and gains of productivity, led to the implementation of a new family of connectors for brake system in a preassembled assembly of pneumatic tubing for commercial vehicles, involving everything the company portfolio. This article is a case study regarding this implementation in the brake system and its impacts on the productive means. The development of this work was based on the needs survey, involving Engineering, Quality, Manufacturing, Logistics and Security. The objective of this article is to demonstrate the development of the implementation project, with the adequacy of process and equipment to meet the characteristics of the new components. The results obtained with this application indicated an increase in the productive capacity of the brake pre-assembly cell and also a greater robustness in the quality requirements of the product.
2019-36-0183 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Veículos
Título do Paper: OTIMIZAÇÃO DO SISTEMA DE SUSPENSÃO PARA A MELHORIA DA EXPERIÊNCIA DE USO DE UM VEÍCULO OFF ROAD
Autoria: NELSON DE SOUZA GOMES
Resumo: "The development of an off-road vehicle for the brazilian market is a very specific niche. Improve the user experience were one of the requirements assigned to the new Troller vehicle model. Through market research conducted by marketing department, customers with high purchasing potential were listened and some points were considered for the development of the new product. From the point of view of drivability, it is important to analyze conditions such as: the effect of shimmy in some braking conditions, the need of steering wheel corrections and an improvement in turning radius. From a comfort point of view, the concepts of ""ride"" and ""handling"" will be analyzed through virtual analysis using the ""Adams Car"" software and vehicle tests. This paper focuses on the application of the concepts mentioned above and presents the stages of product development to achieve improvements in user experience from the current product. The modifications in the current model (as reference), the analyzes performed and the improvements obtained will be shown. Some features that have been modified to improve driving conditions were: shift the connection point of the link bar with the wheels in the + Y direction and the steering column angulation related to the link bar. These design changes resulted in an improvement in the anti-Ackerman behavior and to reduce the effects of the jounce-steer and wandering. These and other design changes provided improvements in the user experience such as: an improvement of 32.5% in anti-roll effect and 7.75% in turning radius. In terms of ride comfort the new project proved to be less abrupt, it presented a faster response and less discomfort to the customers head. "
2019-36-0184 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Sistema de Transporte
Título do Paper: Simulação de um Ônibus Elétrico-Híbrido Plug-in para Avaliação do Consumo de Energia em Diferentes Ciclos de Condução do Transporte Público de Curitiba
Autoria: GUSTAVO RODRIGUES DE SOUZA
Resumo: In the last years, the energy matrix of public transport has received great attention regarding the replacement of fossil fuel by clean energy. Several Brazilian cities have spent money to buy electric or hybrid-electric buses with battery recharge during operation. These vehicles are generically named PEV (Plug-in Electric Vehicle) and PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle). In this context, the evaluation of energy consumption and definition of strategies for battery charging is a big challenge. In this work, a simulation model in Matlab/Simulink of a hybrid-electric bus found in the literature is used to evaluate energy consumption for a given drive cycle. The drive cycle is computed from the speed profile of a bus running in a particular line route. A case study of Curitiba Public Transport is shown with one bus terminal and several buses serving the neighborhoods. The goal is to evaluate the energy consumption of different bus lines and identify promising lines for replacing diesel by hybrid-electric buses in the future. The terminal has 40 bus lines and about 150,000 passengers transported every day in average. Speed profiles for different bus lines are built from GPS information of running buses. These speed profiles define the corresponding drive cycles of each bus line. The simulation is then able to compute the energy consumption and estimate the charge level of batteries (state of charge - SOC) of each bus after roundtrip. The simulation model is divided into four blocks which simulate the behavior of particular subsystems: (i) drive cycle (it characterizes the simulation input); (ii) control (it defines the control logic for swapping between electric motor/generator and combustion engine); (iii) transmission (it transfers power to the vehicle); (iv) vehicle dynamics (it models the vehicle`s physical properties). As a result, a comparison among energy consumption of bus lines is obtained for different times of the day. The simulation results for SOC in different drive cycles range from 43% to 82%. The main features that cause great impact on battery levels are roundtrip distance and trip time. A bus of 25 km roundtrip line returns to the terminal with approximately 43% of battery level in rush hours. For a 10 km roundtrip line, the battery level is approximately 82% by avoiding rush hours. The results on energy consumption will be used in the future to evaluate opportunity charging in the terminal, i.e., charging that occurs in pickup and drop off areas.
2019-36-0202 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Testes e Simulações
Título do Paper: verificação do Anexo II da Resolução Nº 759 em veículos de série no Brasil
Autoria: DEOCARLO MENDES GUINZANI
Resumo: Até o final de 2018, não haviam normas no normativo brasileiro que estabelecessem critérios mínimos de desempenho ou resoluções que obrigassem o uso de sistemas de alerta (sensores ultrassônicos) ou monitoramento traseiro (câmeras de ré). Considerando a imprescindível demanda de aumentar a segurança veículos e estabelecer um padrão para as soluções do mercado, o Conselho Nacional de Trânsito (CONTRAN) determinou a obrigatoriedade da adoção de um sistema de alerta e/ou monitoramento traseiro por meio da resolução n°759/2018. Este trabalho tem por tarefa, foco e objetivo a execução de um teste de homologação para verificar e atestar os requisitos mínimos para as câmeras de ré aplicadas em veículos de série no território nacional, seguindo as instruções inclusas no anexo II da resolução supracitada. A análise dos resultados destes testes nos propiciará discutir sobre os sistemas de monitoramento atualmente disponíveis e inseridos em nosso mercado e se estes estão aptos para atender esta nova resolução.
2019-36-0213 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Segurança
Título do Paper: As tendências de mudanças no sistema de airbag dos veículos e em outros sistemas de segurança embarcados baseado nas novas legislações do governo brasileiro e no novo protocolo do Latin NCAP 2019
Autoria: PAULO GABRIEL DOS SANTOS TAVARES
Resumo: There is a worldwide trend to improve embedded technology in the vehicles, aiming the increase of occupant and third parts safety. In this aspect, the Brazilian National Traffic Council (CONTRAN) implemented in 2018 two new regulations. The first one is valid from 2020 on and stablishes the protection requirements for vehicle occupants in case of side crash against deformable barrier. The other regulation, valid from 2026 on, establishes performance requirements of vehicles in case of side crash against pole. The objective of the government is to increase safety in the vehicles sold in Brazil by introducing new technologies and by aligning national vehicle safety requirements with equivalent international requirements. Besides the measures taken by the Brazilian government, the New Car Assessment Programme for Latin America and the Caribbean (Latin NCAP) published in the beginning of 2019 a new evaluation and classification protocol, stricter than the previous one and with immediate validity. Even though Latin NCAP does not have legal force, having a good Latin NCAP rate is very important for the OEM’s reputation and is essential to show to the end users how safe the vehicles available in the market are. This article contains a resume of the CONTRAN’s regulations requirements and the new Latin NCAP protocol, including their evaluation, rating and approval criteria. Finally, it is described how these new requirements can affect the airbag system configuration of entry versions of popular vehicles in Brazil.
2019-36-0216 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Segurança
Título do Paper: Proteção de bebês prematuros em capotamento veicular.
Autoria: THIAGO HENRIQUE GONZAGA
Resumo: "Protection of premature babies in car rollover. This paper reports an evaluation of the effectiveness of rear-facing child restraints for premature babies in cases of rollover of the vehicle. The rear-facing child restraints of from different manufacturers were installed with the car safety belts in a special rollover simulator whose design differs from the equipment standardized by theAssociação Brasileira de Nroas Técnicas -ABNT NBR 14.400 for rollover testing. This simulator was designed to perform tests closer to the actual than that specified in the NBR 14.400 standard. The study was carried out with an anthropomorphic dummy with the same dimensions of a premature infant receiving discharge from the hospital. The results show that child restraint devices, of the rear-facing type, that have been tested do not offer the protection specifically necessary for premature infants in rollover cases. "
2019-36-0217 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Testes e Simulações
Título do Paper: Análise crítica da resolução 759 referente ao desempenho dos sistemas de alerta e monitoramento traseiro
Autoria: GUILHERME ALVES LIMA
Resumo: "More and more drivers are looking for vehicles that guarantee more comfort, safety and practicality during a reverse maneuver. These benefits can be achieved by using two components: the rear-view camera and the ultrasonic sensor, also known as the reverse sensor. They can work together to provide greater accuracy in positioning the vehicle relative to the objects around it, as well as increasing safety in reverse maneuvers. Basically, through the camera the driver can see the objects at the rear of the vehicle, and with the ultrasonic sensor it is possible to determine the distance when approaching objects. The system can provide a rear image through the camera and / or a sounded warn that is provided by the sensor. The Resolution of CONTRAM nº 759/2018 establishes the performance requirements of the warning and back-up systems of vehicles (cameras and reverse sensors). This work proposes the execution of the tests recommended in the resolution, the report of its accomplishment, the critical analysis of the robustness of the test description and the conclusion of any difficulties and challenges encountered. This is intended to anticipate possible obstacles that could arise in the homologation processes carried out in the future to release these systems. The disclosure of the results aims to create a homogeneous understanding of the resolution in the different entities of the automotive sector: automakers, auto parts and suppliers."
2019-36-0259 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Manufatura
Título do Paper: DESENVOLVIMENTO DE PROTÓTIPO DE GARRA MEC NICA PARA SER APLICADA NA PRODUÇÃO INDUSTRIAL
Autoria: ANANDA RAMOS DA SILVA
Resumo: "Faced with the growing demand for automated tools aimed at increasing the efficiency of industrial production, several studies and equipment have been developed to reproduce the movements performed by the human body to be applied in this area. Thus, the present work brings the development and construction of a prototype mechanical claw, through the components of the Lego Mindstorms kit, in order to verify the effects of touch, sound and distance sensors in their performance. This project consisted of a quantitative research, of exploratory character, having as initial section a review of the literature on the advances and challenges of automation and industrial robotics and the application of mechanical claws in the industry. The second part of the project consisted of an experimental section from the construction of a prototype mechanical gripper, where the response time of its movement was collected using different sensors for comparative purposes. It was concluded that all the configurations used corresponded correctly to the applied stimuli and the sensors that presented better performance as suitable alternatives for automation of claws were those of distance and of touch, due to the direct manipulation and the stimulus by the presence of the object in the closing point of the claw, while the sound sensor needed an external sound application. The continuity of this research from more sophisticated equipment is of great importance, since there is a need to increase more degrees of freedom in the prototype and to use more suitable measuring instruments and software. "
2019-36-0260 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Chassis e Cabine
Título do Paper: ESTUDO E DIMENSIONAMENTO DE UM TROCADOR DE CALOR TIPO COIL EM UM SISTEMA DE FREIO PNEUMÁTICO VEICULAR
Autoria: CARLOS HENRIQUE DE PAULA JUNIOR
Resumo: "O presente trabalho tem por objetivo uma análise térmica em um trocador de calor do tipo coil utilizado em um sistema de freio pneumático em veículos comerciais. Nesta análise, o mapeamento térmico foi desenvolvido simulando o veículo nas condições estática e em condições de movimento. Nestes estudos, considerou-se análise por intermédio do coeficiente global de transferência de calor, convecção natural, mista e forçada, assim como escoamentos externos em cilindros horizontais, método média logarítmica das diferenças de temperatura (MLDT) e método de efetividade ɛ-Nut. As condições de monitoramento do coil se estabeleceu com um fluxo de ar comprimido pelo compressor do motor como constante, as temperaturas no sistema foram aquisitadas por intermédio de termopar tipo k, em locais específicos para as análises de dados. O resultado deste estudo serviu para melhor compreender a aplicação deste trocador de calor através da utilização dos conceitos térmicos, convertidos em aulas práticas do curso de engenharia mecânica na Faculdade de Tecnologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, a fim de proporcionar conhecimento ao corpo discente sobre o comportamento térmico de um trocador de calor do tipo coil em um sistema de freio veicular. "
2019-36-0278 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Metodologia de Projeto e Design
Título do Paper: Análise de cargas atuantes em aeronaves leves destinadas à competição sae brasil aerodesign
Autoria: EMILE DIANA MENDES DE AZEVEDO
Resumo: This work aims to present a methodology for the analysis of loads in light aircraft. Based on renowned references of aeronautical engineering and standards, the theoretical framework presents calculations for each particularity of loads acting throughout the structure of the aircraft. The methodology used takes into account the suggested steps for the aircraft design, where the dimensions are present in the preliminary design, according to the characteristics intended in the conceptual stage with the purpose of developing accurate analysis of loads acting on the Wing, Tail, Fuselage, Aileron, Elevator and Rudder. The results obtained allow the correct dimensioning of the servo motors, with their calculated torque and momentum.
2019-36-0282 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Veículos
Título do Paper: Otimização e Controle de Frenagem de um Veículo Leve Utilizando Lógica Nebulosa
Autoria: DANIEL PINHEIRO MONTENEGRO
Resumo: With the continuous development of vehicles which have increasing levels of automation, it is necessary the applied study of control and optimization in vehicle dynamics. In this way, the longitudinal dynamics, particularly the braking process, has high potential for improvement and, therefore, is the object of study in this work. The application of studies of this nature in off-road vehicle designs for Baja competitions becomes appropriate considering that they are relatively simple and has easy acquirement parameters. For these reasons, this work presents the modeling of the brake system of a Baja vehicle, with a proposed system for controlling the distribution of braking forces between the front and rear wheels. To achieve this goal, the equations of movement of the suspended mass and of the wheels are developed, considering the constitutive equations of the suspensions, as well as the dynamic transfer of weight. The control is developed through fuzzy logic, which is widely used in non-linear systems. For being a fuzzy logic, it allows analyze inaccurate states, similarly human logic. As a result of the control, there is a brake distribution system that optimize wheel load distribution in order to minimize braking distance and maximize vehicle stability. The vehicle model is used to predict the braking curve and optimize wheel load distribution in order to minimize braking distance and maximize vehicle stability.
2019-36-0302 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Materiais
Título do Paper: CORRELAÇÕES ENTRE OS PARÂMETROS TÉRMICOS DE SOLIDIFICAÇÃO E O ARRANJO MICROESTRUTURAL DA LIGA AL-3%MG-0,1%ZR.
Autoria: LAIS MOTA DE BRITO DA FONSECA
Resumo: Ligas à base de alumínio têm tido seu campo de aplicação ampliado, substituindo, muitas vezes, componentes tradicionalmente fabricados em aço e ferro fundido. O conhecimento do comportamento dos efeitos da adição de percentuais controlados de elementos de liga, associado ao processo de solidificação de ligas metálicas vem, a cada dia, se consolidando como um objeto de estudo relevante para a obtenção de materiais com propriedades homogêneas e cada vez mais adequadas à sua utilização prática. Uma análise da literatura permite verificar que apesar da variedade de investigações existentes direcionadas às ligas de Al, alguns sistemas como Al-Mg-Zr não foram, ainda, devidamente estudados. Neste trabalho, analisam-se as correlações entre os parâmetros térmicos de solidificação e o arranjo microestrutural da liga Al-3%Mg-0,1%Zr solidificada em um dispositivo de configuração direcional horizontal. São avaliadas as alterações na microestrutura após o tratamento térmico de solubilização (400 ºC / 6 h). As variáveis térmicas tais como a velocidade de deslocamento da isoterma liquidus (VL) e taxa de resfriamento (TR) são determinados experimentalmente a partir das curvas de resfriamento, onde verifica-se, que os maiores valores de TR, impostos, proporcionaram estruturas dendríticas mais refinadas próximas à interface metal/molde. Microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV) associada com espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS) são utilizadas na caracterização da microestrutura. É observada uma matriz rica em Al de morfologia dendrítica e fases intermetálicas previstas na solidificação. Os elementos Mg e Zr, aparentemente, apresentam-se como em estado de solução sólida no Al. Observa-se, qualitativamente, que o tratamento térmico e o acréscimo no teor do soluto magnésio promoveram estruturas mais refinadas. Paravras-chave: Solidificação, Al-Mg-Zr, Microestrutura, Variáveis Térmicas de Solidificação.
2019-36-0305 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Qualidade, Confiabilidade e Durabilidade
Título do Paper: Uma discussão sobre combinar análises da física da falha e até dados de campo a métodos tradicionais para melhorar as predições da confiabilidade de equipamentos eletrônicos
Autoria: CARLOS EDUARDO DA SILVA SANTOS
Resumo: "The electronic systems are becoming more and more complex and/or highly integrated. These systems integrate several different technologies, comply with the severe requirements of their stakeholders and operating environments, but suffer limitations of acquisition, development, operation, etc. For this reason, the reliability prediction of electronic equipment has become more and more complex and difficult. Although there is a 1st. group of methods– traditional, its results do not have acceptable levels of confidence for many current needs. This is because such methods: 1) adopt a macroscopic, statistical, phenomenological approach; 2) often use outdated data; 3) have references to old technologies; 4) and assume data that is not always realistic. There is a 2nd. group of methods – innovative, that allow predictions with better levels of confidence, because they correct items 1-4, by the analysis and inclusion of the physics of the failure. There is a 3rd. group of methods – operational, that allow the same, but by the collection and inclusion of field data. However, these methods usually demand more data, people, deadlines, and costs from the electronics industries. To achieve a balance between their pros and cons, various combinations of methods of the three groups may be viable and useful. Thus, this paper presents a discussion on combining analyses of physics of failures and even field data with traditional methods to improve the reliability predictions of electronic equipment. For this it: 1) reviews available literature on such methods; 2) summarizes the usual steps of the methods based on the physics of failure; 2a) to understand a particular failure mechanism and develop its corresponding model; 2b) to identify stress accelerators of this failure mechanism; 2c) to plan and implement accelerated life tests to collect failure data and validate the model (because accelerated life tests require component failures analyzed during the test time at different stress levels, this time is usually in the order of months); 3) summarizes the usual steps of the methods based on the of field data: 3a) to implement and/or follow a complete development and production process; 3b) to track the products in the field and collect failure data for many years; 3c) to extract and analyze the information contained in the data; 4) discusses some combinations of items 1-3; 5) illustrates them with some cases of available literature. Based on all this, it expects to show: 1) the viability and the benefit of such combinations; 2) the benefits of such improvements to support sustainable mobility. Keywords: reliability predictions, electronic equipment, physics of failures, field data"
2019-36-0324 || Ano de publicação: 2019
Categoria: Manufatura
Título do Paper: LEAN, SEIS SIGMA E INDÚSTRIA 4.0 UMA ABORDAGEM INTEGRADA RUMO À EXCELÊNCIA OPERACIONAL
Autoria: OSMAR CANDIDO MARINHO FILHO
Resumo: Frequentemente associada a modelos de gestão consagrados, como o Lean e o Seis Sigma, a expressão Industria 4.0 vem ganhando força no mercado e é caracterizada pelo desenvolvimento de uma série de soluções inovadoras que visam o aumento de agregação de valor, produtividade e qualidade dos processos. Em função dos objetivos semelhantes, muito tem se discutido sobre como esses modelos poderão coexistir. Questiona-se se o pacote de novas tecnologias que vem sendo apresentado a todo momento irá garantir por si só o sucesso da “fábrica do futuro”, tornando obsoletos e/ou desnecessários os esforços de melhoria contínua usualmente associados ao Lean, assim como os estudos estatísticos e ferramentas da qualidade utilizados pelo Seis Sigma. Utilizando o suporte de revisão bibliográfica e a apresentação de exemplos reais extraídos da indústria automotiva, este artigo estabelecerá uma conexão precisa entre os pontos de convergência, potencial de integração, resultados esperados e limitações existentes quanto à aplicação individual das diferentes metodologias dedicadas à busca de Excelência Operacional. A compilação deste material fornecerá contribuições importantes aos entusiastas de Melhoria Contínua, destacando como a Indústria 4.0 poderá impulsionar os resultados do Lean e conduzi-los a um novo patamar, além de explorar como a lógica de análise de dados e os ciclos de melhoria continua empregados pelo Seis Sigma poderão ser combinados à inteligência de sistemas avançados para gerar resultados mais rápidos e mais confiáveis.