Influência do contacto pneu-pavimento na variabilidade da condução, na segurança e no desempenho energético-ambiental

Abstract

O setor dos transportes é, frequentemente, posto em causa devido ao seu nível de eficiência. A variação irregular do preço dos combustíveis derivados de petróleo, a poluição, a eficiência energética e ambiental e a sinistralidade rodoviária são alguns dos problemas que o setor acarreta e que carecem de soluções. Nesta dissertação foi investigada a influência do contacto pneu pavimento na variabilidade da condução e no desempenho energéticoambiental. Através do software ABAQUS e das suas funcionalidades de análise pelo Método dos Elementos Finitos, FEM, foram realizadas modelações da interação do pneu com o pavimento para determinação da força de atrito de rolamento em função de parâmetros como a pressão de insuflação, a massa do veículo, a velocidade e a aceleração. Esses valores foram transferidos, posteriormente, para um modelo de emissões que relaciona as emissões de poluentes com a Potência Específica do Veículo, VSP, e foram analisados os valores do VSP e das emissões de CO2 calculados com base nas forças de atrito de rolamento extraídas da simulação. Os resultados revelaram que a variável com maior influência na força de atrito de rolamento é a aceleração instantânea do veículo, variável essa que também tem maior peso no valor do VSP. Os valores do VSP calculados a partir da força de atrito de rolamento das simulações enquadraram-se nos modos do VSP afetos às condições replicadas, concluindo-se que o ABAQUS pode ser utilizado como uma ferramenta auxiliar dos modelos de emissões para fornecer resultados fiáveis da força de atrito de rolamento.

The transport sector is often called into question due to its level of efficiency. Irregular variation in the price of oil-derived fuels, pollution, energy inefficiency and road accidents are some of the problems that the sector entails and that need to be solved. In this dissertation, the influence of tire-pavement contact on the variability of conduction and environmental and energy efficiency was investigated. Through the ABAQUS software and its analysis characteristics by the Finite Element Method, FEM, simulations of the interaction of the tire with the pavement were performed to determine the rolling resistence force as a function of parameters such as the inflation pressure, the mass of the vehicle, speed and acceleration. These values were later transferred to a base model that relates emissions data to the Vehicle Specific Power, VSP, and were compensated for the VSP and CO2 emissions values calculated based on the rolling resistance rates extracted from the simulation. The results revealed that the variable with the greatest influence on the rolling resistance force is the instantaneous acceleration of the vehicle, a variable that also has greater weight in the VSP value. The VSP values calculated from the rolling resistance force of the simulations fit into the VSP modes assigned to the replicated conditions, concluding that ABAQUS can be used as an auxiliary tool for emissions models as it provides reliable results of the forces triggered in the tire's interactions with the pavement.