Qual é a composição e o princípio de funcionamento do banco de ensaios de rodas?

Qual é a composição e o princípio de funcionamento do banco de ensaios de roda giratória (banco de ensaios de tambor)?

O dinamômetro de chassi é um equipamento essencial e indispensável para os testes automotivos. Sua principal função consiste em simular, em um ambiente controlado, a condução em estrada real por meio do conjunto das rodas. O ambiente controlado significa que os ensaios em rolos não são afetados por condições ambientais naturais — como o clima ou diferentes tipos de pavimento —, ao mesmo tempo em que câmaras acústicas e salas climáticas permitem o ajuste manual de diversos parâmetros, tais como campo livre, temperatura e umidade. Um dos principais problemas dos ensaios em túnel de vento para veículos é o efeito solo. No trânsito real, o ar permanece estacionário em relação à superfície da via, de modo que não se forma uma camada limite sobre a pista. Já nos ensaios em túnel de vento, sob a ação do fluxo de ar, utiliza-se um piso fixo sob o modelo para criar uma camada limite; como a espessura dessa camada é maior, seu impacto na precisão dos testes torna‑se mais significativo. Para reduzir os erros de medição, além de manter o modelo a uma certa distância do piso, é necessário adotar medidas adicionais destinadas a minimizar a camada limite.

O banco de ensaios em rolo é um equipamento de teste em bancada, destinado a avaliar o desempenho dinâmico dos veículos, os índices de emissões em diversas condições de operação e os indicadores de consumo de combustível, conforme ilustrado na figura abaixo. O banco de ensaios em rolo simula a superfície da via por meio de um rolo compressor, calcula a equação de simulação do pavimento e utiliza dispositivos de carga para reproduzir as condições reais, permitindo assim uma simulação precisa das diferentes situações de operação do veículo.

Pode ser utilizado no carregamento e na comissionamento de veículos automotores, permitindo diagnosticar falhas sob condições de carga; em conjunto com cinco analisadores de gases, um opacímetro para transmissão, um tacômetro de motor e um sistema de controle automático por computador, constitui um sistema de medição integrado destinado a avaliar as emissões de gases de escape dos veículos em diferentes condições de operação.

O banco de ensaios sobre rodas é fácil de usar, apresenta desempenho confiável e não é afetado por condições externas. Sem a necessidade de desmontar o veículo, permite avaliar com precisão e rapidez o desempenho de seus diversos sistemas e componentes. Além de ser utilizado em testes científicos automotivos, o banco de ensaios sobre rodas também pode ser empregado na manutenção e na inspeção.

Nos últimos anos, devido ao rápido desenvolvimento da tecnologia dos computadores eletrônicos e à criação e à aplicação de diversos softwares especializados, foram disponibilizados meios eficazes para a simulação de rodovias, a coleta de dados, o processamento e a análise de resultados de testes, o que acelerou o desenvolvimento dos bancos de ensaio de rodas e conferiu-lhes ampla aplicação.

Princípio: O banco de ensaios de rolos utiliza um rolo compactador para simular o pavimento e, por meio de um dispositivo de carga, reproduz os diversos tipos de resistência que um veículo encontra ao trafegar a uma velocidade constante. Quando o veículo acelera ou entra em marcha lenta, a inércia do conjunto de volantes é utilizada para simular a resistência. O torque e a potência do banco de ensaios são medidos por sensores de força instalados em braços de alavanca ligados ao estator e à carcaça do dinamômetro. Um veículo aciona o rolo compactador; o dispositivo de carga aplica um torque de frenagem ao rotor por meio do estator. Ao mesmo tempo, o estator recebe o torque de reação do rotor, que é mensurado por sensores de força e convertido em torque e potência nas rodas motrizes.