Mestrado Profissional em Engenharia Automotiva
Trabalhos de Conclusão de Curso

Contribuição ao desenvolvimento de uma bucha elastomérica para a bandeja inferior de um veículo compacto

Contribution to elastomeric bushing development for lower control arm of a compact vehicle

Autor
Eugênio, Marcelo Luiz -
Orientador
Barbosa, Roberto Spinola
Defesa de tese
13 / 12 / 2006
Participantes da Banca
Barbosa, Roberto Spinola ; Bistafa,Sylvio Reynaldo; Colosio, Marco Antonio
Palavras-chave
Suspensão veicular. Aceleração angular. Freqüência de vibração.Bucha elastomérica
Keywords
Vehicle suspension. Angular acceleration. Vibration frequency.Elastomeric bushing

Resumo

A bucha da bandeja inferior de veículos de passeio é o componente de ligação entre a suspensão e a carroceria do veículo. Este componente tem a função de absorver vibrações impostas por componentes não suspensos como do sistema de direção ou da própria suspensão, por exemplo, problemas de desbalanceamento de rodas, pneus, semi-eixos e outros, reduzindo o efeito destas vibrações na carroceria. Este trabalho visa demonstrar o desenvolvimento de uma bucha elastomérica para aplicação em um veículo compacto, que utiliza inicialmente uma bucha hidráulica, com o intuito de solucionar um problema de ruído, dando atenção especial à característica de absorção de vibração. Através de dados teóricos e baseando-se em testes laboratoriais e em veículo, pôde-se realizar uma análise comparativa do comportamento destes dois componentes quando em uso diverso e submetidos a requisitos de durabilidade, conforto e dirigibilidade. O teste laboratorial mostrou que a bucha elastomérica teve desempenho similar à bucha hidráulica quanto ao atendimento da resistência à fadiga. Já nos testes em veículo, pôde-se comprovar que a bucha elastomérica teve bom desempenho quanto à dirigibilidade, durabilidade e quanto a grande parte dos requisitos de conforto, estando superior à bucha hidráulica em alguns itens, porém inferior em outros. Todavia, a bucha elastomérica bipartida mostrou-se inferior quanto à absorção de vibrações dos componentes não suspensos, quando os valores de desbalanceamento são superiores a 10 gramas. Concluí-se, portanto, que, para um desbalanceamento de até 10 gramas, a bucha elastomérica tem comportamento similar à bucha hidráulica, quanto ao desempenho na fadiga e durabilidade, solucionando o problema de ruído e proporcionando substancial redução de custo do componente, podendo ser utilizada como alternativa ao componente hidráulico.


Abstract
The control arm bushing for passenger vehicles is linking element between the suspension and the body. This component is designed to absorb vibrations from nonsuspended components as steering system or the own suspension like unbalancing problems of wheels, tires and half-shafts, among others. This paper aims to demonstrate the development of an elastomeric bushing [divided in two] to be applied in a compact vehicle that initially works with a hydraulic bushing and has noise problems. Through theoretical data and based on laboratorial and vehicle tests, it was performed a pair comparison analysis of both behaviors when applied in many solicitations of durability, ride and handling tests. The laboratorial tests shown that the elastomeric bushing has similar performance to the hydraulic one regarding stiffness and fatigue. When applied on vehicle, it was proved that the elastomeric bushing has good performance regarding handling, durability and the most part of ride requirements, being better than hydraulic bushing in some of the items, although is not so good in other ones. However, the elastomeric bushing shown lower performance on vibration absorbing [steering wheel shimmy] that came from non suspended components when the unbalance value is higher than 10 grams. In conclusion, for an unbalance till 10 grams, the elastomeric bushing has similar behavior when compared to hydraulic bushing, in fatigue and durability performance, solving the noise problem and getting substantial cost reduction for the component, and could be applied as an option to replace the hydraulic bushing.