Pesquisador da Poli-USP desenvolve projeto de veículo urbano com apenas 1,25m de largura e 500kg

Publicado em 31/05/2016

Fonte: Poli-USP

Se não é possível aumentar o número e a largura das ruas e avenidas para desafogar o trânsito nas grandes cidades, então uma solução é diminuir o tamanho dos veículos. Com esta proposta, o engenheiro Anderson de Lima, doutorando da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), desenvolveu o projeto estrutural em 3D de um carro elétrico, cujas dimensões e peso são menores do que qualquer veículo existente no mercado e que atende os mais exigentes requisitos de segurança veicular.

Com apenas 1,25m de largura, 2,60m de comprimento e 1,65m de altura, o carro é tão compacto que, em uma rua padrão, ocuparia metade do espaço, ou até menos, em comparação a um veículo compacto pequeno. Daria, portanto, para dois deles transitar lado a lado num mesmo espaço que um carro comum. Seu peso também é reduzido, apenas 500 quilos, mas isso não implicou perda de segurança.

“O projeto conseguiu atender os requisitos estabelecidos pela Organização das Nações Unidas, algo que nem mesmo veículos vendidos no Brasil são obrigados a cumprir”, destaca o orientador da pesquisa, o professor Marcílio Alves, do Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos da Poli. “Seguiu a regulamentação das Nações Unidas porque foi pensado como uma inovação para o mercado global, e são essas as normas mais observadas pelos diversos países”, acrescenta.

Segundo Lima, a pesquisa foi fortemente centrada nos estudos estruturais e biomecânicos. “Isso era necessário porque testes internacionais mostram que em uma colisão, a uma velocidade de 56 km/h, a segurança seria crítica em um veículo tão compacto”, explica. Como o carro foi projetado para viagens curtas (locomoção até o trabalho, para levar filhos à escola, fazer compras), Lima realizou simulações computacionais de impacto frontal, considerando a velocidade de 56 km/h.“Também foram analisados os requisitos estruturais e biomecânicos de proteção dos ocupantes em caso de colisões laterais, traseiras e de capotamento”, acrescenta.

Metamodelos – A pesquisa foi baseada na metodologia de otimização usando metamodelos, o que possibilitou reduzir a quantidade de simulações numéricas computacionais, que levariam meses para serem feitas. Foram feitas otimizações no projeto para minimizar a massa e cumprir os requisitos estruturais e biomecânicos. Lima precisou projetar toda a estrutura do veículo, partindo apenas do design, feito por Marcus Brito, aluno da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo (FAU-USP), com dimensões pré-estabelecidas. Com base nesse modelo inicial, ele fez simulações para verificar quais parâmetros contribuiriam para minimizar a deformação da estrutura e maximizar a absorção da energia decorrente de diferentes condições de colisão.

Este trabalho possibilitou, por exemplo, cumprir o requisito de compressão máxima no peito a ser sofrida pelos ocupantes do veículo, no caso de impacto frontal. Do contrário, as chances de lesões torácicas seriam grandes. Também foi otimizado, para o caso de colisão frontal, o sistema de retenção, composto pelos cintos de segurança e airbags frontais. “Nas simulações, foram trabalhados cenários diversos, como ter cintos com ou sem limitador de carga e equipados ou não com o pré-tensionador.”

No final, Lima conseguiu cumprir os rigorosos requisitos de segurança veicular estabelecidos pelas Nações Unidas para os casos de impacto frontal, lateral e traseiro, e ainda assim manter o peso do veículo em 500 quilos, considerando as baterias. Em razão do peso, o veículo poderia ser considerado um quadriciclo, ou seja, não precisaria atender, necessariamente, os requisitos de segurança dos ocupantes. “Provamos que é possível ter um carro leve que atenda as mais abrangentes normas internacionais”, ressalta