DESAFIO DO CLIENTE
O Centro Nacional de Pesquisa de Pneus (NTRC) em Alton, Virgínia, oferece um espectro completo de recursos de teste de pneus projetado para apoiar os esforços de pesquisa e desenvolvimento dos fabricantes de veículos e pneus em todo o mundo. De acordo com o diretor de operações da instalação, Jonathan Darab, a NTRC oferece equipamentos de teste e especialistas que os fabricantes simplesmente não conseguem encontrar outro lugar. Assim, ele espera que a instalação tenha um impacto tremendo no futuro dos testes de pneus e do desenvolvimento de veículos virtuais.
"A coisa mais próxima a se comparar é quando passamos do pneu de cinta para o radial", compara Darab. "Foi um salto enorme em termos da tecnologia utilizada para produzir os pneus, assim como do desempenho dos próprios pneus. É assim que eu vejo nossos recursos"
Para atingir este nível, o NTRC teve que encontrar equipamentos de teste que ainda não existiam. Especificamente, a instalação precisava de um sistema que pudesse replicar uma variedade maior de condições de operação e eventos de direção, incluindo a mudança de faixa dupla na qual um motorista gira para evitar uma colisão e depois sobrecorrige na direção oposta. Esta manobra, que é uma causa frequente de capotagens, é o que deve ser replicado para ser aprovado no teste Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) nº 126. Esta norma exige que todos os carros e caminhões com peso inferior a 10.000 libras tenham um sistema de controle eletrônico de estabilidade até 2013.
"Neste momento, não existe um sistema de teste de pneus que possa reproduzir com precisão a manobra 126 no laboratório", disse Darab. "Para garantir que novos projetos passem no teste, os fabricantes de veículos e de pneus devem extrapolar os dados com base em outros eventos similares. Assim, em vez de ter 95% de confiança de que um novo modelo passará, eles estão mais como 80% de confiança"
SOLUÇÃO DA MTS
A manobra 126 cria um sério problema para as OEMs, que devem ajustar os veículos para evitar certos níveis de frequência, assim como aumentar os esforços de desenvolvimento virtual com testes físicos adicionais, que consomem muitos recursos. No entanto, as OEMs não têm escolha porque qualquer veículo que falhe no teste FMVSS 126 em produção incorre em penalidades financeiras significativas e prejudica a imagem pública da marca. É exatamente por isso que a NTRC se propôs a encontrar um sistema de teste de pneus que pudesse realizar a manobra 126, entre outras.
Isto levou o NTRC a trabalhar com a MTS. Por mais de 30 anos, os sistemas de teste de pneu MTS Flat-Trac® haviam sido líder do segmento para medição de força em superfície plana e momento. Este legado fez da MTS a escolha natural. Após colaborar nos requisitos do sistema com o NTRC, a MTS desenvolveu o Flat-Trac LTRe, um sistema de teste de pneus que oferece capacidades exclusivas e suporta o desenvolvimento virtual avançado.
"As especificações da máquina foram escolhidas para reproduzir todas as manobras de direção que um pneu de carro de passageiros ou de caminhão leve verá no mundo real, incluindo a manobra 126", explica Darab. "É por isso que insistimos em ângulos de 90°/derrapagem s e 38°/s de inclinação, entre outras coisas. Queríamos ter certeza de que 95% dos produtos OEM poderiam ser testados nesta máquina"
O maior diferencial do LTRe Flat-Trac é seu motor elétrico de ímã permanente, ou acionamento por torque de fuso. Este motor fornece a alta densidade de potência e a largura de banda de desempenho ultra-alto necessária para aplicar o torque de tração e frenagem em todas as velocidades da pista, sob cargas físicas de até 30.000 N nas três direções de força. Outras características fundamentais incluem um rolamento de água especializado que mantém a correia da pista plana em todo o intervalo de velocidade e carga do sistema, e um segundo motor elétrico que percorre a pista a até 200 mph (320 kph) para replicar manobras de curvas comuns no automobilismo.
BENEFÍCIOS PARA O CLIENTE
Com todos estes recursos, o Flat-Trac LTRe permite aos fabricantes de veículos e fabricantes de pneus testar uma gama maior de projetos de pneus até e além de seus limites físicos.
"Estamos criando um gênero totalmente novo de testes", disse Frank Della Pia, diretor Executivo do NTRC. "Não haverá uma instalação comparável com o NTRC. Quando você leva em conta todas as capacidades que o NTRC tem a oferecer, será um salto transformador na tecnologia de pneus"
O que é importante para os fabricantes é que o Flat-Trac LTRe facilita os testes de pneus em condições não alcançáveis anteriormente em um ambiente de laboratório controlado. As OEMs não somente serão capazes de testar pneus de novas maneiras, mas também avaliar as interações dos pneus com outros componentes e subsistemas usando simulação híbrida, ou testes de hardware-in-the-loop. Neste contexto, o sistema LTRe é executado em conjunto com um modelo de computador de veículo completo. Quando o veículo virtual executa uma manobra, o sistema LTRe o reproduz em um pneu real. A resposta do pneu é então introduzida de volta no modelo para melhorar a precisão da simulação.
"Quando as equipes de teste OEM vierem ao NTRC, poderão testar um único pneu em vez de instrumentar um veículo inteiro", disse Darab. "Eles serão capazes de executar milhares de simulações em dois dias, em vez de passar esses mesmos dois dias fazendo um único teste com uma taxa de erro potencial de 20%"
Até agora, tem dado tudo certo com a implementação do sistema LTRe. Della Pia atribui isso à forma como as duas equipes trabalharam juntas enquanto o LTRe estava sendo desenvolvido.
"Ao trabalhar com a MTS, eu definitivamente tive a sensação de que estávamos todos na mesma equipe", disse Della Pia. "Estávamos todos tentando executar a ciência e da maneira correta". Tem sido uma grande experiência"
