Apesar de não ser a solução final para o problema do trânsito, mudanças no transporte individual motorizado são alternativas para minorar o problema. E como o número e a largura das ruas e avenidas não pode ser aumentado indefinidamente, diminuir o tamanho dos veículos é uma saída.
Com esta proposta, o engenheiro Anderson de Lima, doutorando da Escola Politécnica (Poli) da 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 aos mais exigentes requisitos de segurança veicular.
Com apenas 1,25 metro de largura, 2,60 metro de comprimento e 1,65 metro 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 em perda de segurança.
“O projeto conseguiu atender os requisitos estabelecidos pela Organização das Nações Unidas [ONU], 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.
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 analisadosos 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.
Com informações da Assessoria de imprensa da Poli
Foto: Divulgação POLI/USP
