Estudo computacional da dinâmica das motocicletas nas acelerações, frenagens e curvas: o efeito da técnica do piloto e das condições da estrada

Abstract

Existe uma velocidade máxima na qual as motocicletas podem fazer curvas, dependendo do raio de curvatura, do coeficiente de atrito e da configuração do veículo. Essa velocidade em geral deve ser alcançada antes do início da curva, já que durante a trajetória curvilínea boa parte do atrito é usado pela força centrípeta, sendo indisponível para a frenagem. Neste trabalho, modelamos a dinâmica das motocicletas em linha reta e em curva, considerando as forças inerciais, as forças resistivas, e as forças controladas pelo piloto (propulsão e frenagem). Os modelos matemáticos são então usados para estudar a capacidade do motor em vencer as resistências, as diferenças entre os modelos com aplicação da força de frenagem, apenas, na roda traseira e aplicação da força de frenagem nas duas rodas, a velocidade máxima em curva e a distância na qual a frenagem deve ser iniciada na reta que antecede tal curva, considerando limites de adesão e a possibilidade de perda de contato de uma das rodas. Como resultado, concluímos que, o motor deve aplicar uma força maior ou igual as forças de resistência e de inércia para movimentar a motocicleta, a influência da geometria em aplicar as manobras de whellie e stoppie. Do ponto de vista da segurança, é importante a consideração das forças resistivas no modelo da velocidade máxima em curva, mas não no cálculo da distância mínima de frenagem. Outro resultado importante é que a técnica ótima de frenagem (proporção do freio dianteiro e traseiro) é função do coeficiente de atrito, não sendo interessante recomendar aos pilotos uma proporção universal.