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26 de maio de 2020 Canton


Um Ford GT, o elegante supercarro sucessor do campeão GT40 de Le Mans dos anos 60, para em um semáforo, o motorista e os transeuntes ouvem o baixo e agradavelmente ameaçador rugido do motor. Não muito depois, uma van Ford Galaxy para ao lado do GT, e enquanto espera a luz mudar, os pais lembram as crianças, pela quadragésima segunda vez, que se não se acalmarem, voltarão para casa. Esses dois veículos estão em extremos opostos do espectro veicular, mas têm mais em comum do que apenas ter quatro rodas. Em ambos os casos, enquanto paravam para o sinal, todos os sons ouvidos eram exatamente os sons que deveriam ser ouvidos: o rugido cuidadosamente projetado do GT e a conversa de vai-e-vem dos pais e crianças. 

 

O que eles não ouviram foi o silêncio igualmente bem projetado dos freios. Os freios são um componente vital nos veículos, mas não são algo que as pessoas queiram notar. Os freios devem apenas funcionar, silenciosamente e efetivamente: chuva, granizo, neve, calor escaldante ou frio congelante – eles devem fazer o carro parar sem um único chiado. 

Câmara de teste semi-anechoica climatizada da MSC para automotivos A câmara de teste semi-anechoica climatizada da MSC pode transformar uma temperatura ambiente confortável em um úmido –15 °C, e então, com uma série de paradas bruscas, elevar a temperatura dos freios a 300 °C – em menos de 24 horas.

A MSC trabalha com fabricantes de equipamentos originais (OEMs) como a Ford para garantir que os materiais usados para fabricar os freios possam atender aos requisitos do grupo de mercado-alvo (seja a durabilidade exigida por vans de transporte e peruas familiares ou a potência de parada necessária para conter a massa de um caminhão de trabalho pesado) sem contribuir com um único decibel para o ruído geral da cabine. 

Back of a Ford GT car at Material Sciences Corporation (MSC), in a climate-controlled semi-anechoic test chamber that can transform a room temperature into a humid –15 °C, then with a series of hard stops jack up the brake temperature to 300 °C – in under 24 hours

Um grande desafio

Veículos motorizados são usados de forma privada e comercial em praticamente qualquer ambiente imaginável, e as tensões impostas aos componentes materiais podem diferir drasticamente dependendo das condições ambientais. Dirigir ou, mais especificamente aqui, frear bruscamente ou suavemente a +45 a -45 °C com 0 a 100% de umidade afeta os componentes de freio de maneiras drasticamente diferentes, e os componentes precisam ser testados em todo esse espectro ambiental. 

 

A Ford está na indústria há muito tempo. E como eles acompanham as condições climáticas e os locais onde problemas de ruído de freio foram relatados, eles têm uma boa ideia de onde problemas potenciais podem surgir. Esses locais não são climas ambientalmente plácidos e estáveis, mas lugares onde a temperatura e a umidade podem atingir extremos ou mudar rápida e drasticamente. Eles também não são ambientes que estão prontamente disponíveis ou são convenientes para testes ao ar livre, e são difíceis, se não quase impossíveis, para a maioria das casas de teste simular. 

 

A instalação de testes da MSC não é um desses lugares. Eles testam em um dinamômetro de chassi de quatro rodas em um ambiente de teste semi-anechoico (temperatura e umidade) controlado por clima que pode – em menos de 24 horas – transformar uma temperatura ambiente confortável em um úmido -15 °C, e então, com uma série de paradas bruscas, elevar a temperatura do freio a 300 °C. E esses testes podem durar até dois dias – funcionando sem parar. Nesses ambientes extremos, o equipamento de medição utilizado deve não apenas ser capaz de sobreviver às mudanças ambientais, mas também ser capaz de continuar a fornecer dados precisos e confiáveis ao longo do processo. Para atender às suas necessidades, a MSC usa uma combinação de um dinamômetro LINK com software PULSE™ LabShop da HBK e módulo de aquisição de dados LAN-XI, medindo simultaneamente todas as quatro rodas com cinco a seis canais.

 

O processo:

A sequência de eventos que compõem o processo de teste é frequentemente a mesma, seja um novo sistema de freio ou um existente. O veículo a ser testado é fixado no dinamômetro de chassi, e então é ciclado em uma faixa de velocidades e condições de freio, tudo sob as várias condições ambientais especificadas pelos engenheiros da Ford. A Ford também fornece dados de protótipos e do mundo real que são necessários para correlação com simulação de câmara e ambiente. A partir deste ponto, torna-se um processo iterativo que requer estreita colaboração entre a MSC e a Ford. 

 

A qualquer momento, a MSC pode ter de dois a três veículos em várias etapas de teste, abrangendo todos os seus parâmetros ambientais e de desempenho. Esse ciclo através de extremos gera uma massa de dados que é então fornecida à Ford, que faz ajustes com base nesses dados. A estreita relação de trabalho é importante porque o veículo pode voltar no dia seguinte com um novo conjunto de parâmetros de teste. E esse ciclo de troca e teste continua até que aquele freio silencioso ideal seja alcançado.

 

O produto

No final, todos se beneficiam quando as coisas funcionam como deveriam. O usuário final gosta de chegar com segurança a uma parada tranquila sem nunca ter que pensar sobre o que está acontecendo entre a pastilha de freio e o disco. E a MSC e a Ford se beneficiam dos resultados de terem satisfeito seus respectivos clientes. O retorno sobre o investimento em dados precisos e de qualidade e a determinação de manter padrões rigorosos de teste valem bem o preço. 


Ford Motor Company

Com sede em Dearborn, Michigan, a Ford Motor Company projeta, fabrica, comercializa e presta serviços a uma linha completa de carros, caminhões, SUVs e veículos eletrificados, e está em um processo constante de melhorar e refinar toda a sua linha e desenvolver novos veículos. Isso significa que eles estão constantemente trabalhando com novos materiais e designs que devem aderir aos seus rigorosos padrões de funcionalidade e ruído.


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