Projeto de bancada com aquisição de dados e supervisório para powertrain e freios de um veículo tipo Baja

Abstract

O programa Baja SAE Brasil constitui-se em uma competição acadêmica que desafia equipes de engenharia a projetar e construir veículos off-road monopostos, promovendo a integração de conhecimentos multidisciplinares e o desenvolvimento de soluções inovadoras para desafios práticos de engenharia. Nesse contexto, os sistemas de transmissão e de freios assumem papel central, pois influenciam diretamente a segurança, a confiabilidade e o desempenho do protótipo em provas dinâmicas. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma bancada experimental destinada à aquisição de dados, análise e supervisão de parâmetros relacionados ao powertrain e ao sistema de freios de um veículo Baja SAE. A metodologia empregada compreendeu a modelagem da estrutura da bancada em software CAD, a realização de análises mecânicas para avaliação de resistência, deformação e rigidez frente às cargas impostas, bem como o projeto de um sistema elétrico integrado, contemplando a alimentação, o sensoriamento e o controle dos atuadores. Foram implementadas rotinas de medição de variáveis como torque de frenagem, velocidade de rotação e temperatura, além de estratégias de isolamento e proteção elétrica. Para o monitoramento em tempo real, desenvolveu-se um sistema supervisório baseado na plataforma Node-RED, utilizando o protocolo MQTT para comunicação entre a unidade de controle microcontrolada e a interface gráfica, o que garante confiabilidade na transmissão de dados e baixo tempo de resposta. Os resultados obtidos demonstraram que a bancada é capaz de reproduzir condições de operação semelhantes às enfrentadas nas provas da competição, fornecendo dados consistentes para validação de modelos, dimensionamento de componentes e análise de desempenho. Conclui-se que a integração entre modelagem estrutural, instrumentação elétrica e supervisão computacional resultou em uma ferramenta robusta para experimentação, validação e otimização de sistemas aplicados ao Baja SAE.