O controle de emissões em veículos pesados está em foco desde a década de 90, com a criação de regulamentações nacionais e internacionais que impõe limites cada vez mais rígidos para as concentrações de poluentes emitidos por estes veículos. O desenvolvimento de novas tecnologias possui papel fundamental neste processo, buscando redução nos níveis de emissões com mínimo impacto negativo no desempenho e no consumo do veículo. Para tanto, o presente trabalho visa avaliar a influência da posição dos dutos de admissão de ar de cabeçotes de motores a combustão interna, especificamente em motores de ignição por compressão (MIC) de 4 válvulas, no escoamento de ar dentro do cilindro. O escoamento do ar e o movimento de swirl são fatores importantes para a mistura e distribuição do combustível injetado, e quando otimizados para uma queima melhor distribuída, contribuem para redução nos níveis de emissões. Procura-se investigar quais direções características dos dutos são determinantes para o escoamento e para o comportamento de swirl do motor através de simulações em fluidodinâmica computacional (Computational Fluid Dynamics - CFD) utilizando o programa CD-adapco STAR-CCM+®. Os resultados de alguns dos cenários simulados são comparados a resultados de testes experimentais realizados em bancada de medição de swirl, no âmbito de outro trabalho sendo desenvolvido no mesmo grupo de projeto. / The emissions control in heavy-duty vehicles has been in focus since the 1990\'s, with the creation of national and international regulations which impose strict limits for pollutant concentrations released by these vehicles. The development of new technologies has a fundamental role in this process, aiming the reduction of emission levels with minimum impact on the performance and fuel consumption of the vehicle. Therefore, the present study aims to evaluate the influence of the position of intake ports in cylinder heads from internal combustion engines, specifically 4-valves compression-ignition (CI) engines, in the in-cylinder air flow. The air flow and swirl motion are important factors for the mixture and distribution of injected fuel, and when optimized for a better distributed combustion, contribute for the reduction of emission levels. This study investigates the characteristic directions of ports which are determinant for the air flow and swirl behaviour of the engine through Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations using CD-adapco software STAR-CCM+®. The results from a group of simulated cases are compared to experimental test results from another project, developed on the same project group, performed in a swirl meter test rig.

O setor de transporte automotivo é um dos principais responsáveis pelas emissões de gases nocivos à saúde ou causadores do efeito estufa. Existem inúmeras propostas econômicas para a redução destas emissões, que se dividem basicamente entre regulamentação de emissões e impostos sobre combustível ou veículos. Apresentaremos neste trabalho um esquema de feebate, uma alternativa baseada num mercado de carbono em que um carro que tem emissões de poluentes abaixo de certo nível ganha um subsídio para sua compra, enquanto que outro que apresenta emissões acima paga um imposto. Este esquema é projetado para que no fim, contabilizados o imposto pago e o subsídio oferecido, faça com que o governo não tenha receita, nem despesas com este. Para mostrar sua eficácia, faremos simulações com base em estimações do mercado de automóveis brasileiro do período de 2008 a 2012 usando um modelo de escolhas discretas através de um logit multinomial aninhado, e faremos análises de bem estar. / The automotive transport sector is one of the main responsible for emissions of harmful gases and greenhouse gases. There are numerous economics proposals for reducing these emissions, which are basically divided between emission regulations and taxes on fuel or vehicles. We will present in this work a feebate scheme, an alternative based on a carbon market in which a car that has emissions of pollutants below a certain level gains a subsidy for its purchase, while another that presents emissions above a level pays a tax. This scheme is designed so that at the end, counting the tax paid and the subsidy offered, make the government have no revenue, nor expenses with it. To show its effectiveness, we will make simulations of this scheme based on estimates of the Brazilian auto market from 2008 to 2012 using a discrete choice model with a nested multinomial logit, and we will analise social welfare changes.

O que se desejou investigar é se a metodologia do Design Thinking (DT) e da Teoria de Resolução de Problemas Inventivos (TRIZ) podem ser utilizadas em conjunto de maneira sinérgica na fase conceitual de um processo de desenvolvimento de produto (PDP) automotivo do tipo APQP (Advanced Product Quality Planning) com a finalidade de alavancar a criatividade na geração de ideias e, ao mesmo tempo, selecionar o melhor conceito para levar às demais fases do PDP. A presente pesquisa busca entender dentro da literatura os pontos fortes e limitações de cada uma das metodologias e, ao mesmo tempo, propõe uma forma de combiná-las à metodologia APQP. O processo proposto é então testado dentro de um projeto de redução de massa de guarnição de carroceria na região da porta de um veículo automotivo de passeio. Como ficará demonstrado, o PDP automotivo do tipo APQP, utilizando a melhoria proposta, se mostra mais eficaz ao alavancar a criatividade ao mesmo tempo que consolida uma fase de conceito dentro do APQP automotivo tradicional. Através desta pesquisa, concluiu-se que ambas as metodologias são sinérgicas e que, portanto, podem trazer melhorias para o atual processo APQP, alavancando a qualidade e assertividade da geração de ideias, bem como apoiando a seleção do melhor conceito a ser levado para as próximas fases. / This research aimed to verify whether the methodology of Design Thinking (DT) and the Theory of Inventive Problem Solving (TRIZ) could be used together synergistically in the conceptual phase of a new product development project (NPD) in the automotive industry through the also know APQP (Advanced Product Quality Planning) process. The main purpose was to leverage the creativity by generating ideas that are more qualified and, at the same time, select the best product concepts to be taken to the next phases of the NPD. This research seeks to understand within the literature the strengths and limitations of each of the methodologies and, at the same time, a proposal is made on how to integrate them into the APQP methodology. The proposed process is then tested in a project of mass reduction of the door body seal of an automotive vehicle. As shall be demonstrated, the automotive NPD, by using the improvement proposal, will become more effective by leveraging the creativity while consolidates a conceptual stage within the APQP. Through this research, it is concluded that both methodologies are synergistic and, therefore, can bring improvements for the current APQP process by leveraging the quality and assertiveness of the generation of ideas, as well as supporting to select the best concept to be taken to the next phases.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-08-17T13:20:54Z No. of bitstreams: 1 Sérgio Ludovico Martins.pdf: 11665130 bytes, checksum: 6f742e6ff0aa11ab7babe139d40a49d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T13:20:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sérgio Ludovico Martins.pdf: 11665130 bytes, checksum: 6f742e6ff0aa11ab7babe139d40a49d5 (MD5) Previous issue date: 2018-06-28 / The contractual celebration is a milestone in the expression of individual freedom. Private autonomy in the contractual scope is analyzed by the manifestation of the volitional element of the parties in comparison with the models of state intervention. The commercial concession agreement signed by automakers and dealers aims to regulate the dynamics of indirect distribution of motor vehicles, parts and services. The asymmetries of this contractual relationship are identified by the doctrine, Brazilian and foreign, for decades, including having motivated the edition of the Renato Ferrari Law. The intensification of competition in the national scenario, arising from the installation of new brands, has reduced the margin of profitability of the automotive segment. In this quadrant, the automakers began to carry out the closure of indirect distribution operations, regardless of the operating time, making possible the return of the capital invested by regional business groups. The asymmetry of the contractual link is expressed in the performance of the dominant firm, automakers, through the disproportionate increase in intra-brand competition, evasion of information and imposition of obligations, through internal communiqués devoid of contractual or negotiating ballast. In order to maintain the transfer to international headquarters, some automakers are imposing financial losses on indirect distributors through the stocking of products, considering the incidence of financial charges in the current account opened by the related floor plan contract. Public interest militates for the prohibition of holk-back and similar programs, with fictitious values being released to the invoices of invoicing new vehicles, considering the financial losses imposed on the dealers and the mockery to the due collection of taxes. The contractual asymmetries cause financial losses to business groups mostly of Brazilian capital, loss of capacity for development of the national economy, and worsening consumer service. The modernization of state intervention directs the prohibition of the stocking of products to the detriment of dealers, objective criteria for expanding intra-brand competition and restricting the relevance of internal communiqués issued by the automakers / A celebração contratual é um marco de expressão da liberdade individual. A autonomia privada no âmbito contratual é analisada pela manifestação do elemento volitivo das partes em cotejo com os modelos de intervenção estatal. O contrato de concessão comercial firmado por montadoras e concessionários visa regular a dinâmica de distribuição indireta de veículos automotores, peças e serviços. As assimetrias desta relação contratual são identificadas pela doutrina, brasileira e estrangeira, há décadas, inclusive tendo motivado a edição da Lei Renato Ferrari. O acirramento da concorrência no cenário nacional, oriundo da instalação fabril de novas marcas, diminuiu a margem de lucratividade do segmento automotivo. Neste quadrante, as montadoras passaram a levar a efeito o encerramento de operações de distribuição indireta, independente do tempo de funcionamento ter tornado possível o retorno dos capitais investidos por grupos empresários de atuação regional. A assimetria do vinculo contratual se expressa na atuação da firma dominante, montadoras, através do incremento desproporcional da concorrência intramarca, sonegação de informações e imposição de obrigações, mediante comunicados internos desprovidos de lastro contratual ou negocial. Objetivando manter os repasses às matrizes internacionais, algumas montadoras vêm impondo perdas financeiras aos distribuidores indiretos através da estocagem de produtos, considerando a incidência de encargos financeiros na conta corrente aberta pelo contrato coligado de floor plan. Interesse público milita pela proibição da prática do holk back e programas assemelhados, com lançamento de valores fictícios às notas fiscais de faturamento de veículos novos, considerando as perdas financeiras impostas aos concessionários e a burla ao devido recolhimento de tributos. As assimetrias contratuais ocasionam perdas financeiras a grupos empresários majoritariamente de capital brasileiro, tolhimento da capacidade de desenvolvimento da economia nacional, além de piora no atendimento ao público consumidor. A modernização da intervenção estatal orienta a vedação à estocagem de produtos em detrimento dos concessionários, critérios objetivos para ampliação da concorrência intramarca e restrição à relevância dos comunicados internos emitidos pelas montadoras

O número de swirl de um cabeçote de motor de combustão interna pode ser medido pelo método de vazão em regime permanente. Nesse método o ar é forçado através do cabeçote para diferentes aberturas de válvula. O sensor comumente utilizado nas plataformas para a medição do swirl é o do tipo ISM (impulse swirl meter) que utiliza um retificador de fluxo como o componente principal para capturar o momento angular de rotação do fluxo de ar. Esse trabalho visa encontrar as dimensões geométricas para o retificador de fluxo utilizado em sensor tipo ISM, de tal forma que esse retificador possibilite a realização das medições com a menor interferência possível no resultado final. Dezesseis retificadores de diferentes dimensões foram construídos a partir do processo conhecido como prototipagem rápida. Vários ensaios foram realizados em uma plataforma que utiliza o método de vazão em regime permanente para a medição de swirl em cabeçotes. Para todos os ensaios foi utilizando um mesmo cabeçote de motor diesel como gerador de swirl. No capítulo conclusões são apresentadas as dimensões geométricas que resultaram em menor interferência no fluxo e uma maior eficiência do sensor, bem como sugestões para trabalhos futuros. / The swirl number of a cylinder head can be measured by a steady state flow method in which air is forced through the cylinder head for different valve openings. The sensors commonly used on the swirl measurement platform are of the ISM type (impulse swirl meter) that use a flow straightener as the main component to capture the rotational angular momentum of the air flow. This study objective is to determine the geometric dimensions for the flow straightener used in the ISM sensor, which still allows the measurement but causes the least interference on the measurement result. Sixteen different flow straighteners were constructed by rapid prototyping process. Several tests were performed on a platform that uses the steady state flow method to measure the swirl number of cylinder heads. For all tests the same cylinder head was used as swirl generator. The conclusion chapter presents the geometric dimensions that caused the least interference in the flow and resulted in a greater sensor efficiency, as well as suggestions for future studies.

A soldagem a ponto por resistência é o processo mais usado na montagem de estruturas, tais como: automóveis, caminhões, aviões, vagões de trem, etc. Como exemplo, na montagem das carrocerias de automóveis são necessários em média 5.000 pontos de solda. Segundo a ANFAVEA a produção em 2010 no Brasil ultrapassou 3,5 milhões de automóveis, ou seja, aproximadamente 17,5 bilhões de pontos de solda por ano. Estes fatos evidenciam a importância deste processo de soldagem na montagem de carroceria devido a sua eficiência, rapidez e facilidade na automação. Além disso, o comportamento da soldagem a ponto por resistência é extremamente importante para a qualidade de toda a estrutura soldada. O presente trabalho será voltado para a avaliação e estudo da soldabilidade de chapas de aço de 0,8 mm, revestidas e não revestidas com zinco, na indústria automotiva, comparando-se dois equipamentos de soldagem com dois tipos de corrente de soldagem: corrente alternada (CA) e corrente contínua de média freqüência (CC). Foram feitos diagramas de soldabilidade: corrente (kA) x tempo (ms) com força constante e corrente (kA) x força (kgf) com tempo (s) de soldagem constante e localizada suas respectivas áreas comuns. Em seguida foram feitos diagramas em terceira dimensão (3D) com os três principais parâmetros (força, corrente e tempo) e localizado um ponto otimizado. Posteriormente foram analisadas, nos pontos otimizados, as dimensões geométricas do ponto através da macrografia, a resistência mecânica com ensaio de tração e, durante a soldagem, a resistência dinâmica e a energia elétrica dinâmica. Foram seguidos como requisitos técnicos para qualificação de soldagem conforme norma. Os resultados mostraram que, a soldagem em CC apresentou-se melhor em chapas sem revestimento se comparada com a soldagem em CA. E a soldagem em CA apresentou-se melhor em chapas com revestimento de zinco se comparada com a soldagem em CC. A queima do revestimento de zinco e a rugosidade superficial das chapas não afetaram a formação do ponto de solda. As durezas nas regiões da ZAC e no ponto de solda apresentaram-se maiores em chapas sem revestimento. Todos os pontos de solda com os parâmetros otimizados, encontrados pelo método apresentado neste trabalho, foram aprovados conforme norma. / Resistance spot welding is highly used in the structures assembly, such as: cars, trucks, planes, trains, etc. For example, 5.000 weld spots are necessary in an auto-body assembly. According to ANFAVEA, Brazilian production in 2010 overtook 3.5 millions of cars, in order words, around 17,5 billions weld spot per year. This fact evidences the importance of this welding process due to its efficiency, rapidity and easiness in the automation. Moreover, the resistance spot welding behavior is highly important for all the welded structure quality. This work aimed to study the weldability of zinc non-coated and zinc coated steel sheets of 0,8 mm thickness for automotive industry, comparing two welding equipments with two kinds of current: alternating current (AC) and medium frequency direct current (DC). The weld lobes are presented: current (kA) x time (s) with constant force (kgf) and current (kA) x force (kgf) with constant welding time. After, lobes in third dimension (3D) with the three main parameters were done (force, current and time) and located the great point. Afterwards, the great points were characterized using, optic metallografly, mechanical resistance with tensile-shear test and, during welding, the dynamic resistance and dynamic energy. The describe techniques were followed as technical requisites according to the standard. The results showed that the welding in DC presented better performance in uncoated sheets when compared to the AC welding. And the AC welding presented better performance in zinc coated sheets when compared to DC welding. Zinc coating burning and sheets surface roughness did not affect the spot weld formation. The hardness in the HAZ regions and in the spot weld was higher in uncoated sheets. All spot welds with the optimized parameters, found by the method presented in this work, were approved according to the standard.

Existem muitos estudos e publicações focadas no planejamento e desenvolvimento de novos produtos. Porém, o mesmo não é notado em estudos relativos à implantação destes novos produtos e seus processos na área de manufatura. Para tal, é desenvolvido neste trabalho um modelo de referência consistente para a implantação de novos processos de montagem no setor automotivo. O citado modelo contém a descrição das etapas, as verificações de qualidade, as ações e as necessárias validações do produto produzido no processo de produção em série. O teste da consistência e relevância dessa metodologia ocorre por meio da aplicação do modelo proposto, no desenvolvimento de um processo da montagem de componentes na montagem final. Para a sua avaliação, compararam-se os indicadores de um processo existente em dois momentos: um primeiro, com o processo desenvolvido utilizando-se o método tradicional, e em segundo, com o desenvolvimento e implantação deste mesmo processo, utilizando-se o método proposto de desenvolvimento do processo produtivo, somado a uma avaliação qualitativa do modelo de referência, por meio de uma pesquisa, com especialistas reconhecidos do meio automotivo, validando-se assim o modelo proposto. / Currently, there are many studies and publications focused on the planning and development of new products. However, the same is not noted in studies related to the implementation of these new products and their processes in manufacturing area. For this, a consistent reference model is developed for implementation of new assembly processes in the automotive sector. This model contains a description of steps, quality checks, actions and validations required by the product manufactured in the serial production process. The test of consistency and relevance of this methodology occurs through the application of the proposed model, in the development of a process of component assembly in the final assembly. For its evaluation, the indicators of an existing process were compared in two time points: with the process developed using the traditional method, and secondly, with the development and implementation of this same process, using the proposed development method of the production process. This occurred alongside a qualitative evaluation of the reference model through a survey with recognized experts of the automotive environment, thus validating the proposed model.

Com a tendência da indústria automobilística em produzir motores com maior potência e menor consumo de combustível, a redução em peso dos componentes tem sido cada vez mais exigida. Isto tem desafiado a Ciência dos Materiais em desenvolver novos produtos que apresentem alta resistência mecânica para compensar a redução de peso desejada. No entanto, a fabricação de aços especiais implica em características de produto e de processamento altamente complexas. As diferentes rotas de fabricação apresentam limitações termodinâmicas, cinéticas e físicas, de recursos e de equipamentos, que devem ser balanceadas, visando viabilidade produtiva mas atendendo às especificações e às exigências da aplicação final. Assim são os desenvolvimentos de elementos de suspensão automotiva, que tem característica fundamental a redução de peso, implicando portanto em desafio constante para o projeto da peça e para o aço especificado. O presente trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de um aço para aplicação em suspensão automotiva com alto desempenho em fadiga, menor peso e custo otimizado. A rota simplifica o processo produtivo, eliminando etapas intermediárias e também abre possibilidade da utilização de aços de aciaria elétrica, uma rota inovadora e desafiadora em relação à utilização de matéria-prima reciclada. Os objetivos foram alcançados através de um processo de engenharia de inclusões. O controle e a caracterização destas inclusões foram fundamentais, sendo necessárias técnicas diferenciadas como complemento às técnicas tradicionais. Foram utilizadas técnicas de microscopia ótica, microscopia eletrônica, espectrometria e dissolução ácida, visando complementar as caracterizações superficiais, volumétricas, e composicionais, além de testes dinâmicos, aumentando-se a amostragem tradicionalmente utilizada. O material estudado foi gentilmente cedido pela Gerdau Aços Especiais Brasil de Pindamonhangaba - SP, onde também foram realizados os testes e análises. Observou-se que a metodologia com diferentes técnicas de caracterização mostrou-se boas para avaliação do aço. Ainda, que o controle dos parâmetros de fabricação do aço líquido é fundamental para o desempenho final do produto e que a rota de aciaria elétrica e lingotamento contínuo mostraram-se viáveis para produção da matéria-prima de elementos de suspensão de alto desempenho. No entanto, é necessário um controle diferenciado de inclusões. Essa rota e controles levaram ao desenvolvimento de um material com alto limite de resistência mecânica, até 2100Mpa conforme as condições de tratamento térmico. Foi possível também associar a vida em fadiga às dimensões das inclusões, sendo que inclusões acima de 30?m reduziram a vida em fadiga do arame em 4 vezes. / Following the tendency of automotive industry to produce motors with higher power and less fuel consumption, weight reduction of components has been more and more demanded. This has defied Materials Science to develop new materials with higher mechanical resistance, to match the aimed weight reduction. However, production of special steel grades implies in highly complex product and process characteristics. There are different production routes, with thermodynamic, kinetic and physical limitations, as well of resources and of equipment, which must be balanced, aiming production feasibility and also matching product specifications and its final applications. Development of automotive suspension components have, for example, the weight reduction as main characteristic, what implies a constant challenge to the design project and also to the specified steel. This work aimed to develop a new steel applied to automotive suspension, with high fatigue performance, lower weight and optimized cost. The proposed route simplifies the productive process, eliminating intermediate steps and also uses steel melted in electric arc furnace, an innovative and challenging route concerning recycled raw material. The objectives were achieved through a process of inclusion engineering. The control and characterization of these inclusions were fundamental, and differentiated techniques were used, complementing the traditional ones. It was used optical microscopy, electron microscopy, spectrometry and acid dissolution, to complement the surface, volumetric and compositional characterization, and also dynamic testing, increasing the usual sampling. The studied material was kindly provided by Gerdau Aços Especiais Brasil - Pindamonhangaba - SP, where the tests and analysis were performed. It was observed that the methodology was suitable for the steel evaluation. And that the control of the steelmaking parameters is fundamental for the final performance of the product. It was also possible to conclude that the steelmaking based on electric arc furnace and continuous casting can be feasible to produce raw-material for high-performance suspension applications, once a differentiated inclusion control is applied. It was concluded that the methodology with different characterization techniques was good for the analysis, complementing each other. Liquid steel parameters control is fundamental for the final performance of the product. Electric Arc Furnace and Continuous Casting route are reliable for the production of raw material for high performance suspension parts. However, it is necessary to control the inclusions. The applied route created a material with high mechanical resistance, up to 2100MPa, depending on the heat treatments conditions. It was also possible to associate the fatigue life to the inclusion dimensions, and the inclusions above 30?m reduced the fatigue life of the wire in about four times.

A utilização de sistemas semi-ativos no controle de movimento e vibração vem crescendo muito nos últimos anos, e está se firmando como a opção mais econômica em muitas aplicações. Os sistemas de controle semi-ativos baseados em fluidos magneto-reológicos (MR) já são empregados no controle de vibrações desde máquinas de lavar a grandes pontes suspensas, e até mesmo no controle de vibração de edifícios sujeitos a abalos sísmicos. No controle de movimento, eles têm sido aplicados em aparelhos de fisioterapia, próteses de joelho humano e embreagens. No setor automobilístico, os sistemas semi-ativos são empregados em sistemas de controle da suspensão e sistemas anti-rolagem, e também no controle de sistemas de torque e tração. Visto a crescente importância dos sistemas de controle semi-ativo, este trabalho aborda este assunto dividindo-o em duas partes: a primeira, apresentada no volume 1, trata do projeto de atuadores magneto-reológicos e do seu modelamento dinâmico voltado para projetos de controle; e a segunda parte, apresentada no volume 2, trata de projeto de controladores para sistemas semi-ativos, mais especificamente voltados para o controle de suspensão veicular semi-ativa, buscando a melhoria do desempenho em conforto, segurança e dirigibilidade do veículo. Na primeira parte, a maior contribuição deste trabalho está em preencher uma lacuna na literatura no que diz respeito a uma técnica sistemática de projeto de atuadores magneto-reológicos e da forma mais adequada de sua representação dinâmica para projetos de controle, que é feita a partir de dados experimentais. Na segunda parte deste trabalho buscou-se desenvolver um sistema de controle economicamente viável para veículos utilitários (caminhonetes principalmente). Estes são os veículos que mais carecem de sistemas de suspensão capazes de atender a uma grande variedade de situações (variação de pista, variação de carga), e cujo mercado exige uma relação custo/benefício melhor que aquela dos mercados de carros de luxo, onde estes sistemas são empregados atualmente. Como resultados mais importantes deste trabalho têmse: uma proposição para o uso da lei de controle LQG/LTR em sistemas não estritamente próprios; um modelo de um veículo utilitário completo com sete graus de liberdade e capaz de representar as situações mais importantes do comportamento dinâmico deste tipo de veículo; o desenvolvimento de uma estratégia de controle robusto baseado na técnica LQG/LTR, adequada para trabalhar com atuadores semi-ativos, e que utiliza sensores de custo compatível com a aplicação. O sistema de controle proposto foi capaz de melhorar o desempenho em conforto e segurança, evitando situações de perda de aderência dos pneus e comportamentos dinâmicos indesejáveis destes veículos, que foi verificado experimentalmente e através de simulações em computador. / The application of semi-active systems to motion and vibration control has significantly grown during the last years, and it is becoming an economically viable option for several applications. Semi-active systems based on magneto-rheological (MR) fluids were applied to vibration control ranging from washing machines to suspended bridges, and also in vibration control of buildings under seismic tremors. Regarding the movement control, they have been used in gym apparati, human knee prosthesis and clutches. More specifically in the automotive industry, semi-active systems have been applied in suspension and anti-roll systems, and also in torque and traction control systems. This work treats this subject dividing it into two parts: the first one, presented in volume 1, deals with the design of semi-active actuators based on magneto-rheological fluids and dynamic modeling; and the second one, presented in volume 2, deals with the design of semi-active control for vehicular suspension systems. The control main objective is the performance improvement in comfort, safety and handling features of a vehicle. In the first part, the main contribution of this work is to fulfill a literature gap regarding a systematic procedure for design of magneto-rheological actuators and to find a better representation for the dynamic behavior regarding the control system development, which is done based on experimental data analysis. The second part of this work leaded with the development of a vehicular suspension system for utility vehicles (for SUVs, and mainly for light trucks), which need suspension systems able to face a great number of situations (road variation, load variation, etc.), and which present stability problems due to its high gravity center height. Important results of this work are: the development of a robust control strategy based on LQG/LTR techniques for non-strictly proper systems, the development of a dynamic model for light trucks and SUVs with seven degrees of freedom; the development of a robust control strategy based on the LQG/LTR synthesis, suit to work with semi-active actuators, and using sensors with costs compatible to the application. The proposed control system was able to improve the performance of comfort and safety, avoiding the loss of adherence between tires and the ground and other undesirable dynamic behaviors of these vehicles, that was verified experimentally and through computer simulations.

Este trabalho visa o estudo de uma metodologia de simulação numérica aplicada ao processo de troca térmica do motor de um veículo de passeio. O processo de troca térmica é essencial para evitar o superaquecimento do motor, que provoca o rompimento do filme de óleo lubrificante dos pistões e, conseqüentemente, o seu travamento. Essa metodologia será útil nos estudos preliminares do sistema de arrefecimento de um veículo na fase inicial de projeto por meio de simulações virtuais, o que possibilitará a redução de protótipos, além de proporcionar um ganho em tempo de resposta. A metodologia utiliza um programa comercial de CFD para a simulação do processo de troca térmica no interior do compartimento do motor do veículo. As simulações foram realizadas com base nos testes físicos em túnel de vento que fazem parte do desenvolvimento e projeto de automóveis em condições de operação que representam situações críticas integrantes da vida operacional. Essas condições operacionais de teste, tais como a velocidade do veículo, as cargas térmicas, a potência dos ventiladores e outros parâmetros foram utilizadas como condições de contorno na validação do modelo do veículo. O processo de validação de modelos é composto por: validações de itens isolados do sistema de arrefecimento, avaliação do efeito da densidade de malha computacional de um modelo completo na vazão de ar nos trocadores de calor e simplificações no modelo para a redução do tempo de processamento. Neste trabalho três modelos distintos de veículos foram utilizados, sendo que dois deles para a validação na comparação com os resultados de túnel vento, enquanto o terceiro modelo foi utilizado para a validação da metodologia através de comparações com os dados obtidos nos testes em pista circular. Os resultados das simulações mostraram variações máximas de 5,5% na temperatura do líquido de arrefecimento na entrada do radiador em relação aos testes. A metodologia de simulação mostrou ser uma poderosa ferramenta de otimização durante a fase de desenvolvimento do projeto e complementando os testes físicos para o sistema de arrefecimento veicular. / The present work is applied to a development of a numerical simulation methodology for a passenger vehicle engine cooling process. The heat exchange process is essential to avoid the engine overheat which may result in the piston oil film separation and consequently its halt. This methodology will be useful for the preliminary studies of the cooling system at the initial phase through the virtual simulations which can reduce the number of prototypes and save proposals\' time response. The methodology uses commercial CFD software for airflow simulation and the thermal process at under hood. The simulations were based on the physical wind tunnel tests that are part of the automotive development, with operational conditions representing critical situations experienced by a vehicle in its operating life. The test conditions, such as vehicle speed, thermal loads, fan power and other parameters were used as the boundary conditions for the model validation. The validation process is based on the following phases: validation of the isolated cooling system components, the effect of mesh density at cooling airflow using a complete vehicle model and model simplification in order to improve the processing time. In this work development, three different models were used; two of them for validation with test tunnel data and the third, was used for methodology validation through the circular road test. The simulation results for tunnel and circular road showed 5.5% of differences for the radiator coolant inlet temperature when compared with physical tests. The methodology of the simulation is a powerful tool for optimization during the development phase and complementing the physical tests for the vehicle cooling systems.