Aplicação do Produto & Otimização da Operação

Transcrição

1 Marketing do Produto Ônibus Aplicação do Produto & Otimização da Operação Engº Carlos Monteverde Jun 2014

2 Estatísticas Começou sua produção de caminhões, no Brasil, em Em Dezembro de 2008 foi incorporada ao grupo MAN, que teve sua parte majoritária [56%] adquirida pelo Grupo VW em julho de colaboradores caminhões produzidos em ônibus produzidos em concessionárias Cerca de 780 mil Veículos produzidos até dez 2013

3 Grupo Volkswagen [Marcas VW] 3

4 Ônibus - Produção & Vendas Brasil 2013 Total MB MAN-VW Agrale Volvo Iveco Scania International Produção Vendas Brasil Outros 4 (un) Fonte: Anfavea

5 TECNOLOGIAS VOLKSBUS

6 Volksbus VW OTA VW OD VW OT L.E. VW OT VW OD VW OD 6

7 Transmissão Automatizada Economia, Conforto e Segurança Volksbus OD V-Tronic Volksbus OT V-Tronic 7

8 Transmissão Automatizada V-Tronic Caixa Automatizada Atuador da caixa (GS) Atuador da embreagem (KS) Powerpack (PP) Acumulador Hidráulico 8

9 V-Tronic Economia de Combustível Ônibus 100% do tempo na faixa econômica de combustível! Curva de Torque Volksbus OD 9

10 V-Tronic Maior Vida Útil Trem de Força Maior Vida Útil do Motor. Sem rotações de trabalho elevadas. Sem sobre-giro do motor nas reduções inadequadas. Maior Vida Útil da Embreagem. Embreagem sem uso como buzina. Embreagem sem uso como descansa pé. Embreagem sem uso como auxiliar de saída em rampa. Maior Vida Útil da Caixa. Menor troca de marchas. Sem erros na troca de marcha. Emite sinais de alerta e indica falhas no sistema. Maior Vida Útil do Cardan e do Diferencial. Sem ocorrência de trancos devidos a erros na troca de marchas.

11 Volksguard Sistema de Segurança É o recurso da ECM (Módulo Eletrônico do Motor) que permite: Ajuste da rotação máxima do motor por marcha. Ajuste da velocidade máxima do veículo. Ajuste da rotação máxima de corte do motor. Impedimento de ignição do motor com marcha engatada. Impedimento de saída do veículo com as portas abertas. Impedimento de abertura de portas com o veículo acima de 5 km/h. Impedimento de saída do veículo com marcha diferente de 1ª e Ré. Reconhecimento de má utilização do pedal de embreagem

12 Volksbus - Painel de Instrumentos Indicador de marcha engatada - Neutro - Ré - Estacionamento No painel, a tela do computador de bordo (canto superior direito), indica a marcha engatada, facilitando a orientação da operação pelo condutor. - Drive (marcha engatada) Inibidor de Partida Caso o motorista tente sair em marchas diferentes de 1ª ou ré, o sistema corta a aceleração. O Computador de Bordo registrará o ocorrido. Proteção de Embreagem Indicativo no painel em caso de mau uso (motorista descansa o pé sobre o pedal da embreagem com velocidade superior a 10 km/h. Maior vida útil do sistema de transmissão, Menores custos operacionais. 12

13 Volksbus - Computador de Bordo Acionando a tecla MENU no painel Falhas ocorridas no veículo Dados de viagem: distâncias e horas de trabalho Dados de viagem: manutenção tensão e horímetro Dados de consumo: instantâneo, média e autonomia Computador de Bordo para controle das funções operacionais do ônibus. 13

14 Volksbus - Controle Eletrônico da Suspensão ECAS: Controle de Nível Eletrônico da Suspensão, assegura respostas rápidas no nível da suspensão, quando há esforços repentinos nelas causados por curvas ou frenagens. Responsável pelos movimentos verticais da suspensão. 14

15 Aplicação do Produto 15

16 Forças Resistivas ao Movimento Resistência ao Rolamento F rol = R rol x PBT Resistência ao Aclive Fi = i x PBT θ i = tg θ Resistência ao Ar Fa =CX x A f x V R rol = Coeficiente de Resistência ao Rolamento (kgf/kg) PBT = Peso Bruto Total (kg) i = tg θ (em decimais) CX= Coeficiente aerodinâmico A f = Área frontal do Ônibus (m 2 ) V = Velocidade de Cruzeiro (km/h) 16

17 Força na Roda A soma das forças resistivas determinam a força mínima disponível na roda, para haver a movimentação do veículo: F roda = Tm x RRC x RRD x 0,9,onde r F roda = Tm = Força disponível na Tração (kgf) Torque do Motor (kgf.m) RRC = Relação Redução da Caixa [marcha em uso] RRD = Relação de Redução do Diferencial 0,9 = Fator de redução (perdas na transmissão) r = Raio Dinâmico do Pneu (m) 17

18 Curva de Torque VW OD [MAN] Faixa Verde, Torque Máximo Em altas rotações o Torque é mínimo! Porque sair em rampa é difícil!!! 18

19 Torque do Motor 19

20 Caixa de Transmissão 20

21 Diferencial 21

22 Capacidade de Rampa A Capacidade de Rampa é função direta da Força na Roda. Caso não haja peso suficiente na tração o veículo irá patinar e não vencerá a rampa. i = F roda ou F ad - R rol, onde PBT F roda = Tm x RRC x RRD x 0,9 Tm = Torque Máximo do motor (kgf.m) r RRC = Relação de Redução da 1ª marcha RRD = Relação de redução do diferencial r = Raio dinâmico do pneu (m) F ad = P x µ P = Peso na tração (kg) µ = Coeficiente de aderência R rol = Coeficiente de Resistência ao Rolamento (kgf/kg) PBT = Peso Bruto Total (kg) Obs.: F roda ou F ad usar o menor dos dois valores. 22

23 Tabelas de Coeficientes Material /Superfície Roda Aço x Trilhos Aço Pneu x Asfalto Pneu x Areia Coeficiente de Resistência ao Rolamento [Rrol] 0,0006 kgf/kg 0,011 kgf/kg 0,3 kgf/kg Coeficiente de aderência µ Piso Seco Molhado Concreto 0,68 0,64 Asfalto 0,80 0,70 Terra Compactada 0,65 0,53 Gelo 0,10 23

24 Forças Resistivas ao Movimento Ex.: Um VW OD com carroceria de 3,00 metros de altura, carregado com 15 t de PBT à 50 km/h, em rua de asfalto, numa rampa de 4% tem como Forças Resistivas ao movimento: Resistência ao Rolamento F rol = R rol x PBT ; F rol = 0,011 x F rol = 165 kgf Resistência ao Aclive Fi =i x PBT ; Fi = 0,04 x Fi = 600 kgf Resistência ao Ar Fa =CX x Af x V 2 ; Fa = 0,60 x 7,5 x 50 2 Fa = 53 kgf Total = 818 kgf 24

25 Força na Roda VW OD [MAN] 818 kgf 25

26 Forças Resistivas ao Movimento Ex.: Um VW OD com carroceria de 3,00 metros de altura, carregado com 15 t de PBT, em rua de asfalto, numa rampa de 25% tem como Forças Resistivas ao movimento: Resistência ao Rolamento F rol = R rol x PBT ; F rol = 0,011 x F rol = 165 kgf Resistência ao Aclive Fi =i x PBT ; Fi = 0,25 x Fi = kgf Resistência ao Ar Fa =CX x Af x V 2 ; Fa = 0,60 x 7,5 x 10 2 Fa = 2 kgf Total = kgf

27 Força na Roda kgf 27

28 Velocidade x Aclive 28

29 Sistema Tronco-Alimentado Bairro Corredor de Ônibus Linha Troncal: Ônibus Articulados Centro / Distrito Industrial Linhas Alimentadoras: Midiônibus até 11,0 m Miniônibus até 9,0 m Linhas Alimentadoras: Midiônibus até 11,0 m Miniônibus até 9,0 m 29

30 Otimização do Transporte Público por Ônibus Maximização da Velocidade Operacional Minimizando Tempo Parado

31 Capacidade do Corredor O cálculo da capacidade do Corredor resulta da divisão do espaço percorrido pelo ônibus em uma hora pelo espaço fixo ocupado por este veículo. Capacidade (ônibus/h) = espaço percorrido em 1 hora espaço ocupado por um ônibus espaço percorrido em 1 hora = velocidade de cruzeiro(m/s) x 3600 s espaço ocupado por um ônibus = d_min = c_veic + d_min distância de frenagem + distância de segurança 31

32 Distância de Frenagem Distância de Frenagem Para a determinação da Distância Mínima de Frenagem do veículo, usa-se a expressão abaixo, que está fundamentada na propriedade física da Conservação de Energia. 1 x m x V 2 = P x µ x df, onde: 2 m = massa do veículo V = velocidade do veículo (m/s) P = Peso do veículo (kg) µ = coeficiente de atrito pneu x solo df = distância mínima de frenagem (m) Coeficiente de Atrito (µ) Piso Seco Molhado Concreto 0,68 0,64 Asfalto 0,80 0,70 df = m x V 2 ; como P = m x g (massa vezes a aceleração da gravidade); 2 x P x µ df = V 2 2 x µ x g A distância mínima de frenagem não tem relação alguma com o peso do veículo! 32

33 Distância de Frenagem Exemplo: Determine a distância mínima de frenagem de um ônibus Básico com 16 t de PBT, trafegando em um corredor, de asfalto, a 60 km/h. df = V 2 df = [60/3.6] 2 = 278 = 17,7 m. 2 x µ x g 2 x 0,8 x 9,81 15,70 Contudo a distância de frenagem vai obedecer a desaceleração de frenagem do veículo, que por norma é igual a 5,5 m/s 2. Neste caso utiliza-se a expressão da Cinemática: S = Vo x t + 1 x a x t 2 2 Primeiramente calcula-se o tempo para o veículo parar: V = V o + a x t 0 = 60-5,5 x t ; t = 3,03 segundos 3,6 Substituindo na expressão inicial tem-se: S = 60 x 3,03-0,5 x 5,5 x 3,03 2 ; S = 25,3 m 3,6 25,3 metros é a distância mínima de frenagem. 33

34 Exemplo para um Corredor: Capacidade Teórica Corredor Velocidade de Cruzeiro = Comprimento Ônibus Básico = Pavimento = Distância de Frenagem= Distância de Segurança= Distância de Segurança= 60 km/h 13,2 m asfalto 25,3 m [Vel. Cruzeiro x tempo de percepção] + 1,0 m [(60 / 3,6) x 1,0] +1,0 = 17,67 m Espaço de um ônibus Articulado = 13,2 + 25,3 + 17,7 = 56,2 m Capacidade Máxima teórica = / 56,2 = ônibus por hora Não considera as paradas para embarque/desembarque e semáforos. 34

35 Capacidade de Passageiros Volksbus Capacidade de Passageiros Articulado Padron Alongado Padron Básico Alongado Básico Midiônibus Miniônibus Microônibus Máximo de Passageiros em Área Máximo de Passageiros em Peso Pax 35

36 Frenagem 65 Tempo entre Pontos de Parada VW OD [D.E.P.Parada 600 m.] ª M Vel. Cruz ª M Velocidade (km/h) ª M 4ª M ª M ª M 0,0 1,9 2,9 4,4 5,4 8,7 9,7 16,1 17,1 34,4 35,4 36,9 45,6 56,7 Tempo (s) 36

37 Sistemas de Transportes Públicos Corredor Ônibus Básico Alongado Capacidade Ônibus Básico: 95 passageiros Índice de Renovação: 25% Headway: 60 segundos (3.600/60 = 60 viagens por hora) Passageiros por hora por faixa: 95 x 1,25 x 60 = pax /hora /sentido Corredor Ônibus Articulado Capacidade Ônibus Articulado: 172passageiros Índice de Renovação: 25% Headway: 60 segundos (3.600/60 = 60 viagens por hora) Passageiros por hora por faixa: 172 x 1,25 x 60 = pax /hora /sentido Sistema Metrô Capacidade Composição: passageiros (6 carros) Índice de Renovação: 25% Headway: 110 segundos (3.600/110 = 33 viagens por hora) Passageiros por hora por linha: x 1,25 x 33 = pax /hora /sentido 37

38 Distância Mínima entre Pontos de Parada Para melhor aproveitamento do veículo e maior ganho de velocidade no Corredor faz-se necessário adotar uma distância mínima de 600 m. entre paradas. 600 m 600 m 38

39 Deslocamento x Velocidade Deslocamento x Velocidade ( km/h) ª M ª M 40 Velocidade [km/h] ª M 4ª M ª M ª M Deslocamento [m] 39

40 Distância de Frenagem Distância de Frenagem (m) [g = -1,38 m/s 2 ] Vel. (km/h) ,0 84,6 Deslocamento (m) 40

41 Velocidade Operacional 60 Velocidade Operacional x Distância Entre Pontos de Parada Ônibus Básico [ 17,2 t.] Velocidade Operacional (km/h) , D. E. P. (m) 41

42 Implantação de Corredores Resguardar uma distância mínima entre o Ponto de Parada e Semáforos para não ocorrer a ocupação do Ponto durante o tempo de vermelho do semáforo. L= (13 x TR x F) / [3.600x(1-(F/900))], onde L = distância mínima entre ponto e semáforo (m) TR = tempo de vermelho + amarelo do semáforo (s) F = freqüência dos ônibus no Corredor (ônibus por hora) 42

43 Implantação de Corredores Distância Mínima do Semáforo ao P.Parada Tempo de Vermelho+Amarelo (s) Bus / h 150 Bus / h 120 Bus / h 90 Bus / h 60 Bus / h Distância Semáforo-P.Parada (m) 43

44 Implantação de Corredores Para eliminar o tempo de espera do ônibus nas paradas mais concorridas faz-se necessário criar Sub-Pontos nestas paradas, observando : Distancia mínima de 60 metros entre sub-pontos. Distribuição Equilibrada de Linhas nos sub-pontos de acordo com: Freqüência de viagens da Linha Passageiros movimentados da Linha 44

45 Corredor na Faixa Central Menor interferência no transito local. Melhor segregação. Maior segurança. Maior Velocidade Operacional 45

46 Corredor na Faixa Direita Maior interferência no transito local. Maior compartilhamento. Menor segurança. Baixa Velocidade Operacional 46

47 Dimensionamento de Linha de Ônibus Ponto Final 400 p/h/s 900 p/h/s p/h/s p/h/s 800 p/h/s 600 p/h/s 300 p/h/s Ponto Inicial O Dimensionamento é para o trecho mais carregado passageiros/hora/sentido Determina-se a Freqüência Mínima de Viagens por hora Demanda Máxima Horária (Capacidade ônibus x Índice de Renovação da Linha =1.200 / (95 x 1,30) = 10 viagens/ hora / sentido Determina-se a Freqüência de Viagens por hora por ônibus Velocidade Operacional km da Linha (I+V) = 15,0 / 28,0 = 0,54 viagens/ hora Frota Mínima de Ônibus Freqüência Mínima de Viagens Freqüência de Viagens p/ ônibus = 10 / 0,54 = 19 ônibus 47

48 Operação de Linha de Ônibus Ponto Final 400 p/h/s 900 p/h/s p/h/s p/h/s 800 p/h/s 600 p/h/s 300 p/h/s Ponto Inicial Operação Convencional Operação com Retorno Expresso Operação Emergencial 48

49 Velocidade Operacional x Tamanho da Frota veículos Frota Mínima x Velocidade Operacional Ônibus Básico [95 pax] km/h 49

50 Obrigado!

51 Ônibus Urbano Vendas Básico Miniônibus Midiônibus Microônibus Padron Articulado 191 BiArticulado 111 Fonte:. Anfavea 51

52 Vendas Ônibus Urbanos Localização do Motor Traseiro/Central Dianteiro Chassi e carroceria com menor preço, baixo custo operacional, ângulo de entrada maiores, facilidade na revenda, fazem do ônibus de motor frontal o líder de vendas. 52

53 Combustíveis Alternativos Qualidades Desejáveis aos Combustíveis Alternativos Fonte Renovável. Oferta em escala nacional. Exeqüibilidade de Estocagem Estratégica no Frotista para 5 dias de operação. Autonomia para 300 km de operação com apenas um abastecimento diário. Compatibilidade com a Infraestrutura da Garagem e Mão de Obra da Manutenção. Custo Operacional compatível com a Tarifa Vigente. Motor com Baixo Custo de Conversão para Motores Ciclo Diesel. 53

54 Poder Calorífico dos Combustíveis kcal por litro ,0 normal m Diesel Biodiesel B100 Gasolina A GNV Gasolina C Etanol Anidro Etanol Hidratado Fonte: ANP/SPP. 54

55 Equivalência Energética dos Combustíveis Diesel Biodiesel B100 Gasolina A ,0 normal m 3 GNV Gasolina C 62 Etanol Anidro 59 Etanol Hidratado Fonte: ANP/SPP. 55

56 Preços dos Combustíveis R$/l 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 S.Paulo Maceió 2,616 2,668 1,949 1,713 2,831 3,064 1,916 2,498 1,00 0,50 0,00 Diesel S10 GNV Gasolina Etanol 1 normal m 3 Período: de 19/01/2014 a 25/01/