aplicação do produto otimização da operação22 capacidade de rampa a capacidade de rampa é...

Marketing do Produto Ônibus

Jun 2014

Aplicação do Produto

&

Otimização da Operação

Engº Carlos Monteverde

Começou sua produção de caminhões, no Brasil, em 1981. Em Dezembro de

2008 foi incorporada ao grupo MAN, que teve sua parte majoritária [56%]

adquirida pelo Grupo VW em julho de 2011.

158 concessionárias

10.569 ônibus

produzidos em 2013 50.658 caminhões

produzidos em 2013 6.500 colaboradores

Cerca de 780 mil Veículos

produzidos até dez 2013

Estatísticas

3

Grupo Volkswagen [Marcas VW]

4

38

1.126

32.896

1.575

1.661

5.828

13.661

9.025

40.111

0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000

Outros

International

Scania

Iveco

Volvo

Agrale

MAN-VW

MB

Total

(un)

ProduçãoVendas Brasil

Fonte: Anfavea

Ônibus - Produção & Vendas Brasil 2013

TECNOLOGIAS VOLKSBUS

6

Volksbus

VW 17.280 OT VW 17.280 OT L.E.

VW 26.330 OTA VW 17.230 OD

VW 15.190 OD VW 15.190 OD

7

Economia, Conforto e Segurança

Volksbus 17.230 OD V-Tronic

Transmissão Automatizada

Volksbus 17.280 OT V-Tronic

8

Powerpack (PP)

Atuador da caixa

(GS)

Atuador da embreagem (KS) Acumulador

Hidráulico

Caixa Automatizada

Transmissão Automatizada V-Tronic

9

Ônibus 100% do tempo na faixa econômica de combustível!

Curva de Torque Volksbus 17.230 OD

V-Tronic – Economia de Combustível

Maior Vida Útil do Motor.

Sem rotações de trabalho elevadas.

Sem sobre-giro do motor nas reduções inadequadas.

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.

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.

V-Tronic – Maior Vida Útil Trem de Força

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

Volksguard – Sistema de Segurança

12

- “Drive” (marcha engatada)

- Neutro

- Estacionamento

- Ré

Indicador de marcha engatada

No painel, a tela do computador de

bordo (canto superior direito),

indica a marcha engatada,

facilitando a orientação da operação

pelo condutor.

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 .

Volksbus - Painel de Instrumentos

13

Computador de Bordo para controle das funções operacionais do ônibus.

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

Volksbus - Computador de Bordo

14

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.

Volksbus - Controle Eletrônico da Suspensão

15

Aplicação do Produto

16

i = tg θ θ

Forças Resistivas ao Movimento

Resistência ao Rolamento

Frol = Rrol x PBT

Resistência ao Aclive

Fi = i x PBT

Resistência ao Ar

Fa =CX x Af x V 2

212

Rrol = Coeficiente de Resistência ao Rolamento (kgf/kg)

PBT = Peso Bruto Total (kg) i = tg θ (em decimais) CX= Coeficiente aerodinâmico

Af = Área frontal do Ônibus (m2) V = Velocidade de Cruzeiro (km/h)

17

Força na Roda

A soma das forças resistivas determinam a força mínima

disponível na roda, para haver a movimentação do veículo:

Froda = Tm x RRC x RRD x 0,9 ,onde

r

Froda = Força disponível na Tração (kgf)

Tm = 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)

18

Curva de Torque VW 15.190 OD [MAN]

Porque sair em rampa é

difícil !!!

Em altas rotações o Torque é mínimo !

Faixa Verde , Torque Máximo

19

Torque do Motor

20

Caixa de Transmissão

21

Diferencial

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 = Froda ou Fad - Rrol , onde

PBT

Froda = 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)

Fad = P x µ P = Peso na tração (kg)

µ = Coeficiente de aderência

Rrol = Coeficiente de Resistência ao Rolamento (kgf/kg)

PBT = Peso Bruto Total (kg)

Obs.: Froda ou Fad ⇒ usar o menor dos dois valores.

23

Tabelas de Coeficientes

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

Material /Superfície Coeficiente de Resistência ao

Rolamento [Rrol]

Roda Aço x Trilhos Aço 0,0006 kgf/kg

Pneu x Asfalto 0,011 kgf/kg

Pneu x Areia 0,3 kgf/kg

24


Ex.: Um VW 15.190 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:


Frol = Rrol x PBT ; Frol = 0,011 x 15.000 Frol = 165 kgf


Fi =i x PBT ; Fi = 0,04 x 15.000 Fi = 600 kgf

Resistência ao Ar

Fa =CX x Af x V 2 ; Fa = 0,60 x 7,5 x 502 Fa = 53 kgf 212 212

Total = 818 kgf

25

Força na Roda VW 15.190 OD [MAN]

818 kgf


Ex.: Um VW 15.190 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:


Frol = Rrol x PBT ; Frol = 0,011 x 15.000 Frol = 165 kgf


Fi =i x PBT ; Fi = 0,25 x 15.000 Fi = 3.750 kgf

Resistência ao Ar

Fa =CX x Af x V 2 ; Fa = 0,60 x 7,5 x 102 Fa = 2 kgf 212 212

Total = 3.917 kgf

27

Força na Roda

3.917 kgf

28

Velocidade x Aclive

29

Corredor de Ônibus Bairro 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

Linha Troncal:

Ônibus Articulados

Sistema Tronco-Alimentado

Minimizando Tempo Parado

Maximização da Velocidade Operacional

Otimização do Transporte Público por Ônibus

31

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 = c_veic + d_min

d_min = distância de frenagem + distância de segurança

Capacidade do Corredor

32

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 V2 = 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)

df = m x V2 ; como P = m x g (massa vezes a aceleração da gravidade);

2 x P x µ

df = V2

2 x µ x g

Coeficiente de Atrito (µ)

Piso Seco Molhado

Concreto 0,68 0,64

Asfalto 0,80 0,70

A distância mínima de frenagem não tem relação alguma com o peso do veículo!

33


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 = V2 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/s2. Neste caso utiliza-se a expressão da Cinemática:

S = Vo x t + 1 x a x t2 2

Primeiramente calcula-se o tempo para o veículo parar:

V = Vo + 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 3,032 ; S = 25,3 m

3,6

25,3 metros é a distância mínima de frenagem.

34

Capacidade Teórica Corredor

Exemplo para um Corredor:

Velocidade de Cruzeiro = 60 km/h

Comprimento Ônibus Básico = 13,2 m

Pavimento = asfalto

Distância de Frenagem= 25,3 m

Distância de Segurança= [Vel. Cruzeiro x tempo de percepção] + 1,0 m

Distância de Segurança= [(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 = 60.000 / 56,2 = 1.068 ônibus por hora

Não considera as paradas para embarque/desembarque e semáforos.

35

Capacidade de Passageiros

Volksbus

Capacidade de Passageiros

39

34

84

100

95

103

94

172

46

55

100

111

118

108

120

164

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Microônibus

Miniônibus

Midiônibus

Básico

Básico Alongado

Padron

Padron Alongado

Articulado

Pax

Máximo de Passageiros em ÁreaMáximo de Passageiros em Peso

36

Tempo entre Pontos de Parada

VW 17.230 OD

[D.E.P.Parada 600 m.]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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)

Velo

cid

ad

e (

km

/h)

1ª M

2ª M

3ª M

4ª M

5ª M

6ª M Vel. Cruz

Fre

nagem

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 = 7.125 pax /hora /sentido

Sistema Metrô Capacidade Composição: 1.500 passageiros (6 carros) Índice de Renovação: 25% Headway: 110 segundos (3.600/110 = 33 viagens por hora) Passageiros por hora por linha: 1.500 x 1,25 x 33 = 61.875 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 = 12.900 pax /hora /sentido

38

Distância Mínima entre Pontos de Parada

600 m 600 m

Para melhor aproveitamento do veículo e maior ganho de

velocidade no Corredor faz-se necessário adotar uma

distância mínima de 600 m. entre paradas.

39

Deslocamento x Velocidade ( km/h)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 6 9 15 20 41 49 109 120 344 360 382

Deslocamento [m]

Velo

cid

ad

e [

km

/h]

Deslocamento x Velocidade

1ª M

2ª M

3ª M

4ª M

5ª M

6ª M

40


Distância de Frenagem (m)

[g = -1,38 m/s2]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0,0 84,6

Deslocamento (m)

Vel.

(km

/h)

41

Velocidade Operacional

Velocidade Operacional x Distância Entre Pontos de Parada

Ônibus Básico [ 17,2 t.]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0,0 250 500 750 1.000 1.500 2.000 3.000 4.000 5.000 10.000 15.000

D. E. P. (m)

Velo

cid

ad

e O

pera

cio

nal (k

m/h

)

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)

43


Distância Mínima do Semáforo ao P.Parada

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

30

45

60

75

90

Tem

po

de V

erm

elh

o+A

marelo

(s)

Distância Semáforo-P.Parada (m)

180 Bus / h

150 Bus / h

120 Bus / h

90 Bus / h

60 Bus / h

44


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

45

Corredor na Faixa Central

Menor interferência no transito local. Melhor segregação. Maior segurança. Maior Velocidade Operacional

46

Corredor na Faixa Direita

Maior interferência no transito local. Maior compartilhamento. Menor segurança. Baixa Velocidade Operacional

47

Dimensionamento de Linha de Ônibus

300 p/h/s

600

p/h/s

800

p/h/s

1.200 p/h/s 1.000

p/h/s 900 p/h/s 400

p/h/s

Ponto

Inicial

Ponto

Final

1.200 passageiros/hora/sentido

Demanda Máxima Horária

(Capacidade ônibus x Índice de Renovação da Linha

=1.200 / (95 x 1,30) = 10 viagens/ hora / sentido

Velocidade Operacional

km da Linha (I+V)

= 15,0 / 28,0 = 0,54 viagens/ hora

Freqüência Mínima de Viagens

Freqüência de Viagens p/ ônibus

= 10 / 0,54 = 19 ônibus

O Dimensionamento é para o

trecho mais carregado.

Determina-se a

Freqüência Mínima

de Viagens por hora

Determina-se a

Freqüência de Viagens

por hora por ônibus

Frota Mínima de Ônibus

48

Operação de Linha de Ônibus

300 p/h/s

600

p/h/s

800

p/h/s

1.200 p/h/s 1.000

p/h/s 900 p/h/s 400

p/h/s

Ponto

Inicial

Ponto

Final

Operação Emergencial

Operação Convencional

Operação com Retorno Expresso

49

Velocidade Operacional x Tamanho da Frota

Frota Mínima x Velocidade Operacional

Ônibus Básico [95 pax]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

km/h

veíc

ulo

s

Obrigado!

[email protected] 13-98145-0836

51

191

111

882

1.277

7.422

8.051

10.515

0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000

Básico

Miniônibus

Midiônibus

Microônibus

Padron

Articulado

BiArticulado

Fonte:. Anfavea

Ônibus Urbano Vendas 2010

52

Vendas Ônibus Urbanos

Localização do Motor

Dianteiro

Traseiro/Central

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1985 1990 1995 2000 2005 2010

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.

53

Combustíveis Alternativos

Qualidades Desejáveis aos Combustíveis Alternativos

Oferta em escala nacional.

Exeqüibilidade de Estocagem Estratégica no Frotista para 5 dias de operação.

Compatibilidade com a Infraestrutura da Garagem e Mão de Obra da Manutenção.

Autonomia para 300 km de operação com apenas um abastecimento diário.

Custo Operacional compatível com a Tarifa Vigente.

Motor com Baixo Custo de Conversão para Motores Ciclo Diesel.

Fonte Renovável.

54

Poder Calorífico dos Combustíveis

8.605

7.920 7.8287.348 7.206

5.3395.097

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

10.000

Diesel Biodiesel

B100

Gasolina

A

GNV Gasolina

C

Etanol

Anidro

Etanol

Hidratado

1,0

no

rma

l m

3kc

al p

or

litr

o

Fonte: ANP/SPP.

55

Equivalência Energética dos Combustíveis

100

92 9185 84

6259

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Diesel Biodiesel

B100

Gasolina

A

GNV Gasolina

C

Etanol

Anidro

Etanol

Hidratado

1,0

no

rma

l m

3

Fonte: ANP/SPP.

56

2,6162,668

1,713

1,949

2,831

3,064

1,916

2,498

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

R$/l

Diesel S10 GNV Gasolina Etanol

S.Paulo Maceió

Preços dos Combustíveis

1 normal m3

Período: de 19/01/2014 a 25/01/2014

aplicação do produto otimização da operação22 capacidade de rampa a capacidade de rampa é...

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