Setembro 2025 vol. 12 num. 1 - XXXII Simpósio Internacional de Engenharia

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Anteprojeto de um Diferencial Mecânico e Bancada de Testes para uma Picape Híbrida P4

Preliminary Design of a Mechanical Differential and Test Bench for a P4 Hybrid Electric Pickup

GONÇALVES, Aldo Silva ; SCARI, Alexandre da Silva ;

Trabalho completo:

Este trabalho apresenta o projeto mecânico de um trem de força elétrico no eixo traseiro para uma picape média híbrida do tipo P4, juntamente com o projeto preliminar de uma bancada de testes para avaliação do sistema. O estudo inclui o projeto e dimensionamento de todos os componentes do diferencial de acordo com a norma AGMA, a análise dos semieixos e estrias e a seleção dos rolamentos adequados. Além disso, é proposto um anteprojeto conceitual da bancada de testes, que possibilita a simulação e o teste da operação de um veículo híbrido elétrico (VHE) P4 paralelo sob diferentes estratégias de controle. Essa abordagem permite a fabricação e validação de todos os componentes dentro do sistema proposto.

Trabalho completo:

This work presents the mechanical design of a rear axle electric powertrain for a P4 hybrid electric mid-size pickup truck, along with the preliminary design of a test bench for system evaluation. The study includes the design and dimensioning of all differential gears according to the AGMA standard, the analysis of the half shafts and splines, and the selection of appropriate bearings. Additionally, a conceptual and preliminary test bench design is proposed, enabling the simulation and testing of P4 parallel hybrid electric vehicle (HEV) operation under different control strategies. This approach allows for the manufacturing and validation of all components within the proposed system.

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DOI: 10.5151/simea2025-PAP23

Referências bibliográficas
  • [1] Quatro Rodas. (2025). Estes foram os 20 carros híbridos mais vendidos do Brasil em 2024. https://quatrorodas.abril.com.br/carros-eletricos/estes-foram-os-20-carros-hibridos-mais-vendidos-do-brasil-em-2024 (Accessed: 6 March 2025)
  • [2] CNBC. (2024). Hybrid car sales in India surge by 27 in 2024 as BEV growth slows, strong hybrids lead the way. https://www.cnbctv18.com/auto/hybrid-car-sales-in-india-surge-by-27-in-2024-as-bev-growth-slows-strong-hybrids-lead-the-way-1946847htm (Accessed: 6 March 2025)
  • [3] Poder 360. (2025). BYD avança com obras de fábrica na Bahia e confirma produção em 2025. https://www.poder360.com.br/poder-infra/byd-avanca-com-obras-de-fabrica-na-bahia-e-confirma-producao-em-2025/ (Accessed: 6 March 2025)
  • [4] Olhar Digital. (2024). Fábrica da GWM já tem data para operar no Brasil. https://olhardigital.com.br/2024/10/17/carros-e-tecnologia/fabrica-da-gwm-ja-tem-data-para-operar-no-brasil/ (Accessed: 6 March 2025)
  • [5] Ministério do Meio Ambiente. (2018). Resolução N. 490, de 16 de novembro de 2018. Governo Federal do Brasil. https://conama.mma.gov.br/?option=com_sisconama&task=arquivo.download&id=767 (Accessed: 22 October 2024)
  • [6] Kumaran, A., Emran, A., Rajan, R. S., Sharma, V., Sadekar, G., Laermann, M., Kötter, M., Lahey, H.-P., & Körfer, T. (2017). Affordable hybrid topology for PV and LDV’s in prospering India: Case study of 48 V (P)HEV system benefits. In 2017 IEEE Transportation Electrification Conference (ITEC-India) (pp. 1–6). https://doi.org/10.1109/ITEC-India.2017.8333824
  • [7] Gao, D. W., Mi, C., & Emadi, A. (2007). Modeling and Simulation of Electric and Hybrid Vehicles. Proceedings of the IEEE, 95(4), 729–745. https://doi.org/10.1109/JPROC.2006.890127115–132. https://doi.org/10.2516/ogst/2009064
  • [8] He, Y., Kwak, K. H., Kim, Y., Jung, D., Lee, J. H., & Ha, J. (2022). Real-Time Torque-Split Strategy for P0+P4 Mild Hybrid Vehicles With eAWD Capability. IEEE Transactions on Transportation Electrification, 8(1), 1401–1413. https://doi.org/10.1109/TTE.2021.3103149
  • [9] Verdonck, N., Chasse, A., Pognant-Gros, P., & Sciarretta, A. (2010). Automated Model Generation for Hybrid Vehicles Optimization and Control. Oil and Gas Science and Technology, 65(1),
  • [10] Zhao, H., Li, C., & Zhang, G. (2008). Design of a versatile test bench for hybrid electric vehicles. In 2008 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference
  • [11] Sittig, A., Mumelter, G., & Rabenstein, F. (2011). Development and calibration of hybrid electric vehicle operating strategies using simulations and a hybrid power train test bench. In 2011 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (pp. 1–5). https://doi.org/10.1109/VPPC.206043058
  • [12] ANSI/AGMA-2003-B97. (1997). Rating the Pitting Resistance and Bending Strength of Generated Straight Bevel, Zerol Bevel and Spiral Bevel Gear Teeth. Alexandria, Virginia: AGMA Standard.
  • [13] Gonçalves, A. S., & Scari, A. da S. (2025). Preliminary Hybridization Design of a Mid-Size Pickup Truck in the Brazilian Market with an Electric Motor Coupled to the Mechanical Differential on the Rear Axle. The Journal of Engineering and Exact Sciences, 11(1), 21725. https://doi.org/10.18540/jcecvl11iss1pp21725
  • [14] EMRAX. (2020). 268 Datasheet. Slovenia. https://emrax.com/wp-content/uploads/2024/02/EMRAX_268_datasheet_v1.5.pdf (Accessed: 26 March 2024)
  • [15] ResearchGate. (2015). Structure of a common vehicle mechanical differential. https://www.researchgate.net/figure/Structure-of-a-common-vehicle-mechanical-differential-Source_fig4_283779955 (Accessed: 27 August 2024)
  • [16] Almeida, J. (2020). Capítulo 13 - Engrenagens Cônicas. Curitiba: UFPR. http://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TMEC038/Prof.Julio_Almeida/ELEMENTOS%20II%20%20PERIODO%20ESPECIAL/Cap%EDtulo%2013%20Engrenagens%20C%F4nicas.pdf (Accessed: 22 October 2024)
  • [17] ANSI/AGMA-2001-D04. (2004). Fundamental Rating Factors and Calculation Methods for Involute Spur and Helical Gear Teeth. Alexandria, Virginia: AGMA Standard.
  • [18] Jones, L. (1986). Selection of Material and Compatible Heat Treatments for Gearing. Gear Technology. St. Louis, Missouri.
  • [19] Budynas, R., & Nisbett, J. K. (2011). Shigley's Mechanical Engineering Design (8th ed.). New York: McGraw-Hill.
  • [20] Lingaiah, K. (2002). Machine Design Databook (2nd ed.). McGraw-Hill.
  • [21] SKF. (2015). Rolamentos de esferas. SKF. https://rolamentoscbf.com.br/catalogo/SKF-Catalogo-Geral-Rolamentos.pdf (Accessed: 22 October 2024)
  • [22] AEA – Brazilian Society of Automotive Engineering - SIMEA 2025
  • [23] da Silva, Scari A., Machado, G., & Leite, D. (2010). Transmission Bearings Optimization to Achieve Energy Efficiency. SAE Technical Paper. https://doi.org/10.4271/2010-36-0288
  • [24] SKF. (2019). Caixas de mancal e unidades de rolamento. SKF.
  • [25] Fueltek. (2024). Model TRS605. Fueltek.
  • [26] Henfel. (2024). Acoplamentos Flexíveis. Henfel
Como citar:

GONÇALVES, Aldo Silva; SCARI, Alexandre da Silva; "Anteprojeto de um Diferencial Mecânico e Bancada de Testes para uma Picape Híbrida P4", p. 111-118 . In: Anais do XXXII Simpósio Internacional de Engenharia. São Paulo: Blucher, 2025.
ISSN 2357-7592, DOI 10.5151/simea2025-PAP23

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