REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202508280003
Murilo Marson Cerqueira1
RESUMO
O controle de ruídos e vibrações em veículos automotivos é um fator determinante para a percepção de qualidade e conforto por parte do consumidor. Entre as diversas fontes de ruído durante a rodagem, os provenientes do sistema de portas se destacam pela proximidade direta com os ocupantes, exercendo influência significativa na experiência acústica da cabine. Esses ruídos podem se originar de diversos mecanismos internos da porta, incluindo a fechadura, os vidros móveis, mecanismos de levantamento, entre outros. OBJETIVO: Definir as principais causas raízes dos ruídos de vibração de vidro em rodagem e propor soluções técnicas para as montadoras presentes no Brasil. RESULTADOS: Foram testados em rodagem diversos veículos presentes no mercado automotivo Brasileiro, com concepções de porta distintas. As concepções de Canaleta de Porta e Vidro foram avaliadas e as causas raízes dos ruídos indesejáveis, presentes em rodagem foram determinados. Pode-se verificar que o aparecimento dos ruídos de vidro se dão principalmente com os vidros abertos a 5cm, em veículos onde as concepções dos perfis verticais das Canaletas de Vidro não suportam suficientemente a massa do vidro de forma que permitem o aparecimento de vibrações exageradas que geram ruídos ao vidro se debater contra o perfil da Canaleta.
Palavras-chave: Ruído de porta; Vibração em rodagem; Vidros automotivos; Canaleta do Vidro da Porta.
ABSTACT
Noise and vibration control in automobiles is a determining factor in consumers’ perception of quality and comfort. Among the various sources of noise during driving, those originating from the door system stand out due to their direct proximity to occupants, significantly influencing the cabin’s acoustic experience. These noises can originate from various internal door mechanisms, including the lock, the movable windows, lifters, etc. OBJECTIVE: To identify the main root causes of window vibration noises during driving and propose technical solutions for automakers located in Brazil. RESULTS: Several vehicles of Brazilian’s automotive market have been tested, with different door designs. The Glass run Channels and window designs were evaluated, and the root causes of the rattling noises while driving have been defined. With regards to the window vibration rattling noises during driving, it occurs mainly with the windows 5 cm open, mainly in vehicles where the vertical profiles of the glass run channels do not sufficiently support the mass of such glass, allowing excessive vibrations to occur, generating noises as the glass slams against the vertical profiles.
Keywords: Door noise; Driving vibration; Automotive glass; Glass run Channels.
INTRODUÇÃO
A exposição repetida ou excessiva a ruídos de vibração em um veículo pode ter vários impactos negativos no motorista, afetando seu bem-estar mental, desempenho ao dirigir e até mesmo sua saúde física. Os ruídos de vibração dos vidros de Porta, representam desafios persistentes para engenheiros de NVH (Noise, Vibration, Harshness). Esses sons intermitentes geralmente surgem das interações dinâmicas entre o vidro e a canaleta de vedação, quando submetidos a vibrações induzidas pela estrada. À medida que a arquitetura dos veículos tende a adotar materiais mais leves e arranjos mais compactos, entender e mitigar esses ruídos torna-se fundamental para manter a percepção de qualidade de construção e o conforto dos ocupantes. Ruídos nas janelas envolve tipicamente folgas entre o vidro e os perfis de vedação. A compatibilidade entre os materiais utilizados nos perfis é de fundamental importância para não causarem também o aparecimento de ruídos. Sob excitação vibratória, interfaces frouxas podem deslizar ou vibrar, gerando ruídos que variam conforme a velocidade do veículo e a rugosidade da superfície da via. O eixo de cartesiano utilizado foi conforme norma SAE J670 demonstrado na Figura 1 abaixo:
Figura 1 – Eixo cartesiano conforme Norma SAE J670
MÉTODOS
Para determinar as causas raízes, foi utilizado o método dos 5 porquês. Conforme explicado pelo site Qulture Rocks (Acesso em 21/08/2025), a técnica desenvolvida por Taiichi Ohno, criador da Toyota, consiste em responder 5 perguntas referente ao problema principal, até que se chegue à quinta resposta, chegando assim à causa raiz de forma aprofundada. Após levantadas as hipóteses, testou-se em pista de paralelepípedo 5 veículos de diversos fabricantes nacionais, todos em velocidade constante de 40km/h, com vidro aberto à 5cm, afim de se caracterizar a presença de ruídos. A detecção foi feita de forma subjetiva, baseada na percepção humana, buscando-se ouvir e determinar a presença, ou não, de ruídos. As Canaletas do Vidro das Portas utilizadas foram as dos próprios veículos, já em uso, para que houvesse no ensaio a mesma percepção de ruído dos proprietários. Todos os veículos eram do mesmo ano de fabricação, com no máximo 10.000km rodados. Além disso um segundo ensaio foi realizado para medição do deslocamento máximo do vidro em sentido Y, ao interior do veículo. Com a força aplicada, foi mensurado o deslocamento com paquímetro, em posição aberta a 5cm. As figuras 2 e 3 demonstram o método empregado:
Figura 2 – Aplicação de força de 10N sobre o canto do vidro
Figura 3 – Medição do deslocamento do vidro em – Y
DISCUSSÃO
O mercado automotivo Brasileiro, aplica, de forma simplificada e geral, dois conceitos de porta: Portas Hidden Frame e C Channel. A decisão de qual conceito empregar depende de diversos fatores como aspecto interno e externo desejado, assinatura visual do veículo, custo, entre outros.
Portas Hidden Frame
Neste tipo de porta, o quadro estrutural fica escondido sob a Canaleta, por isso a denominação vinda do Inglês, Hidden (Escondido). A parte externa do quadro não pode ser vista, aparecendo somente a Canaleta de vedação. Pode-se ver através da Figura 4 as definições citadas anteriormente:
Figura 4 – Porta Hidden Frame
A fixação do Quadro é realizada através de solda ponto no Painel Interno e o acabamento externo é obtido apenas com a canaleta de vedação do vidro.
Portas C Channel
Em portas onde o quadro fica exposto, a construção é realizada com base em duas chapas estampadas e tem se um quadro perfilado e conformado entre ambas para que se possa estruturar e acomodar a Canaleta de vedação do vidro como demostra a Figura 5:
Figura 5 – Porta C Channel
A fixação do Quadro é realizada através de solda no Painel Interno e o acabamento com o painel externo é obtido apenas com a dobra da extremidade da chapa.
Materiais utilizados para eliminação de ruídos de contato.
Existem basicamente dois materiais utilizados para eliminação de ruídos de atrito do vidro com os lábios e paredes internas dos perfis das Canaletas de Vedação: Floco de Poliéster e um material plástico, co-extrudado sobre o material dos perfis, chamado Slip coating, que é um TPE, termoplástico elastômero, com silicone incorporado.
As figuras 6 e 7 ilustram perfis com floco e Slip Coating aplicados sobre os lábios de vedação:
Figura 6 – Slip Coating aplicado sobre os lábios
Figura 7 – Floco aplicado sobre os lábios de vedação
Ruídos de vibração de vidro em Rodagem
Foi aplicada a técnica dos 5 porquês afim de levantar hipóteses e determinar as causas raízes prováveis para o aparecimento dos ruídos de vibração em rodagem. Com base nas hipóteses levantadas na figura 8, e determinadas as causas raízes, os ensaios foram realizados para comprovação.
Figura 8 – Análise 5 porquês
Causas raízes levantadas
- Contato do Vidro sobre regiões rígidas do Perfil da Canaleta de vedação.
- Posicionamento das articulações dos lábios de vedação dos perfis verticais da Canaleta.
RESULTADOS
A tabela 1 demonstra o resultado das análises subjetivas de detecção de ruído em rodagem.
A tabela 2 demonstra o resultado das medições de deslocamento sobre força de 10N aplicada aos cantos, em posição de vidro 5cm aberto.
Pode-se confirmar por meio dos veículos A e B que as hipóteses levantadas nos 5 porquês estavam corretas. Em relação ao deslocamento de vidro, os melhores resultados foram apresentados pelos veículos C e D.
Sugestões estudadas para eliminação dos ruídos de Vidro em rodagem
- Sugestão para eliminação de ruído de contato do vidro com a parede interna do perfil:
a. Aplicação de floco de poliéster na parede interna, como exemplificado na figura 9:
Figura 9 – Perfil C Channel com aplicação de floco de poliéster
b. Desenvolvimento do lábio externo de vedação para que desloque o vidro ao centro do perfil, impossibilitando contato com a parede interna. A figura 10 exemplifica:
Figura 10 – Perfil C Channel com lábio externo deslocando o vidro
- Sugestão para redução do deslocamento em Y do vidro
a. Portas Hidden Frame (Figura 11)
Figura 11 – Deslocamento das articulações para redução de movimento do vidro em Portas H.
b. Portas C Channel (Figura 12)
Figura 12 – Deslocamento das articulações para redução de movimento do vidro em Portas C Channel
CONCLUSÃO
Os ensaios realizados permitiram identificar, de forma consistente, que os ruídos de vibração dos vidros em rodagem estão fortemente associados à concepção das canaletas de vedação. Constatou-se que veículos com perfis de canaletas menos rígidos, principalmente em portas do tipo Hidden Frame, apresentam maior deslocamento do vidro e, consequentemente, maior propensão ao surgimento de ruídos. Já nas Canaletas tipo C Channel, quando bem projetadas, os deslocamentos foram significativamente menores, resultando em ausência ou redução perceptível de ruídos. As hipóteses levantadas pela análise dos 5 porquês foram confirmadas pelos resultados práticos, reforçando que o contato inadequado entre o vidro e as paredes internas das canaletas, assim como o posicionamento das articulações dos lábios de vedação, constituem causas raízes relevantes para o problema estudado. As soluções propostas, como a aplicação de floco de poliéster, bem como o deslocamento das articulações do perfil para centralizar o vidro e limitar seu movimento, mostraram-se alternativas viáveis para eliminação ou mitigação do fenômeno. Assim, este estudo contribui para a compreensão das interações dinâmicas entre vidro e canaletas em condições reais de rodagem, fornecendo subsídios técnicos para que montadoras possam aprimorar seus sistemas de vedação e reduzir a ocorrência de ruídos indesejáveis. Como trabalhos futuros, recomenda-se a realização de análises instrumentadas, com sensores de vibração e gravações acústicas, bem como a ampliação dos ensaios para diferentes condições de rodagem e faixas de velocidade.
Referências Bibliográficas
- Norma SAE J670, revisão 08/06/2022.
- Fuller, C., & Wang, H. (2018). Noise and Vibration in Automotive Windows. Journal of Sound and Vibration, 422, 123–135.
- Smith, J., Lee, K., & Patel, R. (2020). Rattle Phenomena in Automotive Body Assemblies. SAE International Journal of Vehicle Dynamics, Stability, and NVH, 4(2), 56–68.
- Brown, R. A. (2019). Characterization of Window Seal Vibrations Under Aerodynamic Loads. Applied Acoustics, 153, 80–92.
- Johnson, A. M. (2021). Door Latch Noise: Mechanisms and Mitigation Strategies. Noise Control Engineering Journal, 69(3), 212–226.
- SAE International. (2022). Fundamentals of Vehicle Noise and Vibration. SAE International.
- Site Infinity vehicles (Acesso em 21/08/2025): https://parts.infinitiusa.com/blog/rattling-noise-while drivingcar#:~:text=Loose%20Steering%20or%20Suspension,as%20the%20sway%20bar%20links
- Site Qulture Rocks (Acesso em 21/08/2025): https://www.qulture.rocks/blog/5-porques#strongo-que-s%C3%A3o-os-5-porqu%C3%AAsstrong
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