CapÃtulo 8 - Carroceria - Estrutura a - 87
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Profs. Waldemar C. Colucci & Gleiton Damoulis
Mecnica Automoblstica Projeto e Construo da Carroceria
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Mecnica Automoblstica Projeto e Construo da Carroceria
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De fora para dentro:
Aerodinmica
Compacto
Segurana externa
Construtibilidade
De dentro para fora :
Ergonomia
Utilizao dos espaos
Segurana interna
Construtibilidade
Sntese Construtiva - Projeto da Carroceria
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Condies de projeto:
Carga
Rigidez e estabilidade
Vibraes
Durabilidade
Peso / Materiais
Segurana (Crash)
Custo
Condies de Manufaturabilidade:
Produtibilidade
Tipos de unio
Processos de produo
Ajustes e tolerncias
Possibilidades de Automao
Custo
Sntese de Projeto
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Conceito Chassis Tipo construtivo forte erobusto para uma utili-
zao em terrenos
irregulares e acidenta-
dos.
Maiores cursos de sus-penso
Chassis com alta resis-tncia a flexo, que
distribui por sua vez
as foras carroceria
atravs dos coxins
Maior capacidade de carga
Princpios Construtivos da Carroceria
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Carrocerias Monobloco Conceito de estruturamonobloco, sob o ponto de
vista de produo em srie,
iniciou-se em 1934 com o
Citron 11 AL (primeiroveculo monobloco produzido
em srie) , tendo sua
utilizao expandida na
dcada de 50
Princpios Construtivos da Carroceria
Seu principais objetivos:
- segurana, ou seja, a
criao de uma estrutura
que absorva a energia das
colises.
- diminuir peso.
- reduo de custo de
construo.
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Carrocerias Monobloco
Hudson lanouem 1950 um veculo
monobloco com
diferente conceito.
No tinha o tunel
central.
Princpios Construtivos da Carroceria
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Carrocerias Monobloco Alumnio
Princpios Construtivos da Carroceria
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Carrocerias Monobloco Conceito de Barnyi
Primeira Patente do conceito de carroceria como estruturamonobloco deformvel, j dentro da teoria das 3 Zonas, foi
concebida em 1951 pelo Eng. Austraco Bla Barnyi.
Idia - Criar uma estrutura que pudesse ser dividida empartes, onde cada uma desempenhe uma funo no caso
de uma coliso.
Nasceu a idia da construo de carrocerias com zonasde absoro de energia, tambm chamadas de Knautsch e com uma rgida zona (Ncleo), chamada de clula de
sobrevivncia.
Princpios Construtivos da Carroceria
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Carrocerias Monobloco - Conceito de Barnyi
Princpios Construtivos da Carroceria
Zona de
deformao
Frontal
Zona de
deformao
Traseira
Zona de
Sobrevivncia
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Carrocerias Monobloco - Conceito de Barnyi
Princpios Construtivos da Carroceria
Zona de
deformao
Frontal
Zona de
deformao
Traseira
Zona de
Sobrevivncia
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Chapa de Alumnio
Ns Fundidos
Perfil Extrudado
Conceito de
construo
com chapas
externas, perfil de
aluminio
extrudado e
unies de
aluminio fundido
sob presso.
Carrocerias tipo Space-Frame (em Alumnio A8)
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Anlise de Crash
Anlise de Crash
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Idia: formar atravs
da unio de chapas
externas e internas,
tubos com perfil
fechado, com seces
de alto momento de
inrcia,
conferindo
carroceria uma alta
resistncia mecnica
a toro e a flexo.
Princpios Construtivos da Carroceria
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Carrocerias Tipo Tubular
Princpios Construtivos da Carroceria
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Carrocerias mistas: Estruturas Frame e Monobloco
Princpios Construtivos da Carroceria
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Carrocerias mistas: Estrutura Frame e Compsitos
Clula deSobrevivnciaem materialCompsito
Carroceriaem materialCompsito
Estruturatubular
Princpios Construtivos da Carroceria
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Carroceria ArmaoDianteira
Longarinas DianteirasTraseira
Longarinas Traseiras
Conjuntos Agregados Quadros Auxiliares
Eixo Dianteiro Amortecedores Cubo Braos de Suspenso
Pedaleiras e Alavancasde trocas de marcha Pedais Alavancas de Trocas demarchas Mecnicas ou Automticas
Peas de Importncia Vital: Peas, que por falha , podem causar
danos vida dos ocupantes (Sem influncia do motorista).
Conjunto Eixo Traseiro Eixo Traseiro Fixaes Amortecedores Traseiros
Conjunto Direo Caixa de direo Barra de direo normal x hidrulica Carcaa de proteo Semi-eixo Fixao do volante
Conjunto de Freio Freio Dianteiro Freio Traseiro ABS Lquido de Freio Servo Freio Cilindro Principal do Freio Mangueiras , Tubos;
Peas de Importncia Vital (LWT) e Pontos D
Conjunto Rodas Rodas de Ao Liga Leve Pneus Fixaes
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Parte Frontal da Carroceria
Princpios Construtivos da Carroceria Monobloco
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Parte Frontal da Carroceria
Sntese de Projeto
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Parte Frontal da Carroceria
Princpios Construtivos da Carroceria Monobloco
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Parte Frontal da Carroceria
Princpios Construtivos da Carroceria Monobloco
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Parte Frontal da carroceria ou plataforma dianteira
A parte frontal da carroceria faz parte da plataforma, com a qual, podero ser construidos diversos modelos de uma
mesma famlia de veculos, por exemplo, VW Gol, Saveiro e
Parat, onde se utiliza a mesma estrutura frontal, dash e
assoalho dianteiro, ou no caso da GMB, as linhas Corsa
(diversas verses), Astra / Zafira ou na Fiat, toda a linha
Plio.
Outro conceito de plataforma, a utilizao no somente decomponentes da parte frontal, mas sim de todo o assoalho,
trocando-se somente o Hat (chapu) da carroceria.
Princpios Construtivos da Carroceria Monobloco
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Conceito de Plataforma:
Neste conceito, toda a base da carroceria poder ser utilizadoem veculos onde apenas o Hat (chapu) modificado. (ex. VW
Golf, New Beetle e Bora, Audi A3 e TT , Toledo e Skoda Octavia.
Princpios Construtivos da Carroceria Plataforma
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Conceito de Plataforma Sub-Grupo 2
Skoda Octvia
VW New Beetle
Princpios Construtivos da Carroceria Monobloco
VW Jetta
VW Golf
Audi A3
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Conceito de Plataforma Sub-Grupo 2
VW - Golf
Audi A3
VW Cross Golf
Seat - Toledo
VW Jetta
VW Eos
Princpios Construtivos da Carroceria Monobloco
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Distribuio de Energia na Carroceria
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(Barreira deformvel 40% Off-set / Vel. impacto 64Km/h)
Anlise de Crash Impacto Frontal EuroNCAP
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(Barreira rgida 100% Off-set / Vel. impacto 54Km/h)
Anlise de Crash Impacto Frontal EuroNCAP
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Conceito de Plataforma
Conjunto Assoalho
Conjunto Longarinas Dianteiras
Conjunto Assoalho Traseiro
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Longarinas Dianteiras (l.d.)
Fixao doQuadro Auxiliar
Fixao ao assoalho dianteiro
Cobertura
Fixao doMotor
Fixao doQuadro Auxiliar
Princpios Construtivos da Plataforma
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Elementos construtivos: Longarina Dianteira
Fixao doQuadro Auxiliar
(LWT)
Princpios Construtivos da Plataforma
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Longarina Dianteira Fixao do Quadro Auxiliar
Aplicao de TailoredBlanks
Pea de ImportnciaVital (LWT)
Suporta grandes cargasem caso de Crash, e
responsvel por grande
parte da energia absor-
vida pela carroceria du-
rante o mesmo
Porca Flutuante
(LWT)
Pontos de Solda D
Princpios Construtivos da Plataforma
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Crash box
Anlise de Crash Sistema de Longarinas
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Longarina Dianteira: Coportamento dinmico do componente
A deformao da longa-rina tem como finalidade
absorver a energia cin-
tica do veculo em ener-
gia de deformao.
As longarinas constituemas chamadas zonas de
deformao ou Knautsch-
Zone
Outra funo dar esta-bilidade a carroceria
quanto a toro e flexo
do conjunto
Princpios Construtivos da Plataforma
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Longarina Dianteira Fixao ao Assoalho Dianteiro
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Assoalho Dianteiro
Tnel
Assoalho Esq./Dir.
Ancoragem do Assento dianteiro
Princpios Construtivos da Plataforma
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Ancoragem do Banco dianteiro Assoalho
Esq./Dir.
A ancoragem do banco
uma pea LWT, pois deve
garantir que o banco no
se soltar do trilho durante
Coliso do veculo
Conceito de Plataforma Assoalho Dianteiro e Tnel
Tnel
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma
Assoalho Dianteiro Esq. e Dir.
Reforos do Assoalho e Soleira
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Assoalho Dianteiro Esq. e Dir. Conj.
Princpios Construtivos da Plataforma
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Assoalho Intermedirio ou Traseiro Anterior
AssoalhoDianteiro
AssoalhoIntermedirio
AssoalhoTraseiro
Princpios Construtivos da Plataforma
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Elementos construtivos: Longarina Traseira
Pontos de Solda D
Princpios Construtivos da Plataforma
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Elementos construtivos: Longarina Traseira Sistema H
Travessa transversal
Longarinas Traseiras
Fixao do Eixo
Princpios Construtivos da Plataforma
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Elementos construtivos: Longarina Traseira e Sistema H
Princpios Construtivos da Plataforma
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Elementos construtivos: Conjunto Assoalho Traseiro
Longarinas Traseiras
AssoalhoIntermedirio
AssoalhoTraseiro
Princpios Construtivos da Plataforma
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Modelo Sedan Modelo Hatch
Anlise de Crsh Impacto Traseiro
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Conceito de Plataforma Sub-Grupo 2
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Sub-Grupo 2
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Sub-Grupo 2
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Sub 2 Painel Frontal
Reforo da Coluna A
(Dobradias)
Painel Superior
Reforo inferior
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Sub 2 Caixas de Roda Dianteiras
Caixa de roda inferior
Reforo da torre do
amortecedor
Longarina superior
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Sub 2 Caixas de Roda Dianteiras
Princpios Construtivos da Plataforma
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Princpios Construtivos da Plataforma Sub 2
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Pontos de
Solda D
Regio de absoro
de Energia - Long. superior
Caixa de Roda Frontal
Princpios Construtivos da Plataforma Sub 2
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Elementos construtivos: Longarina Dianteira
Princpios Construtivos da Carroceria
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13 SP
Conceito de Plataforma Sub 2 Caixas de Roda Traseira
Princpios Construtivos da Plataforma Sub 2
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Conceito de Plataforma Sub 2 Caixas de Roda Traseira
Princpios Construtivos da Plataforma Sub 2
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Conceito de Plataforma Sub 2 Painel Posterior de Fechamento
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Sub-Grupo 2
Montagem dos sub-conjuntos
Princpios Construtivos da Plataforma
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Conceito de Plataforma Sub-Grupo 2
Princpios Construtivos da Plataforma
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Sistema de Longarinas na Carroceria
Princpios Construtivos da Plataforma
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Fechamento da Carroceria Laterais e Teto
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Qualidade dos Painis Externos
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Coluna dasDobradias
Reforo daSoleira
Reforo daColuna B
Painel Traseiro
Travessa do Teto
Fechamento da Carroceria Reforos Laterais
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VW Polo
Pontos de Solda: 246
MIG-Cordes: 43 com comprimento total: 1010 mm
Colagem quente: 605 mm
Colagem a frio : 792 mm
Fechamento da Carroceria Laterais e Teto
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Lateral Externa
Reforos col. C
Alojamento da lanterna e
calha
Conj. Reforo interno
Fechamento da Carroceria Laterais e Teto
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B-6-LR H-200-LR H-284-LR H-392-LR M-496-LR
B-8-LR H-210-LR H-298-LR H-404-LR M-518-LR
C-34-LR H-218-LR H-308-LR H-416-LR M-530-LR
C-40-LR H-232-LR H-326-LR H-426-LR 1540X, 1090Z
D-48-LR H-240-LR H-336-LR H-438-LR 1100X, -25Z
E-56-LR H-244-LR H-348-LR L-476-LR M-504-LR
F-62-LR H-280-LR H-360-LR L-478-LR M-552-LR
Spannpunkt
RPS
Auflage
Geopunkt
2 GeopunkteVerst. Sule C
3 GeopunkteBereich SBBR
Zustzlicher Punkt(1100X, -25Z)
Zustzlicher Punkt(1540X, 1090Z
Spann- und Geoschweipunkte Seitenteil 4-T A04
Schweipunktbezeichnungsh. Zeichnung ZSB
Seitenteil vom 21.10.996Q4.809.029 / 030 Geo I
Fechamento da Carroceria Laterais e Teto
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B-6-LR H-200-LR H-284-LR H-392-LR M-496-LRB-8-LR H-210-LR H-298-LR H-404-LR M-518-LR
C-34-LR H-218-LR H-308-LR H-416-LR M-530-LRC-40-LR H-232-LR H-326-LR H-426-LR 1540X, 1090ZD-48-LR H-240-LR H-336-LR H-438-LR 1100X, -25ZE-56-LR H-244-LR H-348-LR L-476-LR M-504-LRF-62-LR H-280-LR H-360-LR L-478-LR M-552-LR
Grampo
Datum
Apio
Ponto de Geometria
2 Pontos de GeometriaVerst. Sule C
Regio SBBR
Ponto Extra(1100X, -25Z)
Ponto Extra(1540X, 1090Z
Pontos de Fechamento e Solda de Geometria - Lateral 4P A04
Representao Pto. SoldaConjunto
Lateral Status 21.10.996Q4.809.029 / 030 Geometria I
3 Pontos de Geometria
Fechamento da Carroceria Laterais e Teto
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Reforo SoleiraReforo col. C
Reforo Col. A
Fechamento da Carroceria Laterais e Teto
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Fechamento da Carroceria Conjuto Lateral
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Distribuio de Energia na Carroceria
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Anlise de Crash - Lateral (Coluna B) Hatchback
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Anlise de Crash - Lateral (Coluna B) Sedan
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Travessa do Teto
Fechamento da Carroceria Conjunto Lateral e Teto
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Aplicao de Laser na Lateral
Reforo daSoleira com
a Plataforma
Coluna dasDobradias
e Plataforma
Travessa do Teto
Vo dasPortas
Vo dasPortas
Fechamento da Carroceria Solda Laser
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Anlise de Crash - Teto
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Processo de Solda a Laser Fechamento da Carroceria
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Simulo do Processo de Solda a Laser
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Aplicao de Laser no vo das portas
Pontos de Solda
SoldaLaser
Fechamento da Carroceria Reforos da Lateral
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A soldagem a Laser possibilita a reduo do flange de 15 mmpara 4 mm, reduzindo o peso em aproxim. 4 Kg por lateral
A anlise em EF mostra uma melhoria na rigidez nas direes verticale horizontal cerca de 13 a 15% (Carregamento dinmico)
Soldagem a Laser do vo das Portas
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Aplicao de TailoredBlanks
Cotas em vermelho definem dimenses
funcionais da carroceria
Importante a geometriada lateral para que as
folgas construtivas das
tampas dianteira e tra-
seira sejam conforme
dimensional bem como
vo do para-brisa
Fechamento da Carroceria Laterais e Teto
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Cotas em vermelho definem dimenses
funcionais da carroceria
Importante a geometriada lateral com o teto,
pois a variao pode
provocar deformaes
no mesmo e no caso
de solda Laser, a dimen-
so da calha deve estar
precisamente dentro da
tolerncia para um melhor
resultado
Fechamento da Carroceria Laterais e Teto
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Cotas em vermelho definem dimenses
funcionais da carroceria
Importante a geometriapara ajuste da tampa
traseira e lanterna,
e para que as vedaes
exeram a funo de
prevenir a entrada de
gua
Fechamento da Carroceria Abertura da Tampa Tras.
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Aps a montagem completa da carroceria, agora a mesma dever entrar nalinha de acabamento, onde as partes mveis devero ser acrescentadas
Prximo passo ento a preparao e execuo da funilaria de acabamentoe inspeo da mesma, para ento o envio posterior a pintura
Fechamento da Carroceria Body In White
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Inspeo - Penetrao de KTL na Carroceria
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Inspeo - Penetrao de KTL na Carroceria
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5.64 Cabine