Simulação de desempenho de uma transmissão continuamente variável aplicada a um veículo de competição Fórmula SAE

Abstract

Um dos projetos existentes na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) é a equipe Fórmula CEM, em que um grupo de alunos trabalham com o intuito de projetar e fabricar um veículo fórmula, a fim de participar da competição nacional, Fórmula SAE, organizada pela SAE Brasil. Para a participação na competição cada sistema do veículo possui uma influência grande nos resultados das provas estáticas e dinâmicas. Assim, no presente trabalho foi proposto o desenvolvimento de um estudo comparativo entre um sistema de transmissão continuamente variável (CVT) e uma transmissão sequencial, sendo a última utilizada atualmente pela equipe. Para isso, foi realizada a simulação do veículo com ambos os sistemas mencionados, com o intuito de saber as vantagens em relação ao tempo nas provas de Aceleração e Autocross, assim como o desempenho em relação a aceleração longitudinal. Com o auxílio dos programas Optimum Lap e Matlab foram executadas as simulações de acordo com os parâmetros necessários para a modelagem de uma transmissão CVT e dessa forma obtidos os resultados desejados. Analisando os resultados, foi possível concluir que a transmissão sequencial teve comportamento inferior em relação a transmissão continuamente variável na aceleração longitudinal e nos tempos de volta em todas as pistas selecionadas.

One of the existing projects at the Federal University of Santa Catarina (UFSC) is the Formula CEM team, in which a group of students work with the purpose of designing and manufacturing a formula vehicle in order to participate in the national competition, Formula SAE, organized by SAE Brazil. To participate in the competition each system of the vehicle has a great influence on the results of the static and dynamic tests. Thus, the present work proposed the development of a comparative study between a continuously variable transmission system (CVT) and a sequential transmission, the latter currently used by the team. To this end, the vehicle was simulated with both systems mentioned, with the purpose of knowing the advantages in relation to time in Acceleration and Autocross races, as well as the performance in relation to longitudinal acceleration. With the aid of the Optimum Lap and Matlab programs, simulations were performed according to the parameters required for modeling a CVT transmission, and the desired results were obtained. Analyzing the results, it was possible to conclude that the sequential transmission behaved inferiorly to the continuously variable transmission in longitudinal acceleration and lap times on all selected tracks.