TÍTULO: Desenvolvimento da Transmissão de um protótipo Fórmula SAE

TITLE: Transmission Development of a Formula SAE prototype

autor/author(s): Santos, M.S. & Treml, A.E.

RESUMO: A competição Fórmula SAE ocorre anualmente em diversos lugares do mundo. No Brasil acontece em Piracicaba, e envolve estudantes de diversas universidades de todo o país, e, inclusive estrangeiras. O objetivo da competição é de que as equipes desenvolvam um protótipo de carro de corrida tipo fórmula, que será avaliado em diversas provas, desde estáticas à dinâmicas. Parte fundamental do desenvolvimento do protótipo é a concepção da transmissão, pois esta é responsável pela transferência de torque e potência do motor às rodas do protótipo. O projeto deve ser feito de modo a proporcionar elevado torque às rodas em velocidades relativamente baixas do veículo, pois, devido ao fato de que a pista do evento brasileiro tem poucas retas, a rápida recuperação de velocidade é um fator de maior importância para o bom desempenho do carro em detrimento da velocidade máxima do mesmo. Para se obter essas características de comportamento do veículo, busca-se uma razão adequada entre o número de dentes da coroa (engrenagem que transmite o torque as rodas) e do pinhão (engrenagem na saída do motor). Para esta seleção utilizou-se dados de torque máximo, e sua respectiva rotação, sendo este dado fornecido pelo fabricante do motor utilizado no carro, o qual corresponde ao modelo da moto XT660 da Yamaha. Foram analisadas diversas relações, através de gráficos do tipo dentes de serra, que fornecem a velocidade do veículo pela rotação em cada marcha, selecionando-se, assim, a relação que possibilitasse a troca de marcha do veículo com a menor perda de torque possível, mantendo uma boa evolução de velocidade. Da análise destes dados obteve-se que o valor de relação mais adequado ao sistema é de 3/1, ou seja, a coroa deve ter uma quantidade de dentes 3 vezes maior que o pinhão.

ABSTRACT: The Formula SAE competition occurs annually in several places around the world. In Brazil it takes place in Piracicaba, and involves students from several universities all over the country, including foreign ones. The objective of the competition is for the teams to develop a prototype of a formula type racing car, which will be evaluated in several tests, from static to dynamic. A fundamental part of the prototype development is the transmission conception, because it is responsible for the torque and power transference from the engine to the prototype's wheels. The design must be done in such a way as to provide high torque to the wheels at relatively low vehicle speeds, because, due to the fact that the Brazilian event track has few straight lines, fast speed recovery is a factor of greater importance for the good performance of the car in detriment of its top speed. To obtain these behavioral characteristics of the vehicle, a suitable ratio is sought between the number of teeth of the crown (gear that transmits torque to the wheels) and the pinion (gear at the engine output). For this selection, maximum torque data was used, and its respective rotation, this data being supplied by the manufacturer of the engine used in the car, which corresponds to the Yamaha XT660 motorcycle model. Several ratios were analyzed, through sawtooth graphs, which provide the vehicle speed by rotation in each gear, selecting the ratio that would allow the vehicle to change gears with the least possible loss of torque, while maintaining a good speed evolution. From the analysis of this data it was obtained that the most appropriate ratio for the system is 3/1, i.e., the crown should have a number of teeth 3 times larger than the pinion.

PALAVRAS-CHAVE: Projeto, Sistema de Transmissão, Pinhão-Coroa, Fórmula SAE.

KEYWORDS: Design, Drive System, Pinion-Horn, Formula SAE.

CITAÇÃO / CITATION: Santos, M. S. & Treml A. E. Desenvolvimento da Transmissão de um protótipo Fórmula SAE. The Academic Society Journal, 2(4) 232-241, 2018. DOI: doi.org/10.32640/tasj.2018.4.232.