Desenvolvimento de um sistema para automatização de trocas de marchas de um protótipo de fórmula SAE

Abstract

This work presents the development of a system for automating gear shifts in a prototype vehicle of Formula SAE (Society of Automotive Engineers) based on the development of a methodology using some softwares, such as SolidWorks, OptimumLap and Festo, enabling a better understanding of the system and assisting in the development, modeling and simulation of components. The main objective of the project is to improve the performance of the prototype during the competition, reducing the gear shift time, reducing the pilot's fatigue and improving the vehicle's handling. The prototype currently uses a Honda CB600 engine that features a 6- speed sequential gearbox and because of that it was analyzed that an electro-pneumatic system would be the best option at the moment, for presenting a low cost and easy maintenance of components. Initially, the forces necessary to change gear were measured and then the pneumatic cylinders, valves and air reservoir were dimensioned. After the study, it was verified that the system is effective and capable of changing gears in a few hundredths of a second.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema para automatização de trocas de marchas em um veículo protótipo monoposto de Fórmula SAE (Society os Automotive Engineers) a partir do desenvolvimento de uma metodologia utilizada com o auxílio de softwares, tais como, SolidWorks, OptimumLap e Festo possibilitando um melhor entendimento do sistema e auxiliando no desenvolvimento, modelagem e simulação dos componentes. O principal objetivo do projeto é a melhora da performance do protótipo durante a competição, reduzindo o tempo de troca de marchas, diminuindo a fadiga do piloto e melhorando a dirigibilidade do veículo. O protótipo atualmente utiliza um motor Honda CB600 que apresenta um câmbio sequencial de 6 marchas e por conta disso foi analisado que um sistema eletropneumático seria a melhor opção no momento, por apresentar um baixo custo e fácil manutenção dos componentes. Inicialmente foram coletadas as forças necessárias para realizar as trocas de marcha e em seguida dimensionados os cilindros pneumáticos, válvulas e reservatório de ar. Após o estudo foi verificado que o sistema é eficaz e capaz de realizar as trocas de marcha em alguns centésimos de segundo.