Dimensionamento de um restritor de ar para um veículo Formula SAE

Abstract

A competição formula SAE Brasil, organizada pela SAE (Society of Automotive Engineers), é uma competição de engenharia que desafia estudantes universitários a projetar, construir e competir com carros tipo Formula. Esta iniciativa permite que os alunos apliquem conhecimentos teóricos em áreas como mecânica, aerodinâmica, elétrica e gestão de projetos, visando desenvolver habilidades técnicas, trabalho em equipe, inovação e empreendedorismo. O presente estudo foca no restritor de ar, componente crucial regulamentado com diâmetros específicos (20 mm para motores a gasolina, 19 mm para etanol e 15,6 mm para motores com indução forçada), utilizando simulações de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para explorar e otimizar decisões de projeto relacionadas a este componente. Os resultados numéricos do presente trabalho mostram um aumento de 10,956 vezes na diferença de pressão do restritor de placa de orifício em relação ao Venturi, que demonstra seu alto desempenho.

The Formula SAE Brazil, organized by the SAE (Society of Automotive Engineers), is an engineering competition that challenges university students to design, build, and compete with formula-style cars. This initiative allows students to apply theoretical knowledge in areas such as mechanics, aerodynamics, electrical systems, and project management, with the goal of developing technical skills, teamwork, innovation, and entrepreneurship. This study focuses on the air restrictor, a crucial component regulated with specific diameters (20 mm for gasoline engines, 19 mm for ethanol engines, and 15.6 mm for engines with forced induction), using computational fluid dynamics (CFD) simulations to explore and optimize design decisions related to this element. The numerical results of this work show a 10.956-fold increase in the pressure difference of the orifice plate restrictor compared to the Venturi, which demonstrates its high performance