Análise computacional dos efeitos da implementação de dispositivos aerodinâmicos em um veículo de Fórmula SAE

Abstract

A aerodinâmica tem se mostrado cada vez mais relevante nas mais diversas competições do automobilismo, os dispositivos aerodinâmicos têm sido um grande diferencial no desempenho das equipes. No Brasil e no mundo diversas equipes de Fórmula SAE têm feito uso desses dispositivos buscando melhorar a performance do carro. O intuito deste trabalho é analisar a influência das forças geradas por esses dispositivos no desempenho do veículo. Para isso, fez-se o uso do OptimumLap, um programa que simula o tempo gasto por um carro de corrida para percorrer um circuito. Visando o melhor entendimento de como essas forças atuam e de quais as considerações do software, foi feita uma revisão bibliográfica não apenas sobre as forças aerodinâmicas, mas também sobre outras cargas envolvidas na dinâmica veicular. Foram feitas simulações variando os coeficientes de arrasto e downforce de forma isolada e também em conjunto para que se pudesse analisar a influência nos tempos de volta e também no comportamento do carro. Notou-se que a implementação dos dispositivos é favorável e melhora o desempenho, porém não se pode estabelecer de forma precisa que ela melhoraria a colocação da equipe na competição.

Aerodynamics has become increasingly important in a wide range of motorsport competitions, and aerodynamic devices have been a major differentiator in team performance. In Brazil and around the world, several Formula SAE teams have made use of these devices in an attempt to improve the car's performance. The aim of this work is to analyze the influence of the forces generated by these devices on vehicle performance. To do this, OptimumLap was used, a program that simulates the time taken by a racing car to cover a circuit. In order to better understand how these forces act and the software's considerations, a literature review was carried out not only on aerodynamic forces, but also on other loads involved in vehicle dynamics. Simulations were carried out varying the drag and downforce coefficients in isolation and also together in order to analyze the influence on lap times and also on the car's behavior. It was noted that the implementation of the devices is favorable and improves performance, but it cannot be established precisely that it would improve the team's position in the competition.