Projeto e construção de um trocador de marchas para um veículo tipo Formula SAE utilizando a metodologia PRODIP

Abstract

O trabalho apresenta o projeto e a construção de um novo trocador de marchas para o veículo FSAE da equipe Formula CEM, da Universidade Federal de Santa Catarina, pois o mecanismo projetado no ano anterior se mostrou falho e não confiável, comprometendo a performance do grupo na competição. Nesse sentido, o trabalho propõe um novo projeto de mecanismo externo de troca de marchas, utilizando a metodologia PRODIP de projeto integrado de produtos, que abrange a etapa informacional, na qual se busca desenvolver as especificações-meta do produto; a etapa conceitual, que consiste na criação de possíveis soluções de projeto; a etapa preliminar, em que o mecanismo é dimensionado e caracterizado; a etapa detalhada, que consiste na especificação da produção e a etapa de implementação e validação, na qual ocorre a instalação do produto e a verificação do cumprimento dos requisitos de engenharia e dos requisitos do cliente. A execução das ferramentas de engenharia e das matrizes de decisão originou um produto de natureza semi-automática, que utiliza a atuação eletro-pneumática para a seleção das marchas e no acionamento da embreagem. O produto foi testado tanto em laboratório quanto em pista e os resultados foram apresentados e discutidos.

This work presents a new gear shifter for a Formula SAE vehicle, developed by the Formula CEM team from the Federal University of Santa Catarina. The former gear shifter design had proven itself to be unreliable and faulty, compromising the overall performance of the vehicle during the competition. Therefore, this work proposes a new design for an new external gear shifting mechanism. The design methodology (PRODIP) was employed, covering the Task Clarification, that develops the product specifications; the Conceptual Design, which aims to explore different design solutions; the Embodiment Design, which specifies the main mechanism dimensions and characteristics; the Detail Design, which consists of the manufacturing specifications and the Validation step, which covers the installation of the mechanism and the verification if the engineering requirements and the customer’s requirements have been satisfied. The design of a new semi-automatic, electro-pneumatic device for gear selection and clutch activation is presented. Test of the mechanism, either in laboratory and on track, are presented and discussed.