Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.19/1939
Título: Estudo de algumas consequências da aplicação da regulamentação para 2014 na Fórmula 1 no desempenho dos motores de combustão interna
Autor: Duarte, Diogo Tomé Soares
Orientador: Pinho, Carlos Manuel Coutinho Tavares de
Paiva, João Luís Monney de Sá
Palavras-chave: Regulamentação
Fórmula 1
Motores de combustão interna
Data de Defesa: 17-Set-2013
Editora: Instituto Politécnico de Viseu. Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Viseu
Resumo: O presente trabalho foi realizado com o objetivo de se preverem algumas características de performance dos motores de Fórmula 1 para o ano de 2014, de acordo com a introdução de nova regulamentação. Foi utilizado um simulador computacional proveniente da Lotus, conhecido fabricante de veículos desportivos e participante ativo na Fórmula 1, no sentido de se constatar quais os valores aproximados de binário, potência e consumo específico de combustível que se podem esperar. O modelo de motor de combustão interna objeto de estudo deste trabalho, devidamente subordinado ao Regulamento de Características Técnicas da Fórmula 1 para 2014, emanado pela Federação Internacional do Automóvel em 05 de Dezembro de 2012, constitui-se como um motor com seis cilindros dispostos na tipologia em “V”, com 1,6 litros de cilindrada, com alimentação de combustível por injeção direta no cilindro e com um turbocompressor. Paralelamente, foi considerado um motor de combustão interna de referência para a Fórmula 1 dos anos 80, o motor Honda RA 168 E. Este propulsor de características muito aproximadas ao objeto estudo, serviu como base de apoio comparativo ao mesmo, na medida em que as principais características construtivas e de performance estão presentes em artigo próprio disponível à leitura comum. Verificou-se que os resultados esperados para o motor de 2014 são ligeiramente inferiores aos do motor Honda no que concerne ao binário e à potência debitados. Já o consumo específico assume valores ligeiramente superiores. Os resultados obtidos nas simulações devem-se essencialmente à existência do turbocompressor, sendo que as outras variáveis revestem-se de insignificância, face ao mesmo. Atendendo à limitação do caudal mássico de combustível de alimentação do motor para 2014, decorre que a sobrepressão debitada pelo turbocompressor estará constrangida também. Perante tal, é espectável que os principais desenvolvimentos passem pelo aumento da taxa de compressão, otimização do formato das câmaras de combustão, emprego de misturas ar/combustível mais pobres e minimização das perdas por fricção.
ABSTRACT: This study was undertaken aiming at providing some forecasting about Formula 1 engines performance for 2014, as a result of the expected introduction of new regulations. A Lotus computational simulator, property of the well-known sports car manufacturer and active participant in Formula 1 competitions, was used throughout this work to observe the released, though approximate, torque, power and specific fuel consumption values, only possible due to LESOFT1 Lotus Engine Simulation™ kind and graceful loan. This research object of study is an internal combustion engine complying with the F1 2014 Technical Features Regulation, issued by the Fédération Internationale de l’Automobile (FIA) on December 5th 2012. It is a 1.6 litre turbocharged direct injection V-shaped engine with 6 cylinders and a single turbocharger. Simultaneously, the Honda RA 168 E, an internal combustion engine that was a milestone in the 1980’s Formula 1, was taken into consideration. This engine, that had very similar characteristics to those presently studied, served as the basis of comparison as the main construction and performance characteristics were available in an open access technical paper. The expected results for the 2014 engine were found to be slightly lower than those of the referred Honda engine, as far as torque and power were considered. On the other hand, the specific consumption was slightly higher. The simulation results obtained are almost exclusively a function of the turbocharger characteristics; the remaining variables have a minor influence. Given the 2014 engine fuel mass flow restriction, the turbocharger boost pressure will also be compromised. That being said, major engine developments expected will come from increased compression ratio, combustion chambers shape optimization, leaner use of air/fuel mixtures and friction losses minimization.
Descrição: Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica e Gestão Industrial
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.19/1939
Aparece nas colecções:ESTGV - DEMGI - Dissertações de mestrado (após aprovadas pelo júri)

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