dc.contributor.advisor | Martins, Mario Eduardo Santos | |
dc.creator | Strapasson, Matheus | |
dc.date.accessioned | 2021-10-22T18:44:15Z | |
dc.date.available | 2021-10-22T18:44:15Z | |
dc.date.issued | 2021-09-10 | |
dc.date.submitted | 2021-09-10 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22519 | |
dc.description.abstract | Motorsports contributed greatly for the improvement of internal combustion engines
because they adopted the engine as their primary power unit. This work aims the
development of a high performance V8 engine for experimental vehicles and
motorsport championships, promoting the pleasure of driving a powerful car with a
remarkable sound, referring to Ferrari vehicles. The aim of this work is to develop a
high performance V8 engine from adaptations in four-cylinder engines available on the
market, to be marketed in motorsport championships and among engine enthusiasts.
For that, the first step was to select a suitable engine for the adaptation, considering
factors such as availability and cost of the components, ease of adaptation to the V
configuration, weight and power. After choosing which engine to use, reverse
engineering of this engine was made, measuring main geometric aspects to initiate the
adaptation to the V arrangement in CAD software. Besides, parameters such as valve
lifts and discharge coefficients were measured to perform 1-D thermodynamic
simulations to obtain performance curves. Additionally, dynamic simulations were
performed to evaluate the forces acting on the engine main bearings due to inertia and
combustion forces. The chosen engine was a sport bike one, by the fact that it is a
light, powerful engine and it has parts that help the adaptation to the V arrangement.
Reverse engineering of this engine was made and the necessary parameters to the
adaptation and the simulations were obtained. Furthermore, the simulated engine
performance curves were similar to commercial four-cylinder engines. Besides, with
the implementation of the dynamic simulation, it was noted that in comparison with the
model without counterweights, the one with the four-cylinder counterweights increased
the unbalance of the engine, not fulfilling its primary purpose of balancing the engine.
Taking back to the V8 engine adaptation, this process followed design decisions such
as the use of a flat-plane crankshaft and a dry sump system. The result of this
adaptation was an engine block of 625 mm of length, 570 mm of width, 445 mm of
height and a mass of 85 kg. Thermodynamic simulation of this engine indicated a peak
torque of 282,6 Nm at 8.000 rpm and a peak power of 259,8 kW at 9.500 rpm, resulting
in a power-to-weight ratio of 4,09 hp/kg, comparing with V8 engines designed by
companies specialized in adapting commercial engines to high performance. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.subject | Motores de alto desempenho | por |
dc.subject | Virabrequim | por |
dc.subject | Bloco do motor | por |
dc.subject | High-performance engines | eng |
dc.subject | Crankshaft | eng |
dc.subject | Engine block | eng |
dc.subject | Engine simulation | eng |
dc.title | Desenvolvimento de um motor V8 de alta performance | por |
dc.title.alternative | Development of a high performance V8 engine | eng |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.description.resumo | O esporte automotor foi um grande contribuinte para o desenvolvimento dos motores
a combustão interna, pois adotou-os como o mecanismo para impulsionar os veículos
na corrida. Esse trabalho visa o desenvolvimento de um motor V8 de alto desempenho
para veículos experimentais e de competições automobilísticas, promovendo o prazer
de dirigir um automóvel potente e com som marcante, que remeta aos veículos da
marca Ferrari. O objetivo deste trabalho é desenvolver um motor V8 de alto
desempenho a partir da adaptação de um motor de 4 cilindros já existente no mercado
para ser comercializado em competições de esporte automotor e entre entusiastas de
motores. O primeiro passo para isso foi a escolha do motor mais adequado para a
adaptação, levando em conta fatores como disponibilidade e custo das peças,
facilidade de adaptação para a configuração em V, peso e potência. Após a escolha
do motor, realizou-se a engenharia reversa do motor escolhido, medindo as principais
características geométricas para a realização da adaptação para a configuração V8
em software CAD. Além disso, foram medidos parâmetros como o perfil de abertura e
os coeficientes de descarga das válvulas para realizar uma simulação termodinâmica
1-D para obter as curvas de desempenho. Adicionalmente, realizou-se uma simulação
dinâmica para avaliar as forças incidentes nos mancais devido à inércia e às forças
de combustão. O motor escolhido foi o de uma motocicleta esportiva pelo fato deste
ser leve, potente e possuir partes que facilitam a adaptação para a configuração V.
Em seguida, fez-se a engenharia reversa desse motor e obteve-se os parâmetros
necessários para a adaptação e para as simulações. As curvas de desempenho do
motor simulado apresentaram semelhança com as curvas dos motores de 4 cilindros.
Adicionalmente com a realização da simulação dinâmica, notou-se que, ao comparar
o modelo com os contrapesos do motor original com o modelo sem contrapesos, os
contrapesos modelados estavam aumentando o desbalanceamento do motor, não
cumprindo sua função primordial de balancear as forças inerciais. Alterando o foco
para a adaptação do motor V8, realizou-se a adaptação para a configuração V8
seguindo decisões do projeto como a utilização de um virabrequim plano e um sistema
de cárter seco. O resultado dessa adaptação foi um bloco do motor de 625 mm de
comprimento, 570 mm de largura e 445 mm de altura e uma massa de 85 kg. A
simulação termodinâmica deste motor indicou um torque máximo de 282,6 Nm a 8.000
rpm e um pico de potência de 259,8 kW a 9.500 rpm, resultando em uma relação
potência-peso de 4,09 hp/kg, comparando-se com motores V8 produzidos por
empresas especializadas na adaptação de motores comerciais para a alta
performance. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |