Otimização da Relação de Transmissão em veículos FSAE-EV (2025)
- Authors:
- Autor USP: SANTANA, RAFAEL VIEIRA DE - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: VEÍCULOS DE COMPETIÇÃO; VEÍCULOS ELÉTRICOS; EFICIÊNCIA ENERGÉTICA; FRENAGEM
- Keywords: Formula SAE; electric vehicle; gear ratio; dynamic simulation; regenerative braking; optimization; energy efficiency
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação de uma metodologia para otimização da relação de transmissão de um veículo Fórmula SAE Elétrico, fundamentada em simulações de desempenho dinâmico e em um critério de pontuação derivado das provas da competição. Para isso, o software OpenLAP foi adaptado ao contexto de um powertrain elétrico, resultando no TupãLAP, ferramenta mais robusta e fiel às características reais do veículo. As adaptações incorporaram a modelagem da transferência longitudinal de carga pelo método half-car, o cálculo do raio dinâmico do pneu, a inclusão das inércias rotativas equivalentes e o balanço energético baseado em diagramas de eficiência, além da implementação simplificada de frenagem regenerativa. Foram definidos dois modelos de referência: o T-09 Original, representando o veículo real da Equipe EESC-USP Tupã, e o T-09 Adaptado, criado para explorar configurações alternativas de motor, massa e pneus. Essa diferenciação permitiu estabelecer limites físicos e computacionais consistentes, garantindo que a otimização ocorresse dentro de uma faixa realista de desempenho. As simulações revelaram comportamentos característicos de saturação de tração e pico de velocidade, validando o recorte da região de busca e demonstrando a coerência da metodologia proposta.A comparação entre o OpenLAP e o TupãLAP evidenciou diferenças significativas no módulo DRAG, onde a inclusão dos efeitos dinâmicos — especialmente a transferência de carga e as inércias rotacionais — alterou o tempo de volta de forma coerente com a física do problema. Em termos energéticos, a adoção da frenagem regenerativa reduziu o consumo total em aproximadamente 5% no modelo adaptado e 3% no original, valores compatíveis com a estratégia simplificada implementada. As relações de transmissão ótimas concentraram-se em faixas estreitas — entre 2,9 e 4,1 para o modelo original e entre 13,7 e 17,0 para o adaptado — indicando robustez da solução e flexibilidade de integração com outros subsistemas.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
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ABNT
SANTANA, Rafael Vieira de e OSHIRO, Roberto Eiki. Otimização da Relação de Transmissão em veículos FSAE-EV. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/2deae5d2-d1d6-4963-b9d9-781c57edcd6e/Santana_Rafael_Vieira_de.pdf. Acesso em: 13 fev. 2026. -
APA
Santana, R. V. de, & Oshiro, R. E. (2025). Otimização da Relação de Transmissão em veículos FSAE-EV (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/2deae5d2-d1d6-4963-b9d9-781c57edcd6e/Santana_Rafael_Vieira_de.pdf -
NLM
Santana RV de, Oshiro RE. Otimização da Relação de Transmissão em veículos FSAE-EV [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 13 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/2deae5d2-d1d6-4963-b9d9-781c57edcd6e/Santana_Rafael_Vieira_de.pdf -
Vancouver
Santana RV de, Oshiro RE. Otimização da Relação de Transmissão em veículos FSAE-EV [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 13 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/2deae5d2-d1d6-4963-b9d9-781c57edcd6e/Santana_Rafael_Vieira_de.pdf
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