INFLUÊNCIA DA ALTERAÇÃO DA MASSA DOS PESOS DE UM CÂMBIO CVT NO DESEMPENHO DE UM PROTÓTIPO BAJA

Abstract

Visando melhor desempenho do protótipo da equipe SamaBaja, verificou-se a demanda de otimização da configuração do câmbio CVT (Continuosly Variable Transmission) utilizado. CVT é um sistema de transmissão de potência em que a variação da relação de transmissão tanto redução quanto multiplicação ocorrem de forma contínua, assumindo infinitos valores. Este modelo de transmissão possibilita ajustes pontuais visando atingir a configuração adequada a um objetivo determinado, de maneira a estar alinhada com os requisitos de projeto do carro e proporcionando maleabilidade frente aos diferentes cenários de competição. Dentre os ajustes possíveis a serem feitos, destaca-se a alteração da massa dos cames/pesos (fly- weights) da polia motora, que impactam diretamente na velocidade de engate do câmbio CVT. Para tanto ficou evidente a necessidade de comprovação prática de conceitos teóricos para validação da configuração ideal da transmissão. A realização dos testes se deu através da utilização de um tacômetro óptico digital, medindo a rotação de ambas as polias e variando a rotação do motor com o carro suspenso. A partir dos dados aferidos analisou-se o impacto da alteração da massa dos pesos. Foi possível confirmar através dos testes que com o acréscimo de massa, a rotação do motor teve de ser menor para engatar o câmbio CVT, saindo de uma velocidade de engate de 2559,5 rpm, com pesos de 160 g, para 2153 rpm na configuração com 180 g. Proporcionando ao carro velocidades mais altas para a mesma faixa de rotação do motor. E por fim conclui-se um ganho de 20,5% de tempo de aceleração do veículo, analisados de 0 a 20 km/h, saindo de 4,185 s para 3,329 s. Ademais, com base nos resultados obtidos de torque do veículo, evidenciaram que os ganhos em aceleração não impactam negativamente no desempenho trativo do veículo. Tais resultados evidenciam a possibilidade de configuração do CVT conforme os objetivos da equipe ao longo dos ciclos.

In order to enhance the performance of the SamaBaja team's prototype, the demand for optimizing the configuration of the Continuous Variable Transmission (CVT) used was examined. CVT is a power transmission system in which the variation of the transmission ratio, both reduction and multiplication, occurs continuously, assuming infinite values. It enables adjustments to achieve the appropriate configuration for a specific goal, aligning with the car design requirements and providing flexibility across different competition scenarios. Among the possible adjustments, a noteworthy one is the alteration of the mass of the fly-weights in the driving pulley, directly impacting the CVT engagement speed. Thus, the need for practical validation of theoretical concepts to confirm the ideal transmission configuration became evident. Tests were conducted using a digital optical tachometer, measuring the rotation of both pulleys and varying the engine speed with the car suspended. From the collected data, the impact of the alteration of the fly-weight mass was analyzed. The tests confirmed that with an increase in mass, the engine rotation needed to engage the CVT was lower, decreasing from an engagement speed of 2559.5 rpm with 160g weights to 2153 rpm with 180g weights. This provided the car with higher speeds for the same engine rotation range. In conclusion, a 20.5% acceleration time gain for the vehicle was observed, analyzed from 0 to 20 km/h, reducing from 4.185 s to 3.329 s. Furthermore, based on the obtained vehicle torque results, it was evident that the acceleration gains did not negatively impact the traction performance of the vehicle. These findings highlight the feasibility of configuring the CVT according to the team's objectives throughout the cycles.