Última alteração: 23-10-2012
Resumo
Este trabalho apresenta os resultados da análise do desempenho aerodinâmico de um protótipo automotivo. O objetivo do projeto, que está em andamento, é o de desenvolver um veículo automotivo de uso urbano, pequeno e econômico. A aerodinâmica de um veículo automotivo influência sua eficiência energética, e o formato de sua carroceria define seu desempenho aerodinâmico. Assim, foi projetada uma carroceria para o veículo que está em desenvolvimento. Com base nessa proposta, foram desenvolvidos três desenhos diferentes de carrocerias. Para cada tipo de carroceria, foram feitas análises numéricas do seu comportamento aerodinâmico, utilizando técnicas de simulação realizadas através de um programa que emprega o método dos elementos finitos (MEF). A simulação do escoamento de ar sobre o modelo tridimensional de cada tipo de carroceria foi feita em três etapas: geração da geometria da carroceria em programa de CAD (Computer Aided Design – Desenho Auxiliado por Computador), discretização do modelo e do domínio limitado em torno dele, com uso de um programa de geração de malha, e solução do escoamento através de um programa de Dinâmica dos Fluidos Computacional (DFC). O modelo numérico tridimensional desenvolvido para as simulações contém a geometria da carroceria do carro envolvida por um túnel de vento virtual. Para as simulações, são definidas velocidades de deslocamento do ar através do veículo. A solução do escoamento de ar de cada carroceria fornece como resultados mapas em cores representado a pressão aerodinâmica e a velocidade do ar através da carroceria, além do cálculo do coeficiente de arrasto. Os resultados das simulações dos três tipos de carrocerias foram comparados em termos de coeficiente de arrasto. As simulações mostraram que o modelo 1 de carroceria apresentou um coeficiente de arrasto de 0,193, o modelo 2, de 0,162, e o modelo 3, de 0,222, todos medidos a uma velocidade de 60 km/h. Para 80 km/h, os resultados para os modelos 1, 2 e 3 foram, respectivamente, 0,192, 0,156 e 0,216. A carroceria que apresentou o menor coeficiente de arrasto foi escolhida. O modelo dessa carroceria foi detalhado, e foram incluídas no seu desenho as rodas e caixas de roda para uma simulação mais fidedigna. Após, foi incluído um defletor de ar na parte traseira da carroceria, no intuito de reduzir o arrasto aerodinâmico do protótipo. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios pelo uso do defletor, que permitiu uma redução do arrasto aerodinâmico em cerca de 6%.