Fundada em 1952, a Nihon University Engine Association começou como um clube focado em pesquisa automotiva e colaborou com grandes fabricantes automotivos durante seus primeiros anos. A década de 1980 marcou uma mudança para o automobilismo competitivo. A associação começou a participar de desafios eco-mile, competições para ver quem poderia viajar mais longe com um único litro de gasolina, juntamente com eventos voluntários de rali. Em 2000 e 2001, eles tinham definido suas miras mais altas, competindo no prestigiado US Formula SAE com fabricação de capô personalizada e construção de estrutura de alumínio.

Hoje, como parte da iniciativa de projeto estudantil “Future Doctor Workshop” da universidade, a Engine Association desfruta de apoio institucional, incluindo financiamento e espaço de trabalho dedicado. Esse apoio permitiu que eles competissem em todos os eventos de Fórmula Estudante Japonesa desde a competição inaugural de 2003, um feito alcançado por apenas algumas equipes universitárias. Neste artigo, nos sentamos com o Sr. Iki da Nihon University Engine Association para saber como o Flir T540 está ajudando sua equipe a obter classificações mais altas no desenvolvimento de carros de corrida.

Sr. Iki da Nihon University Engine Association

A importância da experiência de construção e da coleta de dados com testes de condução reais de máquinas desenvolvidas

A jornada da Nihon University Engine Association nem sempre foi tranquila. Durante anos, eles lutaram com classificações que pairavam em torno do 50o lugar. No entanto, uma revisão abrangente do projeto transformou seu desempenho. Competições recentes os viram consistentemente se destacar entre os 20 melhores, com acabamentos impressionantes no 19o, 26o e 16o lugar. Essa reviravolta resulta da unidade fortalecida da equipe e do suporte inestimável dos ex-alunos. Mesmo durante a pandemia da COVID, quando muitos programas falharam, eles mantiveram sua vantagem técnica e espírito competitivo.

“Entrar na categoria elite requer um compromisso total com o desenvolvimento de carros de corrida e engenharia de componentes, além de testes extensivos”, explica o Sr. Iki. 

A lacuna entre as escolas de nível superior e médio muitas vezes se resume a controlar o tempo. Simplesmente não há substituto para a experiência do mundo real e o acúmulo de dados. O carro de corrida atual da equipe reflete sua abordagem ambiciosa: ele apresenta um sofisticado sistema de suspensão (POU) projetado para controlar o rolo do chassi, combinado com ajuste do motor de alta saída que ultrapassa os limites de desempenho. 

O chassi de carros de corrida da Associação de Motores.

Uma vantagem que a equipe tinha era o acesso a uma câmera termográfica profissional Flir T540 com resolução de 464 × 348. Inicialmente, o Sr. Iki planejava usar o Flir T540 para análise de temperatura dos pneus, especificamente para otimizar ângulos de cambagem (Foto 3) e monitoramento do sistema de freios. No entanto, ele logo descobriu o valor inesperado da câmera em aplicações de ajuste do motor. 

Pneus traseiros direito (acima) e dianteiro esquerdo (abaixo) mostrados antes e depois da condução.

Uma distribuição de calor uniforme indica uma configuração devidamente otimizada.

Foco na relação entre a saída de energia e as mudanças de temperatura do sistema de exaustão - Análise de vídeo do sistema de exaustão

“Os veículos de produção são projetados com margens de segurança para as condições diárias de condução, mas os motores de carros de corrida operam sob princípios completamente diferentes. O desempenho é tudo”, explica o Sr. Iki. “Avançar o tempo de combustão da mistura ar-combustível pode aumentar a potência, mas se for definido muito cedo, pode causar batidas, o que, no pior caso, pode levar à falha do motor. Por outro lado, se o tempo de combustão for muito conservador, a energia é desperdiçada como calor em vez de convertida em energia utilizável. Os efeitos dos ajustes de sincronização da ignição podem ser vistos como valores numéricos na curva de potência de um dinamômetro do chassi. No entanto, quando analisamos gravações de vídeo de mudanças de temperatura no sistema de escapamento e comparamos com os dados de energia, os resultados corresponderam perfeitamente à curva de energia.”

Câmera Termográfica Profissional Flir T540

A Flir T540 é uma câmera de alto desempenho projetada para pesquisa e desenvolvimento avançados, mas quando combinada com o software de análise simplificado Thermal Studio Pro, permite que as equipes obtenham resultados de medição de forma rápida e intuitiva diretamente no local.

Olhando para o futuro, a Associação de Motores planeja desenvolver um cárter de óleo personalizado para abaixar o centro de gravidade do carro. Nessa fase, o Flir T540 também desempenhará um papel fundamental na verificação de se o desempenho de refrigeração do motor é suficiente.

Temperatura do coletor do silencioso, ajuste de sincronização pré e pós-ignição.

Depois que a sincronização da ignição foi ajustada, a temperatura do coletor do silencioso diminuiu, indicando que os gases de escape estavam sendo convertidos de forma mais eficaz em energia utilizável.

Dados de temperatura do silencioso e da série temporal do coletor.

O Sr. Iki observou que o Flir T540 não é apenas útil para o ajuste do motor, mas também para avaliar o desempenho da dissipação de calor. Ao comparar imagens térmicas da superfície do silencioso antes e depois da aplicação do HDP, um revestimento de alto desempenho projetado para aumentar a área da superfície e aumentar a dissipação de calor, a eficácia do revestimento foi claramente demonstrada usando o Flir T540. 

Silencioso antes e depois do revestimento HDP.

As temperaturas foram medidas após cargas de condução idênticas. Um aumento de aproximadamente 8 °C na temperatura de dissipação de calor foi observado na área da malha após a aplicação do revestimento.