Development of a Turbocharger for a Formula Sae Car Engine

Abstract

[ES] Esta tesis explora el desarrollo de un sistema de turbocompresor para un automóvil de la Fórmula SAE, específicamente para el automóvil de la Scuderia Tor Vergata, con el objetivo de demostrar el potencial de aumento de potencia y rendimiento a través de su implementación. La investigación abarca los conceptos fundamentales de la sobrealimentación, la modelización teórica del motor y la selección del turbocompresor, y la posterior simulación utilizando el software Simulink. El estudio comienza examinando la tecnología de los turbocompresores, sus principios, ventajas y desafíos. Luego se utilizan modelos teóricos para predecir el rendimiento en función de parámetros como la relación de compresión y el tamaño de la turbina. Las simulaciones de Simulink comparan el comportamiento del motor con y sin el turbocompresor, ilustrando mejoras significativas en la potencia de salida y el rendimiento general. Esta tesis proporciona conocimientos valiosos sobre el diseño e implementación de sistemas de turbocompresores para vehículos de la Fórmula SAE, mostrando su potencial para mejorar la potencia y el rendimiento, y contribuyendo así a optimizar el rendimiento del vehículo en la pista.

[EN] This thesis explores the development of a turbocharger system for a Formula SAE car, specifically for the Scuderia Tor Vergata¿s car, aiming to demonstrate the potential for increased power and performance through its implementation. The research encompasses the fundamental concepts of turbocharging, theoretical modeling of engine and turbocharger selection, and subsequent simulation using Simulink software. The study begins by examining turbocharger technology, its principles, advantages, and challenges. Theoretical models are then used to predict performance based on parameters such as compression ratio and turbine size. Simulink simulations compare the engine's behavior with and without the turbocharger, illustrating significant improvements in power output and overall performance. This thesis provides valuable insights into the design and implementation of turbocharger systems for Formula SAE vehicles, showcasing their potential to enhance power and performance, thereby contributing to optimizing vehicle performance on the track