A presente dissertação trata do projeto de um motor de combustão interna de quatro tempos, ciclo Otto, destinado à categoria de competição Formula SAE, adequado ao mercado brasileiro. Uma extensa pesquisa bibliográfica e de mercado foi realizada para o direcionamento do projeto, além de análises experimentais para obtenção de dados. No estudo experimental foi utilizado um motor monocilíndrico de 300 cc de deslocamento volumétrico, arrefecido a ar, oriundo de uma motocicleta comercial atual, denominado nesta dissertação como \"motor base\". Esse motor foi instalado em uma bancada de dinamômetro e instrumentado de forma a permitir sua avaliação mecânica e termodinâmica. Estudos de desempenho, análises de combustão e emissões também foram realizados, incluindo utilização de etanol, variações da razão ar/combustível e sobrealimentação. Igualmente, foram feitos ensaios experimentais de componentes específicos utilizados no projeto. Os dados experimentais foram utilizados como parâmetros para o projeto mecânico do novo motor Formula SAE, e para a modelagem e simulação do motor base em fluidodinâmica computacional unidimensional (CFD-1D), que foi utilizada como ferramenta auxiliar do projeto. O escopo do projeto mecânico do motor foi restrito ao bloco, virabrequim e alguns componentes de integração, uma vez que todos os demais componentes foram extraídos do motor base e de outros motores presentes no mercado nacional. O motor Formula SAE foi projetado em ambiente computacional (CAD), sendo que para o projeto mecânico do bloco e virabrequim foram realizadas simulações computacionais estruturais, utilizando o método dos elementos finitos (FEA), para verificação da distribuição de tensões nos componentes projetados. O novo motor Formula SAE apresentou vantagens significativas em relação aos custos para aquisição de peças de montagem e reposição, e proporcionou flexibilidade de montagem e operação. / The present dissertation addresses the design of a 4 stroke Otto cycle internal combustion engine dedicated to Formula SAE student program and fitted to the Brazilian market. An extensive literature review and a market benchmark were performed, in order to provide guidance to the project, and experimental analysis for data acquisition. For the experimental study, a 300 cm3 single cylinder air cooled motorcycle engine has been used, taken from a motorcycle currently in production, available in Brazilian market, called in this dissertation as \"base engine\". This engine has been installed in a dynamometer test bench and instrumented in order to allow its mechanical and thermodynamic evaluation. Performance, combustion and emissions analysis were also performed, including ethanol fueling, air/fuel ratio variation and supercharging. Experimental tests with specific engine components were performed to provide necessary design data. The experimental data were used as input parameters for the mechanical design, as well as for modeling and simulation of the base engine on one-dimensional computer fluid dynamics, which was used as an auxiliary tool for this project. The scope of mechanical design of this engine was restrict to the crankcase, crankshaft and some assembly components, since all other components were taken from the base engine and other engines from the national market. The design was assisted by computer aided design (CAD). In order to verify the crankcase and crankshaft mechanical design regarding stress distribution, computational structural analysis have been performed using the finite element method (FEA). The new Formula SAE engine presented significant advantages regarding purchasing costs of parts for assembly and maintenance, and provided assembly and operation flexibility.

Atualmente vive-se uma mudança de paradigma no planejamento dos transportes: o ser humano volta a ser o centro da tomada de decisões e o automóvel fica em segundo plano. Para que isso ocorra, são necessárias ferramentas confiáveis as quais avaliem a situação atual das cidades para que sejam traçadas metas no sentido de melhorar a vida da população. A mobilidade urbana sustentável busca a melhoria do transporte baseada no tripé social, ambiental e econômico. Esse trabalho busca avaliar a condição de segurança do usuário vulnerável (sem carenagem protetora) em relação ao usuário não vulnerável (com carenagem), buscando avaliar fatores como o modo escolhido para justificar a segurança do usuário. Apesar da mudança de paradigma, as intervenções urbanas continuam voltadas ao transporte individual, assim o usuário de transporte público de má qualidade migra para outros modos, o que causa o aumento do risco relativo do usuário vulnerável. Um dos fatores que influenciam muito para essa migração é o tempo de viagem, significativamente maior para o usuário do transporte público. / The present time is known by its change in the paradigm of the transport planning. The human being is once again the main point of the decision making and the automotive vehicles are transcending to a second plan. This demands trust tools to evaluate the real situation of the cities so that real goals to improve people\'s life get drawn. The sustainable urban mobility seeks to improve the transport based on the social, environmental and economic tripod. This essay seeks to evaluate the vulnerable user safety condition (without external protection), against the non vulnerable user (with external protection), such as estimate the choice of the user justifying its safety. Besides the change of the scenario, the urban interventions are still focused in the individual transportation kind, what means that the poor conditions of the transit makes users migrate increasing the relative risk for the vulnerable users. One factor that influences the migration is the time spent on the traveling, which is a lot longer for the user of transit.

Atualmente vive-se uma mudança de paradigma no planejamento dos transportes: o ser humano volta a ser o centro da tomada de decisões e o automóvel fica em segundo plano. Para que isso ocorra, são necessárias ferramentas confiáveis as quais avaliem a situação atual das cidades para que sejam traçadas metas no sentido de melhorar a vida da população. A mobilidade urbana sustentável busca a melhoria do transporte baseada no tripé social, ambiental e econômico. Esse trabalho busca avaliar a condição de segurança do usuário vulnerável (sem carenagem protetora) em relação ao usuário não vulnerável (com carenagem), buscando avaliar fatores como o modo escolhido para justificar a segurança do usuário. Apesar da mudança de paradigma, as intervenções urbanas continuam voltadas ao transporte individual, assim o usuário de transporte público de má qualidade migra para outros modos, o que causa o aumento do risco relativo do usuário vulnerável. Um dos fatores que influenciam muito para essa migração é o tempo de viagem, significativamente maior para o usuário do transporte público. / The present time is known by its change in the paradigm of the transport planning. The human being is once again the main point of the decision making and the automotive vehicles are transcending to a second plan. This demands trust tools to evaluate the real situation of the cities so that real goals to improve people\'s life get drawn. The sustainable urban mobility seeks to improve the transport based on the social, environmental and economic tripod. This essay seeks to evaluate the vulnerable user safety condition (without external protection), against the non vulnerable user (with external protection), such as estimate the choice of the user justifying its safety. Besides the change of the scenario, the urban interventions are still focused in the individual transportation kind, what means that the poor conditions of the transit makes users migrate increasing the relative risk for the vulnerable users. One factor that influences the migration is the time spent on the traveling, which is a lot longer for the user of transit.