Project Cars #101: conheça o projeto do Fórmula SAE da equipe FSAE Unicamp

André Abi Chedid 7 julho, 2014 18
Project Cars #101: conheça o projeto do Fórmula SAE da equipe FSAE Unicamp

E aí, pessoal do FlatOut!? Meu nome é André Abi Chedid, sou aluno do quinto ano de Engenharia Mecânica da Unicamp e estou aqui para falar da equipe FSAE Unicamp. Em nosso primeiro post, vou comentar um pouco sobre a competição, para quem ainda não a conhece, a nossa história e o nosso projeto.

 

A Competição

O Formula SAE (ou Formula Student, como é conhecido na Europa) é uma competição estudantil cujo objetivo é basicamente construir um monoposto de corrida que atenda a um regulamento internacional. Atualmente há cerca de 585 equipes (508 com motores a combustão e 77 elétricos), que podem participar de diversos eventos no mundo inteiro. A etapa brasileira é feita no fim do ano no ECPA, em Piracicaba, na qual o primeiro e o segundo colocado na categoria combustão ganham respectivamente uma inscrição nas competições de Michigan e Lincoln, nos EUA, e o primeiro lugar na categoria elétrico para Lincoln. Ano passado reuniram-se 37 carros ao todo.

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Competição alemã, realizada em Hockenheim

A competição, que dura de três a quatro dias, é separada em provas estáticas e dinâmicas:

As provas estáticas avaliam a concepção do veículo sob o ponto de vista de engenharia e também de mercado. As equipes precisam justificar o projeto de cada componente para juízes que são do ramo automobilístico. Além disso, é feito um levantamento de custos e manufatura e também uma apresentação de negócios visando a uma produção em massa do protótipo.

Cada carro é submetido a uma rigorosa inspeção técnica para verificar se o regulamento foi seguido antes de ele poder ir para a pista para participar das provas dinâmicas, que se dividem em Skid Pad, Aceleração, Autocross e Enduro. As pontuações são feitas todas no relógio, havendo penalizações no tempo quando necessário.

– Skid Pad: trajeto em forma de 8 para testar o desempenho e estabilidade em curva;

– Aceleração: uma simples reta de 75 m, feita com o pé cravado no acelerador e as costas no banco;

– Autocross: trajeto de 1 km com uma pista de largura de três metros que define o carro mais rápido;

Equipe alemã com motor desenvolvido em parceria com a AMG: injeção direta, turbo e comando variável produzem torque de sobra nas curvas

– Enduro: uma prova de 22 km de distância para testar a resistência e economia de combustível de cada carro. Falhas não são toleradas!

 

A História

Nossa equipe nasceu em 2006, dois anos após a primeira competição no Brasil, com o intuito de fazer um carro simples e confiável. Ao decorrer dos anos, a experiência foi sendo adquirida e consequentemente os resultados melhoraram. Em 2011 conquistamos o segundo lugar geral, o que nos deu o direito de competir em 2012 em Lincoln – NE.

Tive o prazer de ir a esta competição, que com certeza foi inesquecível. Além da colocação satisfatória de 17º dentre 81 equipes, fomos os mais rápidos na aceleração, justamente na terra dos drags, sendo a primeira equipe brasileira a conquistar uma prova internacional!

3 - Foto Equipe Lincoln

Equipe reunida na competição americana

Apesar do extremo orgulho com o qual saímos de lá, as coisas não deram muito certo depois. Infelizmente não tínhamos um orçamento suficiente para termos todos os componentes para construir um novo carro sem desmontar o antigo. Por causa de intermináveis problemas burocráticos no processo de importação, o carro chegou ao Brasil uma semana antes da competição, no final de Novembro, e foi liberado pela alfândega apenas em Janeiro (totalizando mais de 5 meses de atraso).

Isso foi extremamente frustrante para a equipe, pois conseguimos participar apenas das provas estáticas naquele ano. Apesar de não obter uma boa colocação final, vencemos a prova de apresentação, a única que não dependia da presença do carro.

4 - Foto Carro no Container

Após uma longa viagem, finalmente em casa (nossa antiga oficina)

Os resultados de 2013 mostram que superamos esse fato: aprimoramos nosso projeto de 2012 e construímos um carro que nos garantiu novamente a segunda colocação no Brasil.

No momento nos preparamos para ir à competição de Lincoln que acontece a partir do dia 18 de Junho. Certamente estamos mais experientes para contornar os problemas que surgirem e para brigar depois por um título no Brasil. Os nossos 42 membros estão também trabalhando no projeto deste ano, que está quase finalizado e em breve entrará na fase de construção.

 

O Projeto

Vamos finalmente ao que interessa, o nosso “brinquedo”:

5 - Foto Carro Congresso

F2013 exposto no Congresso SAE

– Motor

Por regulamento, podemos ter um motor de até 610 cm³ sem qualquer limitação ao número de cilindros, uso de turbos etc. Entretanto, uma restrição de 20 mm de diâmetro no começo da admissão nos obriga a projetar todo um novo sistema e a fazer uma nova calibração, realizada em dinamômetros de bancada e de chassis e também em pista.

O carro usa um motor de Yamaha R6 2010 e uma ECU totalmente personalizável, que nos fornecem 97 cv de diversão. O coletor de admissão foi otimizado através de análises CFD e impresso em material polímerico, o que permitiu uma enorme liberdade na sua geometria. As trocas de marcha são feitas por um atuador eletromecânico integrado à ECU e o radiador foi redimensionado por causa da diminuição da potência original.

– Suspensão e Freios

Com pneus slicks de 13 polegadas e amortecedores com regulagem de baixa e alta frequência feitos especialmente para essa competição, a suspensão é acertada nos detalhes baseada em uma análise cinemática e dinâmica. Uma geometria de braços duplo A e sistema de pull rods permitem um ajuste para cada prova. Os freios, com discos cortados a laser, são dimensionados para travar os quatro pneus ao mesmo tempo, como é exigido no regulamento.

– Chassi

Nosso chassi é tubular, feito de aço de alta resistência microligado (HSLA), e otimizado em FEM, o que nos garante uma excelente rigidez torsional com um baixo peso. Há muitas equipes que utilizam um monocoque de carbono ou até mesmo de honeycomb de alumínio, mas esse tipo de manufatura é consideravelmente inviável no Brasil. A nossa carenagem é laminada em fibra de carbono após uma análise CFD para diminuição do arrasto do carro.

– Elétrica

Além da programação de ECU e VCU, nossa divisão de elétrica é responsável por um sistema de telemetria e aquisição de dados, não só para um feedback para o piloto, mas também para validações do nosso projeto.

– Patrocínios

Obviamente um carro que pesa 215 kg e acelera de 0 a  100km/h em menos de 3,7 segundos tem um orçamento expressivo, e é por isso que dependemos muito dos recursos dos nossos patrocinadores, sem os quais nada disso sairia do papel. Os apoios vão desde doações financeiras a até fornecimento de materiais e de serviços, como usinagem de componentes. Estamos em contato direto com empresas de grande porte como CBMM, Cortag, ETAS, Schaeffler e Mahle.

 

História Pessoal

Estou na equipe desde 2011, tendo já sido diretor da divisão de Motor e Powertrain (após uma reestruturação das divisões). Atualmente estou fazendo intercâmbio na Alemanha e, por ter uma imensa paixão por essa competição, não poderia deixar de participar aqui na Europa, ambiente da maioria das equipes de ponta.

Além das competições no Brasil em 2011 e 2012 e dos EUA em 2012, fui à da Alemanha e à da Itália ano passado como integrante da equipe da Universidade Técnica de Berlim, da qual faço parte desde Agosto. Neste ano, além dos EUA com a Unicamp, ainda irei às competições da Alemanha e da Áustria e estarei de volta para a do Brasil em Outubro.

É um gigantesco prazer poder fazer parte de tudo isso e ver a que nível algumas equipes chegam por aqui. Com certeza terei muito a levar de volta ao Brasil, onde ainda pretendo passar muitas madrugadas trabalhando!

6 - µguia

Em breve farei um post sobre os nossos resultados na competição de Lincoln. Caso queiram conferir mais de perto, curtam nossa página no Facebook. Grande abraço!

Por André Abi Chedid, Project Cars #101

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  • Barba

    Os cara andam de Hoosier, merecem respeito !!

  • Dieki

    A estrutura de vocês é espantosa!

    • lightness RS

      Realmente…

      Geralmente só vemos algo assim nas universidades particulares no nosso pais, as estaduais ou federais geralmente estão cagando e andando (como já vimos em outros PC daqui do site), poucas delas oferecem esse apoio

      • castilho17

        e o apoio das estaduais de são paulo é muito maior que o que as equipes das federais do poís recebem..

  • GSB

    “Equipe alemã com motor desenvolvido em parceria com a AMG

    Formula SAE não brinca em serviço hein…

    E essas Hoosiers, muito fodástico!

    • CarvalhoRosolen

      tão de cheat… hahahah

  • DeenisV12

    Notei que este escape (wr?) tá virado pra frente no dyno, vocês usam assim mesmo? isso não atrapalharia o fluxo de saída?

    • Walace Giallonardo

      Sim, atrapalha o fluxo de saída, mas a diferença de velocidades é grande. Fora isso há a zona de baixa pressão criada pelo pneu e as vantagens que o escape posicionado dessa maneira trás, como aspectos construtivos e a centralização de massas no protótipo.

  • Brazooka
    • GabrielF100

      Engenheiros.

      • Phenx

        Se eles não vão até a festa, a festa vai até eles! Principalmente depois que terminam, né?

  • DeenisV12

    Eu amo mexer mecânica, eletrônica, agora, usar isto em estudos e até em uma profissão deve ser incrível, enquanto isso, fico ocupado com meu projeto eterno de minha cbr f3 hahaha

  • Jwoll

    Essa alfandega brasileira, atrapalhou o trabalho de vocês.
    Sucesso!

  • Leonardo Fournier

    sensacional o projeto, sucesso!

  • XRS250

    Parabéns bonito o projeto e motor de motor Yamaha, vai ficar muito bem na foto.

  • Luiz K. Jr

    Uma pergunta, como faz pra lider com o baixo torque da R6 em baixas RPM’s? é usada uma técnica tipo das motos de wheeling, de fazer aquele jogo de coroa/pinhão? Seria bom se alguém poderia esclarecer isso!

    Exemplificando:

    • Walace Giallonardo

      Olá Luiz, fui de ambas equipes(elétrico e combustão) da Unicamp e acho que posso responder sua pergunta.
      Sim, uma das principais técnicas para vencer o vale de torque em baixas rpm da R6 e seu levíssimo platô é trabalhar com a relação coroa/pinhão, fora isso há estratégias de calibração para manter um patamar de torque mais suave em baixa e ainda a possível troca do comando de válvulas.

  • Caio Fiorin

    Boa Tarde!
    Parabéns pelo projeto, realmente é uma competição mt disputada pelo que eu li. Sou estudante de Eng. Mecânica e estou no sétimo termo, gostaria de fazer contato com vcs por ja terem um histórico mt bom, como pude ler acima sobre a competição. Gostaria de saber se poderia fornecer um e-mail ou contato pessoal de membros de sua equipe que no qual possa me esclarecer algumas duvidas sobre a Formula SAE.
    Att, Obg!