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Formula SAE, originalmente chamada Mini Indy, uma competio mundial

criada em 1978 nos Estados Unidos e organizada pela Society of Automotive Engineers

(SAE). Voltada para estudantes de engenharia, essa competio treina engenheiros de

corrida e projetistas ao redor de todo mundo.

No Brasil existe uma etapa nacional organizada pela SAE Brasil desde 2004, o

Formula SAE Brasil. Equipes de diversas universidades de todo pas participam desta

competio onde devem desenvolver um prottipo veicular estilo frmula em nome de

uma empresa fictcia em desenvolvimento que projeta, fabrica, testa e demonstra um

prottipo veicular para um mercado no profissional de corridas de final de semana. O

prottipo dos graduandos em engenharia ento avaliado em potencial de produo, ou

seja, o prottipo no deve ter apenas a melhor performance durante a competio, mas

tambm um bom custo-benefcio, um bom projeto tcnico e de gerenciamento.

Para participar da competio as equipes devem construir o prottipo segundo o

regulamento da Formula SAE que d liberdade para os estudantes mostrarem sua

capacidade e expressarem sua criatividade, tendo apenas algumas restries que visam

garantir a segurana dos participantes. A competio dura quatro dias onde as equipes

passam por provas estticas e dinmicas. S participam das provas dinmicas as equipes

que tiveram o prottipo aprovado na inspeo de segurana. O prottipo deve ser capaz

de completar todos os eventos descritos na regra, e a equipe que mais pontos adquirir no

decorrer da competio se consagra campe.

As provas estticas da competio so a Inspeo Tcnica, Avaliao de Custos e

Manufaturas, Apresentao de Marketing, e a Prova de Design. Algumas destas provas

abrangem a entrega de relatrios sobre o projeto alguns meses antes da competio como

Relatrio do Atenuador de Impacto, Design Report & Design Spec Sheet, Relatrio de

Custos, Safety Structure Equivalency Form, Student Activity Disclosure Form. Durante

a competio, as provas de design, custos e marketing servem para as equipes

demonstrarem mais detalhadamente os relatrios apresentados, comprovando se o carro

apresentado no evento equivalente aos relatrios.

A prova de Inspeo Tcnica tem por objetivo verificar se o prottipo atende os

requisitos do regulamento da competio e se est apto a competir nas provas dinmicas,

mantendo a segurana dos participantes do evento. A prova dividida em quatro etapas

sequenciais, a equipe no muda de etapa enquanto o prottipo no for aprovado na etapa

anterior. A cada etapa, o carro recebe um selo de verificado e aprovado, s podendo

competir nas provas dinmicas o carro que possuir os quatro selos. As quatro etapas desta

prova so:

1) Scrutineering: Nesta etapa realizada uma inspeo tcnica e de segurana, onde

verificado se o prottipo da equipe, os equipamentos de segurana do piloto, os

pneus de chuvas, os extintores e o push-bar esto conforme o regulamento. Caso

necessrio, a equipe pode tentar se adequar e passar novamente pela inspeo.

Caso o carro, bem como os demais itens, seja aprovado o primeiro selo

concedido equipe.

2) Tilt -Table: Nesta etapa o carro colocado em uma plataforma e inclinado a 45

e depois a 60 para verificar vazamentos de fluidos e tambm a estabilidade do

veiculo. No havendo vazamentos e o carro no desprendendo suas rodas da

plataforma a equipe recebe o segundo selo.

3) Noise: Nesta etapa verificado o rudo do sistema de exausto do motor atravs

de um decibelmetro posicionado prximo a sada do escape, conforme determina

o regulamento. O terceiro selo entregue a equipe que no ultrapassar o valor

limite de 110dB.

4) Brake test: Para conseguir o quarto e ltimo selo, o veculo deve ser aprovado na

prova de frenagem. Nesta etapa o carro deve desenvolver uma boa acelerao e

frear em um local determinado para que os juzes verifiquem se as quatro rodas

travam no momento da freada.

Na Avaliao de Custos e Manufaturas a equipe deve apresentar detalhadamente

o relatrio de custo enviado anteriormente, sendo avaliadas as solues apresentadas para

o projeto nos aspectos de manufatura, custos e qualidade do produto final.

Na Apresentao de Marketing feita uma apresentao do prottipo para

diretores da indstria automobilstica onde o conceito do projeto introduzido e

avaliado se o produto economicamente vivel dentro do mercado. A equipe dispe de

10 minutos para apresentao sem interrupo e 5 minutos dedicados a perguntas e

respostas.

Na Prova de Design a equipe deve demonstrar conhecimento do processo de

desenvolvimento de um veculo, das ferramentas necessrias para a execuo deste

projeto e dos fundamentos de engenharia de cada rea. A avaliao dividida nas

seguintes reas: Suspenso/Direo/Pneus, Freios, Estrutura, Motor, Transmisso e

acessrios de powertrain, Eletrnica. A equipe dever apresentar a conceituao dos

sistemas e escolha de arquitetura; clculos, simulaes e previses de desempenho; e

testes que validaram estes clculos e otimizaes feitas experimentalmente.

No segundo dia do evento, comeam as provas dinmicas. As equipes aprovadas

pela inspeo tcnica esto aptas a competir nas provas: Acelerao, Skid-pad, Autocross

e Enduro e Economia de combustvel.

Na prova de Acelerao avaliada a capacidade de acelerao do veculo medindo

o tempo gasto pelo mesmo para percorrer a distncia de 75 metros em linha reta a partir

de uma largada parada. Cada equipe tem direito a 4 passadas, usando 2 pilotos, ou seja, 2

passadas por piloto. O menor tempo entre as passagens completas ser usado para calcular

a pontuao de cada carro.

Na prova de Skid-pad, ou aderncia lateral, avaliada a capacidade do veculo em

curva medindo o tempo gasto pelo mesmo para percorrer um circuito com dois crculos,

um no sentido horrio e outro no sentido anti-horrio, de raio constante. Cada equipe tem

direito a 4 passadas, usando 2 pilotos, ou seja, 2 passadas por piloto. O menor tempo entre

as passagens completas ser usado para calcular a pontuao de cada carro.

Na prova de Autocross, avalia-se a manobrabilidade do veculo em uma prova que

combina acelerao, frenagem e curvas fechadas em uma pista montada por cones. Cada

equipe tem direito a 4 passadas, usando 2 pilotos, ou seja, 2 passadas por piloto. O menor

tempo entre as passagens completas ser usado para calcular a pontuao de cada carro.

Uma nica prova o Enduro e Economia de combustvel so avaliados, esta prova

realizada no ltimo dia de competio e possui durao de 22Km, onde medida a

resistncia do carro e dos pilotos numa pista travada. Cada equipe deve realizar 22

passadas, h uma parada no meio da prova para troca de pilotos e verificao da

integridade do veculo. Nada que comprometa a integridade do circuito pode cair do carro,

desde uma simples arruela ou uma gota de leo, caso isso ocorra, a equipe est

desclassificada. Os veculos que completarem a prova de enduro passam pela prova de

consumo de combustvel.

A distribuio de pontos pelas provas se d da seguinte forma:

Apresentao de Marketing 75 pontos

Avaliao de Custos e Manufaturas 100 pontos

Prova de Design 150 pontos

Total de pontos das provas estticas 325 pontos

Skid-pad 50 pontos

Acelerao 75 pontos

Economia de Combustvel 100 pontos

Autocross 150 pontos

Enduro 300 pontos

Total de pontos das provas dinmicas 675 pontos

Total de pontos distribudos 1000 pontos

Formula Cefast uma equipe do Centro Federal de Educao Tecnolgica de

Minas Gerais (CEFET/MG), voltada para a competio Formula SAE Brasil. Criada em

2005, Formula Cefast foi pioneira em Minas Gerais e uma das equipes mais antigas do

pas. Desde o incio, destacou-se no cenrio nacional com boas classificaes e ocupa a

quinta posio entre as equipes brasileiras no ranking mundial.

A equipe Formula Cefast uma dentre as seis equipes do CEFET-MG voltadas

para competies. Essas equipes desenvolvem projetos junto ao Ncleo de Engenharia

Aplicado Competio (NEAC), setor da Diretoria de Extenso e Desenvolvimento

Comunitrio do CEFET-MG. O NEAC serve para apoiar os alunos deste Centro em

competies nacionais e internacionais, favorecendo o desenvolvimento de projetos

voltados para competies. Aproximadamente 20 estudantes dos cursos superiores de

Engenharia Mecnica, Engenharia Eltrica, Engenharia de Materiais e Administrao do

CEFET-MG compem a equipe e so orientados pelo professor Wilson Luiz de Almeida

quanto concepo, gesto e desenvolvimento do projeto.

Os integrantes so organizados em quatro grupos que representam os sistemas

base do prottipo mais a diviso administrativa da equipe, so eles: Dinmica Veicular,

Motopropulso, Sistemas Eletroeletrnicos e Administrao. Os grupos que desenvolvem

engenharia so subdivididos nos sistemas de direo, freios, estrutura, suspenso,

aerodinmica, admisso e escape, calibrao, arrefecimento, transmisso, cmbio, chicote

eltrico, eletrnica e aquisio de dados.

Prottipo ES07, 2014.

Nesse contexto, temos que cada um dos componentes do prottipo deve ser

dimensionado considerando-se o menor peso possvel, e de forma que possuam a

resistncia mecnica necessria para os esforos a que so submetidos.

O projeto enviado trata-se de uma proposta de troca de materiais das mangas

de eixo do prottipo de ao 1020 para alumnio 7075-T6; de forma a alcanar uma

reduo significativa de massa de aproximadamente 30%. Com a mudana de materiais,

podemos atingir maior fidelidade ao projeto e simplicidade na produo.

Para tal, foram realizados estudos estticos e de fadiga por danos acumulativos

com foras estimadas para cada uma das situaes dinmicas que o prottipo pode

estar sujeito. Seguem abaixo simulaes dos esforos de bump para ambos os

projetos, em ao e em alumnio, para ilustrar a equivalncia estrutural dos materiais.

Manga dianteira soldada em ao, m = 1092g.

Manga dianteira usinada em alumnio, m = 773g