Desenvolvimento de veículos individuais: eficiência energética

Desenvolvimento de veículos individuais: eficiência energética

Equipe Canal Ciência

Luiz Carlos Martinelli Júnior

Bruno Bellini Medeiros

A pesquisa busca associar os conhecimentos teóricos às experiências e práticas de desenvolvimento tecnológico.

Projeto de pesquisa

O Acordo de Paris, aprovado em 2015 pelos 195 países que integram a Convenção das Nações Unidas sobre a Mudança do Clima, busca reduzir emissões de gases de efeito estufa (GEE), principalmente do dióxido de carbono (CO2), e conter o aquecimento global. Essa redução nas emissões pode ser alcançada pela limitação do uso de combustíveis fósseis, como o petróleo, no uso de combustíveis menos poluentes, como o etanol, e no desenvolvimento tecnológico de motores mais eficientes. No caso de veículos automotores, a eficiência energética consiste em obter o melhor desempenho com o menor gasto de energia, ou seja, fazer com que o veículo percorra longos deslocamentos com a menor quantidade possível de combustível.

Desenvolvimento de veículos mais eficientes é o desafio que os pesquisadores Luiz Carlos Martinelli Júnior e Bruno Bellini Medeiros propõem aos estudantes do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR – Campus Pato Branco), associando os conhecimentos teóricos às experiências e práticas de desenvolvimento tecnológico, incentivando os acadêmicos a desenvolver e a buscar conhecimento além das portas da sala de aula, visando incrementar sua preparação para o mercado de trabalho.

O Método de Aprendizagem por Problemas aplicado pelos pesquisadores propõe que os estudantes se organizem em equipes, as quais são divididas em células: grupo de potência (powertrain), fabricação, administração, marketing, entre outras. Cada célula é responsável por uma atividade ou conjunto de atividades dentro da equipe, que deve prever atividades de extensão junto à comunidade, participação em competições nacionais e internacionais, relacionamento com empresas parceiras e comunidade acadêmica. Para integrar de uma equipe, o estudante participa de um edital de seleção que exige dele boas notas, dedicação aos estudos e organização do tempo.

Temas do curso de engenharia mecânica, como injeção eletrônica, motores de combustão, mecânica dos sólidos, telemetria, administração do tempo, dentre outros, são trabalhados de forma a possibilitar o desenvolvimento de tecnologia que promova o aperfeiçoamento de veículos e melhore o desempenho de protótipos nas competições.

Atualmente, o curso de Engenharia Mecânica UTFPR possui quatro equipes. A Pato a Jato desenvolve veículos movidos a etanol e a gasolina. A Tubarão Branco desenvolve veículo elétrico. Ambas buscam protótipos com maior eficiência energética. A equipe Pato Baja desenvolve veículo off-road nos padrões da SAE Brasil, associação que tem como missão disseminar a tecnologia e o progresso da mobilidade, e que promove o programa Baja SAE, criado na Universidade da Carolina do Sul, Estados Unidos, que teve sua primeira competição realizada em 1976. Ao participar do programa Baja SAE, o estudante envolve-se com um caso real de desenvolvimento de um veículo off road, desde sua concepção, projeto detalhado, construção e testes. As equipes vencedoras das competições regionais do BAJA SAE são convidadas a participar da competição internacional, nos Estados Unidos. Já a equipe UTech Performance dedica-se à preparação do veículo Chevrolet Astra 2.0 para competições de arrancada. As equipes também contam com a participação de estudantes do curso de Engenharia Elétrica de Computação.

Ao envolver os acadêmicos em atividades diretas e práticas de engenharia, o desafio proposto pelos pesquisadores aos acadêmicos traz um incentivo ao aprendizado em sala de aula. Os envolvidos nas equipes podem observar e aplicar o conhecimento aprendido nos veículos protótipos desenvolvidos por eles mesmos. Questões como segurança, cálculo de tensões, tipos de materiais, eficiência energética, economia, gerenciamento de projetos são discutidas e fazem parte das atividades. A dinâmica dos trabalhos e o envolvimento dos estudantes têm possibilitado um retorno ao curso por meio de bolsas de Iniciação Científica (Pibic), Iniciação Tecnológica (Pibit), de Extensão (Pibex) e de Inovação, bem como à comunidade, por meio de atividades de extensão.

Em abril de 2015, a equipe Pato a Jato (o nome é uma homenagem à cidade de Pato Branco, onde fica o campus da faculdade), viajou até Detroit, capital automobilística dos Estados Unidos, para participar da sua primeira competição internacional. A equipe conseguiu o segundo lugar na categoria combustíveis alternativos na Shell Eco-marathon Americas 2015 com o protótipo Popygua, movido a etanol. A competição reúne estudantes universitários e de ensino médio de todo o continente americano, desafiando-os a construir protótipos de veículos que percorram a maior distância com o menor gasto energético. O veículo brasileiro percorreu 316 km com apenas 1 litro de etanol, distância equivalente a que separa as capitais Curitiba e Florianópolis. A competição serviu de incentivo aos estudantes e deu maior visibilidade às atividades da Universidade. A equipe ganhou o reconhecimento da comunidade, o que reforça o engajamento dos estudantes.

Recentemente, em outubro de 2016, projeto de pesquisa “Telemetria automotiva para maratona universitária da eficiência energética” foi premiado pela SAE BRASIL durante o 25º Congresso e Mostra Internacionais SAE Brasil de Tecnologia da Mobilidade. Em novembro, as equipes de eficiência energética participaram na primeira Shell Eco-marathon Brasil, em Cotia, SP, com os veículos movidos a gasolina, etanol e eletricidade. Ainda em novembro, a equipe Pato Baja participou da competição Baja Sul na cidade de Passo Fundo, RS. Todas estas participações trazem novos conhecimentos e desafios a serem superados. Os acadêmicos, ao observarem outras equipes nas competições, são incentivados à melhorar seus próprios veículos, incluir novas tecnologias e inovações. Além das competições, as equipes participam de eventos de tecnologia, apresentando suas pesquisas, suas ideias e problemas, o que estimula o aperfeiçoamento teórico e prático dos estudantes.

Engenharias

ODS 9: Indústria, Inovação e Infraestrutura

ODS 4: Educação de Qualidade

December 20, 2016