A competição

A competição Fórmula SAE, assim como as outras provas promovidas pela entidade, tem como objetivo propiciar aos estudantes de Engenharia a oportunidade de aplicar na prática os conhecimentos adquiridos em sala de aula, desenvolvendo um projeto completo e construindo um carro tipo Fórmula. A competição foi criada na década de 80 nos EUA, com intuito de melhorar a qualificação da mão de obra que chegava ao mercado automotivo.

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A Equipe

Equipe de Formula SAE da Universidade Federal do Rio de Janeiro

A Icarus UFRJ é uma das cinco equipes de Formula SAE mais antigas do país, tendo sido fundada em 2004, ano da primeira competição brasileira. Atualmente,é composta, majoritariamente, por alunos dos cursos de Engenharia da Escola Politécnica, mas já conta com membros de outras carreiras.

Nossas Áreas

A equipe é dividida em areas tecnicas para melhor apreoveitamento.
Aerodinâmica

Visa utilizar o escoamento de ar ao redor do protótipo a favor de sua performance, gerando maior downforce, que aumenta a tração, e menor arrasto, superando a força contrátia ao movimento do carro. A equipe está começando a fazer uso do componente “undertray”, uma peça plana com difusores de ar na parte traseira. A peça fica na parte inferior do protótipo e busca basicamente facilitar o fluxo de ar, acelerando-o abaixo do carro, o que gera uma área de baixa pressão em relação à parte superior, favorecendo a downforce. Parte do embasamento teórico é obtido em Física II e Mecânica dos fluidos.
Elétrica
A subárea “potência” é responsável pelos sensores e atuadores do sistema de injeção eletrônica, pela parte elétrica do sistema de troca de marcha, baseado no módulo solenóide, um componente eletromecânico, e, finalmente, pelo chicote, ou seja, toda a fiação elétrica que transporta energia para os componentes elétricos do protótipo. A subárea “aquisição de dados” desenvolve circuitos para os sensores que vão captar dados a serem utilizados na validação e otimização dos projetos de outras áreas, além da elétrica. É feita a programação para a captação desses dados, assim como o posterior tratamento dos dados obtidos. A área foi responsável pela colocação, no volante do protótipo, de uma tela de LCD, possibilitando a interação de informações com o piloto.
Estrutura
Busca acoplar todos os componentes do veículo de forma leve, compacta e segura. Objetiva-se uma maior ergonomia para o piloto, e um baixo centro de massa. Constroem o chassi (estrutura tubular, responsável ela resistência do veículo e acoplamento de sistemas), a Firewall (parede que isola o piloto e o protege de possíveis chamas e também do motor e de sistemas periféricos), o atenuador de impacto (elemento de segurança que absorve a energia em caso de colisão frontal) e sistemas periféricos (fundo, chão, encosto de cabeça e banco).
Freios
Coordenam um sistema que leva à redução da velocidade do veículo a partir da transformação de energia cinética em energia térmica. O sistema é composto, basicamente, pelo pedal de freio, onde o piloto aplica uma força que é transmitida às pinças de freio através dos cilindros–mestre, que transformam a força em pressão hidráulica no fluido de freio, contido nas linhas de freio. Essa pressão é transmitida por pinças para pastilhas que pressionam a superfície do disco de freio, completando o sistema. Parte do embasamento teórico é obtido no estudo de Resistência dos Materiais, Princípio da Ciência dos Materiais, Físicas I e II, Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor.
Motor
A energia gerada com a combustão da mistura ar/combustível no interior dos cilindros é passada para as rodas a partir da locomoção dos pistões e da rotação do virabrequim geradas. As subáreas “admissão” e “exaustão” são responsáveis pelo transporte de ar que entra e sai do motor através de dutos. A subárea “arrefecimento”, composta por radiador, ventoinha e mangueiras, mantém a temperatura ótima de trabalho do motor. O subsistema “alimentação”, composto por tanque, bomba de combustível, bicos injetores e mangueiras, fornece combustível ao motor. A subárea “calibração” controla a injeção eletrônica de combustível com o auxílio dos sensores da área de elétrica, garantindo uma mistura ar/combustível ideal para cada regime do carro. Nas provas da competição, se destacam os veículos com boa retomada após as diversas reduções de velocidade em curvas. Desse modo, Motor busca artifícios para disponibilizar o maior Torque e a maior Potência para a Transmissão.
Suspensão e direção
A suspensão visa à garantia de contato dos pneus com o solo, dando estabilidade ao veículo. Utilizamos o sistema de duplo-A, com o conjunto molas-amortecedores acionados por pull-rods, dada a grande possibilidade de ajustes desse sistema, a facilidade de fabricação e o peso baixo. A direção permite que o carro faça curvas, direcionando as rodas dianteiras. O sistema busca ser leve e com uma boa relação de movimento graus volante-graus rodas, minimizando o esforço da condução. É feita a avaliação precisa de como todos os parâmetros da suspensão e direção se comportam ao longo de seus cursos a partir do uso de software. Buscamos, agora, analisar melhor os esforços sofridos por cada componente, afim de futuramente otimiza-los. Isso será feito a partir de uso de software e da execução da extensometria dos componentes. A área deve atentar ao fato de que, na competição, há provas nas quais os destaques são dados a protótipos que percam pouco tempo em curvas.
Transmissão
Objetiva transmitir, para as rodas, a energia gerada pelo motor. A transferência inicia-se em um pinhão fixado ao motor que por meio de uma corrente transfere a rotação para uma coroa. Essa coroa por sua vez está fixada em uma flange que está presa através de estrias ao diferencial. O diferencial reparte a energia e a transfere pelo semieixo até as rodas. A ligação entre os semieixos e o diferencial são feitas por tulipas estriadas e entre o semieixo e a roda utilizando-se homocinéticas. Todo sistema é sustentado por mancais que vão presos à estrutura do protótipo. Além disso, a área de transmissão também é responsável pela troca de marchas, realizada com um shifter fixado ao volante que atua em conjunto com um solenoide. Tendo em vista uma boa retomada durante as provas da competição, a transmissão se utiliza de artifícios – como as marchas (multiplicadoras de torque) e a relação Pinhão-Coroa – para aproveitar o Torque e a Potência, disponibilizados pelo sistema do motor, da melhor forma possível. Parte do embasamento teórico é obtido no estudo de Física I, Dinâmicas I e II e Elementos de Máquinas.
Marketing e Design
Busca fornecer meios para que as demais áreas possam prosseguir com seus trabalhos. Isso é feito a partir da busca e efetivação de parcerias de empresas que investem na equipe com materiais ou financeiramente. Também é feita a divulgação do projeto no meio digital e físico, intra e extra universitário, tanto para expandir e trocar conhecimentos, quanto para divulgar as empresas parceiras. São desenvolvidas ainda estratégias de arrecadação de verba por parte da própria equipe.

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