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Dentro do carro de Fórmula: como a Xangô E-Racing constrói velocidade
A Xangô E-Racing, equipe de Fórmula Elétrica da Ufba, conta como construir um carro de corrida
Vendo um carro de Fórmula cortando a pista, a sensação é que ele surgiu da magia de um motor potente. Em meio às ultrapassagens e voltas que quase não são capturadas pelos olhos, os anos de engenharia, cálculos precisos e testes minuciosos que criam cada centímetro do veículo ficam escondidos, mas sempre muito presentes.
Para entender como é criado um carro de corrida do zero até os tantos quilômetros alcançados em pista, o A TARDE conversou com os engenheiros da Xangô E-Racing, a equipe de Fórmula Elétrica da Ufba, que explicam como criar velocidade na montagem de peças.
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Dinâmica: transformando teoria em pista
Ruan Felipe Lutigards, coordenador de Dinâmica, compara sua função a uma orquestra, onde cada sistema do carro precisa tocar em harmonia. "É crucial que nosso carro seja capaz de se mover e de parar completamente. Tratar do equilíbrio do carro é algo extremamente cirúrgico", explica.
Ele resume a dinâmica como a tradução de chassi, aerodinâmica e powertrain para a pista. Para que o carro funcione, todos os sistemas - que ainda serão explicados mais à frente - precisam conversar entre si: a suspensão, os pneus, os freios, a transmissão.
Aqui, cada pequeno ajuste pode fazer uma grande diferença. Um grau a mais de camber (angulação das rodas) ou um amortecedor mais rígido, por exemplo, podem mudar totalmente como o piloto sente o carro.
"O pneu é a conexão direta do carro com o solo. Se ele estiver desgastado ou mal ajustado, perdemos eficiência", diz Ruan. Por isso, cada roda e cada sistema de suspensão é revisado e ajustado com precisão cirúrgica.
Antes mesmo de pisar na pista, o time simula tudo em softwares online como Python e SolidWorks, além de usar telemetria para comparar dados. "Não existe cálculo exato para encontrar o melhor ajuste de suspensão. Mas a experiência e simulações nos permitem chegar o mais perto possível da perfeição", afirma.
Powertrain: o coração elétrico do carro
Se a dinâmica é o corpo do carro, o powertrain é seu coração. Leonardo Gonzaga, coordenador de Powertrain e Eletrônica, explica: "O powertrain transforma energia em movimento. Sem ele, o carro não sai do lugar".
Em um Fórmula SAE elétrico, isso significa motor, bateria, inversor e transmissão, tudo funcionando em perfeita sincronia. "O inversor é onde acontece a mágica: ele traduz o comando do piloto em corrente elétrica segura, controlando torque e velocidade do carro. Sem isso, o veículo seria ou manso demais ou completamente descontrolado", explica Leonardo.
A potência do motor, o tamanho da bateria e o peso do carro são fatores críticos. "Se colocarmos mais peso que o necessário, perdemos desempenho drasticamente. Cada detalhe conta", diz.
O desenvolvimento do powertrain leva de dois a três anos, incluindo estudos, simulações, testes de segurança e integração de sistemas. E, sim, é caro: "O mínimo, sem patrocínio, passa de 60 mil reais. É o sistema mais caro do carro".
Body&Frame: a espinha dorsal da velocidade
Chassi, aerodinâmica e powertrain - os nomes complicados que resumem a dinâmica do carro. Eduardo Almeida, coordenador do Body&Frame, explica que tudo começa pelo chassi. "Ele sustenta todos os outros sistemas e protege o piloto. A velocidade, estabilidade e segurança dependem diretamente dele", conta.
O chassi, estrutura física de suporte de carga de um veículo ou equipamento, como motor e suspensão, precisa ser leve, rígido e seguro. Existem três tipos principais: tubular (tubos de aço), híbrido (mistura de tubular e monocoque) e monocoque (compósitos como fibra de carbono). Tecnologias modernas, como impressão 3D e gêmeos digitais, permitem testar e otimizar o chassi antes mesmo de ele existir fisicamente.
Depois do projeto em CAD, base do trabalho da Xangô, o chassi passa por testes estáticos e dinâmicos. "Algumas partes são feitas para se deformar facilmente, como o atenuador de impactos. Isso protege o piloto sem comprometer a performance", revela Eduardo.
A integração com os outros sistemas, como motor, suspensão e aerodinâmica, é pensada milimetricamente. "O fluxo de ar, a distribuição de peso e os pontos de fixação são todos planejados. Cada detalhe interfere na performance", completa.
Montar um carro de Fórmula SAE: uma obra de engenharia
Segundo os coordenadores da Xangô, construir um carro não é linear. Primeiro, decide-se a modalidade - combustão ou elétrica. Depois, cada sistema é projetado em conjunto, respeitando regulamentos e padrões de segurança. A manufatura e montagem seguem, e só então vêm testes estáticos e dinâmicos, antes da primeira volta na pista.
Para Ruan, Leonardo e Eduardo, a dinâmica é tudo que faz o carro se mover, o powertrain é o coração que dá energia, e o chassi é a espinha dorsal que mantém tudo firme e seguro. Sem qualquer uma dessas peças, o carro simplesmente não funciona.
O resultado final é um carro pronto para acelerar, mas mais do que isso: é um laboratório de aprendizado, onde estudantes transformam cálculos e simulações em movimento, e teoria em velocidade.
Guia passo a passo: como a Xangô E-Racing constrói o quebra-cabeça do zero
1. Escolha da modalidade: combustão ou elétrica
O primeiro passo é definir o tipo de motor.
- Combustão interna: motor a gasolina, mais tradicional, com regras próprias.
- Elétrica (Fórmula SAE E): motor movido a bateria, foco em tecnologias verdes e inovação.
"Somos uma equipe de Fórmula SAE elétrica. Cada tipo de motor muda como o carro deve ser projetado", explica Eduardo Almeida, coordenador do Body&Frame.
2. Divisão em sistemas principais
O carro é dividido em três grandes sistemas, que funcionam juntos:
- Powertrain / Eletrônica: coração do carro, transforma energia em movimento.
- Dinâmica: traduz todo o projeto em comportamento na pista.
- Body & Frame (Chassi): espinha dorsal, mantém o carro rígido, leve e seguro.
"Cada sistema é projetado de forma integrada, respeitando regulamentos e buscando máximo desempenho e segurança", afirma Eduardo.
3. O chassi: a espinha dorsal
O chassi sustenta todos os sistemas e protege o piloto.
- Função: segurança, estabilidade e velocidade.
- Impacto na pista: quanto menor a massa, mais rápida a aceleração; rigidez estrutural mantém pneus em contato eficiente com o solo.
Tipos de chassi:
- Tubular: tubos de aço, mais simples e barato.
- Híbrido: mistura de tubular e monocoque.
- Monocoque: compósitos como fibra de carbono, leve e resistente.
"Algumas partes do chassi são projetadas para se deformar em impactos, como o atenuador de impactos. Isso protege o piloto sem comprometer a performance", explica Eduardo.
É como um esqueleto com todos os ossos bem articulados. Cada tubo ou peça do chassi é como um osso que precisa suportar força sem quebrar e permitir movimento fluido.
4. Powertrain: o coração elétrico
O powertrain transforma energia da bateria em movimento do carro.
- Componentes principais: motor, bateria, inversor e transmissão.
- Motor elétrico: gera torque máximo em baixas rotações.
- Bateria: fornece energia armazenada.
- Inversor: traduz o comando do acelerador em corrente elétrica controlada.
- Transmissão: conecta o motor às rodas.
"O inversor é onde acontece a mágica: ele garante que o carro não seja manso demais nem completamente descontrolado", afirma Leonardo Gonzaga.
O powertrain é como o coração de um corpo humano. Ele recebe energia (bateria), manda pulsos (inversor) e movimenta os membros (rodas).
- Tempo de desenvolvimento: 2 a 3 anos para um sistema competitivo, com testes de segurança, simulações e integração.
- Custo: mínimo de 60 mil reais sem patrocínio.
5. Dinâmica: transformando projeto em pista
A dinâmica é responsável pelo comportamento do carro: estabilidade, aderência, frenagem e sensação do piloto.
- Ajustes sensíveis: ângulos das rodas (camber, caster, toe), amortecedores, sangria do freio, encaixes e fixações dos eixos.
Fenômenos comuns:
- Brake fade: freio superaquecido.
- Porpoising: carro quicando em pista.
- Softwares usados: Python (simulação), SolidWorks (análise de peças), telemetria (teste real).
"Sem dinâmica, o carro não anda! É tudo aquilo que tange o movimento e a recepção do torque do motor", diz Ruan Felipe.
A dinâmica é como o sistema nervoso do carro - ela traduz força e torque em movimentos previsíveis, garantindo que o carro responda corretamente às curvas e retas.
6. Integração dos sistemas
O segredo de um carro competitivo está na integração perfeita entre esses três sistemas:
- Chassi: suporta e distribui peso de motor, suspensão, baterias.
- Dinâmica: garante que cada força seja absorvida e transmitida corretamente.
- Powertrain: fornece energia de forma segura e eficiente.
"O fluxo de ar, a distribuição de peso e os pontos de fixação são todos planejados. Cada detalhe interfere na performance", completa Eduardo.
7. Do projeto à pista
- Projeto inicial: CAD, simulações, digital twins.
- Manufatura: construção das peças e montagem do carro.
- Testes estáticos: impactos, rigidez estrutural, segurança.
- Testes dinâmicos: comportamento em pista, ajustes finais.
- Tempo médio para chassi e montagem: 7 a 8 meses.
- Tempo para powertrain completo: 2 a 3 anos.
Curiosidades
- Algumas partes do chassi são feitas para se deformar em impactos.
- O inversor é o “cérebro invisível” do carro, responsável por traduzir comandos em ação.
- Ajustes microscópicos na suspensão podem mudar completamente a aderência em curvas.
- Pneus desgastados podem reduzir drasticamente eficiência, mesmo com motor potente.
Montar um carro de Fórmula SAE é como montar um organismo vivo: cada sistema é essencial, cada ajuste é crítico, e cada detalhe importa, provando que velocidade não é só potência, mas sim engenharia, integração e muita ciência aplicada.
