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UACSA - Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho

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Gestão - Relações Empresariais e Financeiro

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE responsável por agregar duas atividades fundamentais para o desenvolvimento de todo o projeto, a gestão do relacionamento com empresas e patrocinadores e a gestão de todos recursos financeiros da equipe.

O setor de Relações Empresariais realiza prospecção e efetivação de parcerias e patrocínios, além de administrar as relações Equipe/Empresas, assegurando a continuidade do acordo firmado entre as partes. Executa cotações de compras solicitadas pelas áreas do projeto e controla os prazos estabelecidos para recebimento de cada item. Também é responsável pela criação de indicadores e pela entrega de informações aos setores da equipe e aos patrocinadores.

Em paralelo, o setor Financeiro atua focada na gestão de recursos do projeto, realizando o provisionamento de despesas e receitas, planejando investimentos e calculando riscos. Como ferramentas de gestão, utiliza indicadores e relatórios, permitindo uma visão ampliada e transparente do cenário financeiro, propiciando a tomada de decisões mais rápidas e assertivas, reduzindo tempo e custos, garantindo prazos e a viabilidade do projeto.

Gestão – Marketing

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE cujos papeis principais são a criação e gestão de estratégias de divulgação do projeto/equipe e a gestão administrativa organizacional e de recursos humanos da equipe, visando sua promoção, crescimento e integração.

O setor de Gestão de Marketing tem como objetivo o desenvolvimento de estratégias de divulgação em diferentes plataformas contemplando redes sociais e profissionais do projeto/equipe, visando conquistar e fidelizar nosso público-alvo. Para tanto, realiza pesquisas sobre informações do mercado em que se insere o projeto e os consumidores do nosso produto, a fim de desenvolver ações assertivas para o público-alvo, aumentando o interesse do mesmo pelo projeto e produto. Também é responsável por analisar qual tipo de conteúdo é interessante ser produzido e divulgado, como lançar, e como e quando fazer a divulgação.

Enquanto isso, o setor de Gestão Administrativa é responsável pelo planejamento estratégico e pela gestão de pessoas, com o objetivo de promover o crescimento organizacional por meio da integração, motivação e reconhecimento do papel de todos os membros da equipe. Além disso, atua na organização e realização dos processos seletivos da equipe, atraindo novos talentos e promovendo sua integração ao time. Por fim, também é atribuição deste setor realizar tarefas administrativa, elaborar e divulgar as pautas e atas das reuniões da diretoria, das reuniões gerais e das assembleias gerais.

 

Compósitos

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE que trabalha na pesquisa, análise e seleção de materiais inovadores, eficientes, leves e de menor custo para construção do banco, cockpit, chassi e carenagem do veículo, seguindo as exigências da competição Fórmula SAE.

Os compósitos permitem a criação de novos materiais com caraterísticas especificas a partir da junção de dois ou mais materiais existentes, com os quais podem ser obtidas propriedades desejadas e que os materiais não apresentaram de forma isolada.

Dentro desses limites, nossa equipe utiliza esse conceito na fabricação da carenagem, assim como do banco esportivo seguindo as normas no regulamento do FSAE. Utilizamos dois materiais, a matriz de fibra de vidro a base de borossilicato, contendo óxido de boro em sua composição, em conjunto com resina a base de epóxi e catalizador de mesma propriedade. Formando um novo material, um compósito resistente e leve, características que esses materiais não apresentam de forma isolada, e são características que a equipe precisa.

Dessa forma, respeitando as propriedades químicas dos materiais desenvolvemos através do CAD SolidWorks a modelagem do protótipo para que seja possível explorar todos os conceitos afim de executar um projeto de carenagem competitivo, e também um banco esteticamente contido nos padrões da competição de veículo tipo fórmula, que cumpra as exigências de segurança e performance.

 

Estruturas

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE que atua no projeto completo do chassi do carro em parceria com a Subárea de Compósitos, executando atividades de pesquisa, modelagem, simulações e análises, além do projeto e dimensionamento do chassi dentro das regras da competição Fórmula SAE.

O chassi é uma das partes mais importantes da estrutura do veículo, mantém o carro estabilizado e é a plataforma sobre qual todo o veículo é montado acoplando assoalho, lataria, carroceria e componentes dos sistemas motriz, suspensão, freios, baterias, e transmissão. Influencia diretamente na segurança do piloto, dando forma e sustentação ao automóvel, possibilitando o desenvolvimento de diferentes projetos aerodinâmicos.

A rigidez desse componente é essencial, uma vez que essa estrutura sofre diversos esforços de torção. Assim, ser rígido proporciona também mais resistência a tração, gerando um maior conforto ao motorista, evitando que as vibrações sejam transmitidas ao longo de todo chassi. Ademais, em caso de colisão o chassi tem a função de absorver impactos, protegendo os passageiros e motorista do veículo.

Existem vários tipos de chassi, tais como: em escada, cruciforme, tubular, monocoque e combinado. Nós da EVolt Racing UFRPE, utilizamos o chassi do tipo tubular, seguindo as normas vigentes no regulamento do FSAE sobre utilização e tratamento do aço, assim como suas medidas e triangulações. Além disso, esse formato de geometria proporciona uma grande versatilidade na escolha de equipamentos e materiais, além de ser leve e ter uma boa rigidez torcional.

 

Eletrônica

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE que trabalha na análise dos processos de carga e descarga das baterias, bem como gerenciamento e monitoramento de seus indicadores em conjunto com a subárea de Telemetria, para garantir que o desempenho do sistema de acumuladores de energia seja eficiente.

As baterias automotivas são compostas por um grande número de células eletroquímicas capazes de converter a energia química, contida nos materiais que as compõem, em energia elétrica. Esta conversão se dá por reações espontâneas de oxirredução, por meio das quais ocorre transferência de elétrons de um material que sofre oxidação para outro que sofre redução, formando-se assim uma corrente elétrica.

Visando a aplicação em veículos elétricos, as baterias são geralmente associadas para formar um “pack” com células conectadas em série e/ou em paralelo, com o propósito de fornecer tensão e corrente suficientes para o acionamento do motor elétrico e para garantir a alimentação dos sistemas elétricos/eletrônicos do veículo.

A fim de gerenciar, monitorar e garantir uma gestão energética eficiente proveniente do sistema de baterias é desenvolvido o BMS (Battery Management System‎). O mesmo atua sobre as taxas de carga/descarga das baterias com base na demanda do veículo, gerencia/monitora tensão, corrente, temperatura e tempo de vida útil das células, com o objetivo estender a autonomia de uso do veículo e a vida útil das baterias.

Ademais, outra atribuição desta subárea é garantir a administração da potência de todo pack, adequando-a as necessidades do sistema como um todo, além de buscar o rendimento e a eficiência máxima da energia armazenada, pautando-se redução de custos durante a realização do projeto.

 

PowerTrain

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE fundamental para a integração entre as subáreas de Baterias e Transmissão, responsável por promover a disponibilização de energia das baterias para o sistema de transmissão e tração do carro por meio do conjunto formado por motor e inversor.

Os veículos de transporte possuem um sistema de propulsão cujo elemento principal é o motor, o qual pode ser elétrico, a combustão e/ou híbrido, cuja finalidade é converter energia de fontes distintas em uma forma útil capaz de realizar trabalho e promover o deslocamento destes veículos. Ao conjunto de componentes que inclui o sistema de transmissão e tração, unidade de controle, inversor e sobretudo motor, dá-se o nome de Powertrain.

Em veículos elétricos, o motor tem a função de transformar a energia química/elétrica armazenada nas baterias em energia cinética para movimentação. O motor é acionado por um inversor, cuja finalidade é o controle dos níveis de tensão e corrente, e consequentemente potência, para partir o motor, possibilitando a transferência de energia para o sistema de transmissão do veículo.

Desse modo, em acordo com as regras da Fórmula SAE, essa subárea da equipe é responsável pelo projeto do sistema de acionamento do motor elétrico com auxílio de um inversor e de acordo com a energia disponibilizada pelo sistema de baterias, para tração do veículo, tornando-o capaz de realizar as provas dinâmicas da competição.

 

Sistema de Transmissão

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE responsável pelo desenvolvimento do sistema cujo objetivo é regular o torque transmitido às rodas por meio de um processo de seleção das marchas e assim prover o movimento do carro com a menor perda de energia possível.

O sistema de transmissão veicular é fundamental para promover a transferência da energia disponibilizada pelo motor para as rodas e desse modo prover o movimento do carro. Também tem a função de regular a transmissão dessa energia em momentos de frenagem e aceleração do veículo, uma vez que a relação entre as rotações das rodas e do motor devem ser proporcionais.

Um componente fundamental desse sistema é o diferencial, o qual tem a função de distribuir uniformemente o torque gerado pelo motor aos semieixos, permitindo que os mantenham com velocidades de rotação distintas. A atuação do sistema de transmissão pode ser distribuída nos dois eixos (traseiro e dianteiro), com um ou três diferenciais, dependendo do sistema de tração do veículo.

A equipe EVolt Racing UFRPE faz uso de um modelo bastante utilizado pelos carros elétricos de alta performance da competição de Fórmula SAE, que consiste em um sistema formado por um pinhão acoplado diretamente no motor e uma coroa presente no eixo traseiro, os quais são ligados por correntes de aço que conduzem o torque produzido pelo motor até o diferencial e realizando força/tração necessária para o movimento do veículo. Este modelo foi projetado e analisado por meio simulações no software CAD 3D SolidWorks.

 

Telemetria

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE que atua no desenvolvimento de sistemas de monitoramento, aquisição e comunicação de dados voltados para competições automobilísticas visando a melhoria continua do desempenho de diferentes subáreas e do carro como um todo.

A telemetria é responsável pela medição e monitoramento de grandezas de interesse associadas ao veículo com o propósito de controle e análise, visando a melhoria do seu desempenho. Faz uso da integração entre sensores, hardware e software de forma que os dados obtidos sejam disponibilizados aos responsáveis pelo acompanhado do desempenho do carro.

Para tanto, são instalados nos sistemas de acionamento do motor, baterias, suspensões, transmissão, freios, reaproveitamento de energia, e elementos do conjunto aerodinâmico, sensores capazes de medir com precisão e exatidão temperatura, pressão, aceleração, deslocamento, tensão, corrente, carga mecânica e aerodinâmica, carregamento e descarregamento das baterias, entre outras variáveis. Tais dados e informações serão enviadas para uma central de controle da equipe para que eles possam ser analisados, visando a tomada de decisões de maneira rápida e eficiente durante a competição.

As informações coletadas podem ser utilizadas para diversos fins, não apenas em veículos de competição, como a climatização interna de um carro, a localização do automóvel em um estacionamento, o rastreamento de um veículo de carga, fechar as portas, ligar e desligar faróis e lanternas remotamente, até acionar um serviço de emergência automaticamente em caso de acidente.

 

Suspensão

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE focada no estudo e desenvolvimento do sistema de suspensão do carro pautando-se na capacidade de absorção de impactos e atenuação de irregularidades do solo sob a dinâmica veicular.

O desempenho de um carro não está atrelado somente a potência do motor, mas depende também de uma boa dinâmica veicular. É esse o papel da suspensão, a qual detém a capacidade de atenuar os desníveis e descontinuidades da pista de rolagem e manter o contato dos pneus com o solo. Ao mesmo tempo, a suspensão deve ter a capacidade de absorver as forças geradas pelas irregularidades da pista de forma a minimizar a transmissão dessas forças para o chassi.

Existem dois tipos principais de suspensão: dependente e independente. Nós da equipe EVolt Racing UFRPE utilizamos o sistema de suspensão Duplo-A que consiste em uma suspensão independente formada por dois braços em formato de “A”. Cada “A” possui dois pontos de fixação no chassi e uma junta no lado contrário. Os amortecedores e molas são fixados aos “As” para controlar o movimento vertical, sendo capazes de se adaptar por meio de um sistema de balancins para aprimorar a aerodinâmica do veículo. As grandes vantagens do nosso sistema são o controle mais preciso do ângulo de camber, pequena variação de bitola ao longo do curso, e pouca vibração transmitida à estrutura do veículo.

A modelagem dos componentes do nosso sistema de suspensão está sendo desenvolvida através do Software CAD SolidWorks, já as simulações desse sistema estão sendo elaboradas utilizando o software CAE Ansys para que a construção dos componentes da suspensão tenha alta tolerância dimensional e geométrica, proporcionando maior desempenho ao veículo durante a competição.

 

Proteção e Chicotes

Setor  da equipe EVolt Racing UFRPE que trabalha no desenvolvimento dos sistemas de proteção dos circuitos de alta e baixa tensão contra eventuais falhas elétricas/eletrônicas que possam ocorrer durante o funcionamento e manutenção do carro.

Os veículos elétricos possuem grande quantidade de componentes elétricos e eletrônicos nos sistemas de powertrain, baterias, BMS e telemetria, que vão desde cabos, conectores e sensores até inversor, baterias e motor.

Neste contexto, a proteção dos sistemas elétricos/eletrônicos de um veículo elétrico é fundamental para manutenção do fornecimento de energia a todo sistema do carro, e consequentemente seu funcionamento. Além disso, o sistema de proteção de alta e baixa tensão é de extrema importância para segurança do piloto carro durante a competição e das atividades de carregamento e manutenção das baterias e sistema de acionamento do motor.

Desse modo, essa subárea da equipe é responsável pelo dimensionamento de cabos, conectores, fusíveis e relés, contemplando a elaboração dos circuitos de alimentação e shutdown (desligamento) do veículo. Para tanto, faremos uso de softwares a fim de simular situações reais de operação e funcionamento do sistema elétrico/eletrônico do carro, visando eficiência no tempo de atuação dos dispositivos de proteção e redução de custos com cabos e conectores.

Além disso, para garantir a segurança dos integrantes da equipe EVolt Racing UFRPE, ao setor de Proteção e Chicotes também cabe formação em NR 10 (Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade) e implementação das normas de Higiene e Segurança do Trabalho.

 

Sistema de Freio

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE responsável pelo desenvolvimento do sistema de freios visando a dirigibilidade do carro e sua segurança em situações de risco para o piloto, seguindo as exigências de utilização de um sistema de frenagem dupla para competição Fórmula SAE.

O sistema de frenagem de um automóvel é um dos componentes mais importantes e essenciais para o seu funcionamento seguro e eficaz. Funciona como um mecanismo de retardamento ou paralização total do movimento gerado pela força aplicada pelo sistema de tração do veículo, fazendo com que a energia cinética aplicada de forma contrária ao movimento se transforme em calor por fricção.

Nos carros de competição da fórmula SAE exige-se um sistema de frenagem dupla, composto por dois sistemas independentes, um atuando nas rodas traseiras e outro nas rodas dianteiras, para que em caso de falha no acionamento de um deles, as possibilidades de acidentes sejam reduzidas pela atuação do outro.

A partir da opção de escolha em utilizar os freios a tambor ou a disco, a equipe EVolt Racing UFRPE optou por um modelo totalmente hidráulico por discos, o qual é mais comum nos carros de alto desempenho para competição. Seu funcionamento exige duas bombas (ou reservatórios) de óleo que são acionados pelo pedal, fazendo com que o óleo siga até as pinças para acionar as pastilhas que ao entrarem em contato com os discos posicionados nas quatro rodas fazem o papel de reduzir ou parar o veículo de maneira eficiente.

A opção por este sistema pela nossa equipe se deve a análise de diversos estudos e discursões, colocando em pauta o atendimento aos requisitos exigidos pela competição. Neste contexto, tal modelo foi escolhido em virtude de sua simplicidade, custos menores, vida útil prolongada, facilidade de manutenção, e menor peso, o qual impacta diretamente no desempenho e velocidade final do carro.

 

Aerodinâmica

Setor da equipe EVolt Racing UFRPE responsável pelos estudos de viabilidade e projetos aerodinâmicos da carenagem, assas e aerofólios do carro visando reduzir o arrasto do vento e a instabilidade aerodinâmica em baixas e altas velocidades para melhor performance.

A aerodinâmica pode ser definida como um estudo da interação dos corpos enfrentando uma barreira de ar, porém, quando se trata da aerodinâmica veicular outros aspectos são levados em consideração, uma vez que influencia diretamente a estabilidade do carro. Seus principais objetivos são reduzir o arrasto e ruído causados pela passagem de vento pelo carro, minimizando a emissão de ruídos e impedindo o surgimento de forças de sustentação indesejadas em altas velocidades.

Neste contexto, para garantir o alto desempenho em grandes velocidades é fundamental que mesmo frente a diferentes paredes de ar o veículo continue sua direção garantindo assim a segurança. Ao mesmo tempo, deve possuir um melhor coeficiente aerodinâmico reduzindo o arrasto, sendo que no caso de veículos de competição desenvolve-se um conjunto aerodinâmico asas e aerofólios visando a geração do downforce, pressão que prende o carro ao solo e o torna mais rápido nas curvas.

O conjunto aerodinâmico da EVolt Racing UFRPE possui o foco em dirigibilidade, ressaltando a distribuição da carga aerodinâmica em todo o conjunto do veículo monoposto e atendendo os limites geométricos exigidos pela FSAE. Por outro lado, devido as baixas velocidades no circuito de FSAE, em que é necessária uma grande aceleração com um bom ângulo de ataque, um perfil de asa espesso e com curvatura elevada são desejáveis a fim de que o conjunto aerodinâmico cumpra sua função com maior eficiência.

Respeitando os conceitos de conservação de massa, quantidade de movimento e conservação de energia, desenvolvemos através do CAD SolidWorks a modelagem do sistema que permite o escoamento do vento pelo carro, e seu protótipo será testado utilizando o sistema CAE Ansys.