Viseu 1.º dos Politécnicos Nacionais

Realizada a prova Shell Eco-Marathon, que este ano decorreu na Alemanha, o Politécnico de Viseu trouxe na bagagem mais um resultado do qual se orgulha e só demonstra a força e o empenho que o Departamento de Mecânica da ESTV e a própria Escola com o Instituto Politécnico aplicam a este projecto.

Das 4 tentativas possíveis, só uma das vezes foi possível a classificação, mesmo assim obteve-se a fasquia de 795 km/litro, correspondente ao 4º lugar Nacional, mantendo a posição de 1ª a nível dos Politécnicos nacionais, sendo o 38.º classificado de 120 Equipas inscritas.

Nem tudo correu como esperado durante as restantes tentativas, tendo mesmo numa delas saltado a corrente da transmissão e o motor partido, bloqueando a roda traseira, fazendo um carro um pião de 360º, danificando completamente o pneu traseiro.

Apesar dos contratempos, este resultado alcançado é bastante satisfatório, tendo em conta que sendo uma pista completamente nova para as equipas, sendo para muitas a razão da descida no Ranking geral, facto que devido á estratégia utilizada, fez com que a equipa ganhasse algumas posições no mesmo Ranking.

O carro actualmente encontra-se exposto no Hall da ESTV, assim como algumas peças que mostram como se danificou o motor e alguns outros componentes no acidente atrás descrito, havendo também imagens de alguns acontecimentos da prova que foram registados.

Depois da reunião da equipa, para balanço e relatório da actividade, decidiu-se colocar o carro em exposição em alguns locais, começando pelas instalações da Escola Superior de Tecnologia de Viseu, passando pelos actuais patrocinadores como forma de agradecimento, e eventualmente, se estes se mostrarem interessados, a colocação nas instalações dos serviços centrais do IPV, Câmara Municipal de Viseu, Fórum Viseu e no Palácio do Gelo. Estes últimos, como forma de mostrar o projecto á comunidade

O que é, e em que consiste, a prova Shell Eco-marathon
· É um desafio lançado a estudantes de todo o mundo para desenhar, construir e testar veículos que percorram maiores distâncias consumindo menos energia, sendo o resultado apresentado em quilómetros percorridos com um litro de combustível (km/litro).
· O desafio serve para incentivar e alertar todos para a necessidade da poupança energética, protecção e preservação do meio ambiente.

A Shell Eco-marathon começou em 1939 no Shell Research Laboratory nos Estados Unidos da América, como uma competição amigável entre cientistas para ver quem conseguia percorrer a maior distância com um litro de combustível. Depois deste pequeno passo a competição mudou-se para a Europa e em 1985 na França, atraiu a curiosidade de centenas de novos engenheiros de 20 países diferentes. A prova começou também nos Estados Unidos da América, concretamente na Califórnia, no ano 2007 e este ano terá também uma edição realizada na Ásia.

Dentro da prova existem duas categorias distintas:
• Protótipos, no qual a equipa da ESTV está incluída, cuja forma do veículo deve ser o mais aerodinâmica possível, o seu peso menor possível, cumprindo com um regulamento pouco restritivo em termos de soluções tecnológicas cujo objectivo é simples, percorrer a maior distância possível com o menor consumo possível de energia.
• UrbanConcept, que são veículos cujo designe é livre mas algumas dimensões e características já são mais especificas que nos Protótipos, cumprindo com um regulamento mais restritivo, de forma a adaptar-se às necessidades dos condutores do dia-a-dia.

Qualquer forma dos veículos é permitida desde que se cumpram com as normas de segurança, sendo o limite apenas a imaginação e criatividade.
Os combustíveis que actualmente as equipas usam podem variar dos mais tradicionais Gasolina, Diesel e GPL aos mais alternativos e modernos como Hidrogénio, Etanol, Solar e Bio-combustíveis.

O actual recorde mundial pertence à equipa La Joliverie de França, com um total de 3771 km/litro. A melhor marca portuguesa pertence à Universidade de Coimbra com 2042 km/litro.


Como é que tudo funciona na prática?
Cada veículo é obrigado a cumprir 8 voltas à pista, com uma velocidade média mínima de 30 km/hora, o que dá um tempo em prova máximo de 51 minutos. Como forma de poupar o máximo combustível, a estratégia é tentar chegar a poucos segundos do tempo terminar, e claro, o motor coloca-se a trabalhar apenas quando é necessário.
Cada equipa dispõe só de 4 tentativas nos dois dias de prova, sendo os anteriores dias de treino, dessas 4 tentativas será considerado o melhor resultado alcançado.
Antes de cada tentativa é colocado combustível dentro do depósito até que este esteja cheia. Após o cumprimento das 8 voltas ao traçado da pista, o depósito é de novo reabastecido de combustível até estar de novo cheio, medindo-se deste modo a quantidade consumida. Relacionando a distância percorrida na pista com o consumo, estima-se a distância que seria possível percorrer com 1 litro de combustível. Por esta razão o depósito de combustível utilizado é tão pequeno.

Como é que se sabe quantos litros de combustível seriam gastos no caso dos outros combustíveis, (solar, Hidrogénio, GPL, etc.)?
A organização faz o cálculo energético de cada um desses combustíveis, comparando-o à Gasolina, e assim o resultado é sempre em n quilómetros para 1 litro de gasolina.

Porque a ESTV utiliza Gasolina SP95?
• Facilidade de acesso e preço do mesmo, assim como pelas suas características em termos de rendimento
• Pela experiência adquirida
• Pela facilidade na utilização/adaptação dos motores mais convencionais

Dados da equipa actual
Actualmente a equipa Orion é constituída por 4 alunos, sendo 3 do curso de Engenharia Mecânica e uma aluna do curso de Engenharia Ambiente, contando com o apoio de um docente e um técnico do departamento de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial.
Nuno Matos (aluno) – Mecânico/Chefe de equipa; coordena a parte logística com a organização da prova, representação da equipa.
Luís Resende (aluno) – Mecânico.
Luís Dantas (aluno) – Piloto.
Lúcia Pinto (aluna de Eng. Ambiente) – Piloto.
Eng. Gabriel Afonso (docente) – Mecânico chefe / Técnico; estudo/projecto/dimensionamento de componentes mecânicos e eléctricos para o veículo.
Nelson Rafael (aluno/Técnico) – Mecânico/Técnico; projecto e execução dos componentes para o veículo.


Outros dados das participações da ESTV na prova:
A primeira participação da ESTV na competição foi no ano 1999 alcançando 368 km/litro, tendo participado ininterruptamente desde então na prova principal.
O melhor resultado alguma vez alcançado foi 898 km/litro, no ano 2004, na altura a velocidade média que o veículo teria de cumprir nas 6 voltas era de 25 km/h. A partir desse ano, a organização alterou essa velocidade para os 30km/h, tendo as equipas que cumprir 7 voltas completas á pista em apenas 53 minutos.
Em 2000, na Finlândia, a equipa não classificou, mas recebeu o prémio comunicação, que distingue a equipa que melhor se relaciona com as restantes, no decorrer do evento.
A ESTV foi a 1ª equipa a ter uma equipa inteiramente feminina a participar na prova, a equipa Shells, com o veículo Elles, no ano 2003 e alcançaram os 357 km/litro.
Em 2005 a equipa recebeu uma menção honrosa pela inovação tecnológica, com a aplicação no veículo de um sistema de arranque progressivo, sistema que foi adoptado nos anos seguintes até hoje, pela facilidade de utilização e pela simplificação do circuito eléctrico.
No mesmo ano recebeu também o prémio como veículo menos poluente, prémio atribuído feito o balanço entre a quantidade e o tipo de materiais utilizados com o resultado obtido.

Quais as evoluções principais que os veículos sofreram ao longo dos anos?
No ano 1999 a equipa utilizou um motor GX160 da Honda, que tem uma potência, peso e dimensão bastante elevada. O veículo era construído em perfil tubular de alumínio (chassis) e revestido com estrutura de fibra de vidro.
No ano 2000, adoptou-se por um motor Honda GX100, embora mais leve e mais económico o consumo continuava a revelar-se a sua principal desvantagem.
No ano 2001 até 2004, foi o ano em que pela adopção de um chassis em fibra de carbono, com uma geometria mais aerodinâmica e a utilização de um motor Honda GX31, deu-se um salto em termos de resultado obtido.
No ano 2005, fez-se a construção de um veículo ainda mais aerodinâmico usando reforços estruturais em sítios mais frágeis e usou-se de um motor Honda GX22.
Nos anos seguintes a estrutura do carro tem vindo a sofrer pequenas modificações estruturais, regressando ao uso do motor GX31 pela necessidade de mais potência que a disponível no motor GX22.
Em 2007, aproveitando a estrutura do modelo anterior foi construído o modelo que é usado ainda hoje, usando uma base de fibra de vidro mais leve, reforçada com madeira, e com toda a parte mecânica (motor e transmissão) assente numa placa de alumínio. Passou a ser utilizado o motor Honda GX35, pela não continuidade do motor GX31.
Foi criada e projectada esta placa de alumínio com dois sistemas inovadores, que se revelaram bastante úteis e fiáveis. Um respeitante à eliminação por completo dos atritos da transmissão de potência à roda traseira, através da criação de um sistema de roda livre que permite, quando o motor não está em funcionamento, que a roda fique apenas sujeita ao atrito dos rolamentos onde está apoiada.
Outro dos sistemas desenvolvidos, permitiu a adaptação de uma embraiagem centrífuga mais compacta, que permitisse a utilização de um pinhão mais pequeno, logo com menor número de dentes, permitindo reduzir também a dimensão da cremalheira e corrente usadas na transmissão. Foi ainda feita uma nova adaptação do sistema de arranque do motor mais eficiente e com menor dimensão/peso. Tudo isto acoplado de forma a poderem ser feitas as afinações e alinhamentos, garantindo rigidez à estrutura e fixação independente à carroçaria.