Equipe competiu na categoria de protótipo de bateria elétrica
A E3 UFSC (Equipe UFSC de Eficiência Energética) estabeleceu um novo recorde latino-americano na Shell Eco-marathon Brasil 2024, atingindo 381 km/kWh com seu protótipo de bateria elétrica. Esse resultado foi alcançado em colaboração com a CAEXPERTS e a Siemens Digital Industries Software que desempenha um papel fundamental no sucesso de equipes como a E3 UFSC, oferecendo uma gama completa de softwares voltados para design, simulação e análise. A CAEXPERTS forneceu suporte e treinamento, e junto a Siemens permitiu que a equipe E3 UFSC acessasse ferramentas como o NX, Simcenter STAR-CCM+, Simcenter 3D, e Solid Edge, que são essenciais para otimizar o desempenho do protótipo ultra eficiente desenvolvido pela equipe.
A E3 UFSC foi fundada em 2009 com a missão de desenvolver protótipos de veículos ultra eficientes, focados em soluções sustentáveis. A equipe é composta por 28 membros de diversos cursos da Universidade Federal de Santa Catarina, abrangendo áreas como engenharia mecânica, engenharia elétrica, engenharia de controle e automação, além de disciplinas como farmácia e geografia, refletindo a natureza interdisciplinar e colaborativa do grupo.
Além disso, o time obteve resultados notáveis em competições anteriores, como o 1º lugar na Shell Eco-marathon Brasil 2017 (categoria gasolina), com um recorde de 525,7 km/L e 1º lugar no desafio Decarbonasing the Home em 2021.
Com participação ativa na Shell Eco-marathon, a equipe se dedica à construção de veículos projetados para maximizar a eficiência energética, estabelecendo novos padrões na competição. Os protótipos da E3 UFSC têm como objetivo principal minimizar o consumo de energia, demonstrando que é possível unir desempenho e sustentabilidade em soluções inovadoras.
Com os olhos voltados para o futuro, a equipe planeja participar da Shell Eco-marathon Américas e desenvolver novos projetos, com destaque para a construção de um veículo urbano ultra eficiente. A inovação em eficiência energética e sustentabilidade continua sendo o foco principal da E3 UFSC, que busca superar seus próprios limites a cada nova competição.
A Parceria SIEMENS, CAEXPERTS e E3 UFSC
A CAEXPERTS não apenas forneceu os softwares, mas também ofereceu treinamentos técnicos detalhados e suporte contínuo. Isso incluiu auxílio em simulações complexas e a oferta de conhecimento estratégico para otimizar os resultados. Com a expertise da CAEXPERTS, a E3 UFSC conseguiu integrar as simulações de forma fluida em seu processo de design, criando modelos preditivos para entender como as peças se comportariam nas condições da competição. A equipe está em constante estado de evolução e aprimoramento, buscando sempre inovar em diferentes áreas do projeto. As simulações são parte crucial dessa jornada, permitindo que a E3 UFSC otimize seus designs com base em dados precisos e preveja o desempenho do veículo em diversas situações, o que contribuiu diretamente para a conquista do recorde.
Protótipo Emerald
Graças a essa colaboração entre CAEXPERTS e Siemens, a E3 UFSC não só consegue realizar simulações e testes mais rápidos e precisos, mas também aprimorar continuamente seus designs, garantindo que o protótipo esteja sempre otimizado para as condições extremas da competição.
A Competição Shell Eco-marathon
A Shell Eco-marathon é uma competição global que desafia estudantes universitários a projetar, construir e operar veículos com a maior eficiência energética possível. O objetivo é simples, mas desafiador: criar um carro que percorra a maior distância possível utilizando a menor quantidade de energia. Isso inclui o uso de combustíveis convencionais como gasolina, mas também fontes alternativas como baterias elétricas e hidrogênio.
A competição teve origem em 1939 nos laboratórios da Shell nos Estados Unidos, começando como uma aposta entre cientistas sobre quem conseguiria obter maior eficiência de combustível em seus experimentos. No entanto, a forma moderna da competição foi oficialmente criada em 1985, na França, e desde então tem se expandido para várias regiões do mundo, incluindo Europa, Américas e Ásia.
Existem duas categorias principais:
Protótipo: Veículos ultraleves, com design focado exclusivamente em maximizar a eficiência energética, reduzindo atrito e peso ao extremo.
Conceito Urbano: Carros projetados para se parecerem mais com veículos de rua, mas com tecnologias sustentáveis e foco em eficiência.
A competição acontece anualmente e envolve rigorosas fases de inspeção técnica, onde os carros são avaliados em termos de segurança, design e conformidade com as regras. Só depois de aprovados os veículos podem ser testados na pista. A competição não é baseada em velocidade, mas em eficiência energética, com as equipes buscando cobrir o máximo de distância com a menor quantidade de combustível ou energia.
Atualmente, a E3 UFSC compete apenas na categoria de Protótipo de Bateria Elétrica, onde já alcançou resultados notáveis. No entanto, a equipe tem planos de expandir para a categoria Conceito Urbano no futuro, desenvolvendo um veículo ultra eficiente para essa classe.
Conquista da E3 UFSC na Shell Eco-marathon 2024
A E3 UFSC alcançou um marco impressionante na Shell Eco-marathon Brasil 2024, estabelecendo um novo recorde sul-americano de eficiência energética. Competindo na categoria de Protótipo de Bateria Elétrica, a equipe atingiu a marca de 381 km/kWh, o que representa um feito notável em termos de eficiência. Para se ter uma ideia, essa distância é equivalente a percorrer mais de 3.000 km com apenas um litro de gasolina, consolidando o desempenho técnico de excelência da equipe.
Essa conquista foi o resultado de um trabalho árduo e inovador por parte da equipe, que modificou cerca de 80% do veículo em relação às versões anteriores. Entre as principais mudanças estão:
A implementação de um novo sistema de transmissão, permitindo uma maior conservação de energia durante a operação do veículo.
O desenvolvimento de rodas em fibra de carbono, projetadas e fabricadas pelos próprios membros da equipe, o que reduziu drasticamente o peso do veículo e melhorou sua aerodinâmica.
Um novo sistema de acionamento e controlador, que foi fundamental para otimizar o uso da energia elétrica durante o percurso.
Mudanças no monocoque melhorando a aerodinâmica e reduzido peso, otimizado em CFD.
Essas inovações foram testadas e otimizadas com o uso de ferramentas de simulação da Siemens, que permitiram à equipe realizar análises detalhadas de diferentes cenários e aperfeiçoar o design do protótipo para maximizar sua eficiência. O NX é amplamente utilizado para a modelagem CAD, permitindo que a equipe explore diferentes geometrias e ajuste o design do veículo para maximizar a eficiência aerodinâmica e estrutural. Já o Simcenter STAR-CCM+ possibilita simulações de dinâmica de fluidos computacional (CFD), que são essenciais para o desenvolvimento da aerodinâmica e controle térmico do veículo.
Essas ferramentas não só aceleram o ciclo de desenvolvimento, mas também permitem análises de alta fidelidade que seriam impossíveis sem o uso de simulações preditivas.
O Futuro
A parceria entre a E3 UFSC e a CAEXPERTS se mostra cada vez mais promissora, com a perspectiva de crescimento contínuo e desenvolvimento de novos projetos. Com o apoio constante da CAEXPERTS, a equipe da E3 está em um estado de melhoria contínua, sempre buscando maneiras de inovar no design e na eficiência de seus protótipos. Além disso, a E3 planeja expandir suas operações, especialmente com o desenvolvimento de um veículo para a categoria Urbano da Shell Eco-marathon.
Protótipo Urbano Sapphire
A parceria com a E3 UFSC reflete essa dedicação à inovação contínua e ao desenvolvimento de jovens engenheiros. Ao apoiar a equipe com as ferramentas mais avançadas de simulação e design, a Siemens e a CAEXPERTS estão capacitando os futuros profissionais para resolverem os desafios da engenharia com agilidade e precisão. Esse compromisso não se limita apenas ao apoio técnico, mas também se estende à transferência de conhecimento e à preparação dos estudantes para o mercado de trabalho, como já visto em outras parcerias de sucesso com equipes de Formula Student e outras competições acadêmicas.
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