Estudante da UnB apresenta sistema de válvulas para equipe da Fórmula 1

Luana Lleras/UnB Agência

Felipe Borges, aluno de Engenharia Mecânica, em laboratório da FT

Projeto de Felipe Borges reduz o peso e amplia a performance do motor. Trabalho foi mostrado na fábrica da Renault na Inglaterra
João Campos - Da Secretaria de Comunicação da UnB

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Por trás do vôo baixo dos carros da F1, a mais de 300 km/h, existe uma parafernália tecnológica que foge à imaginação. O melhor desempenho está nos detalhes, representados por décimos de segundo. Em busca de inovação em áreas como a Mecânica e a Aerodinâmica, todo ano a equipe Renault seleciona 11 projetos científicos de estudantes de graduação espalhados pelo mundo. Apenas um do Brasil. Na edição 2010 do Altran Engeneering Aacademy, em Eston, na Inglaterra, o representante brasileiro é da Universidade de Brasília.

Felipe Borges tem 21 anos e muitas ideias. A que despertou a gana de uma das maiores equipes da F1, imortalizada por pilotos como Alain Prost, é um novo sistema de válvulas – parte do motor que controla a entrada e saída de ar para queima de combustível. “O modelo que elaborei reduz o peso do motor em cerca de 15%, aumenta a performance do carro em 20%, diminui o uso de combustível e, assim, a emissão de gases poluentes”, afirma o futuro engenheiro mecânico.

O jovem brasiliense explica que o atual sistema de válvulas, usado tanto em veículos populares como nos de corrida, demanda energia em excesso dos motores. Chamado de “poppet”, o modelo consiste em dois cilindros – um para entrada e outro para saída de gás – que sobem e descem para permitir o fluxo de ar. “Além do peso das peças, o atrito é de ferro com ferro. É um sistema de alta força de inércia”, conta Felipe, destacando que na F1 o giro dos motores chega a 18 mil rotações por minuto.

Ana Rita Grilo/UnB Agência

Sistema normal de válvulas gera atrito e inércia

Além do alto consumo de energia, o sistema “poppet” está atrelado ao giro do motor, ou seja, quanto maior a velocidade, mais rápido as peças se movem. “Isso impossibilita um controle mais preciso da entrada de ar, o que permitiria atingir um desempenho ótimo do motor”, observa o aluno da Faculdade de Tecnologia (FT). No projeto selecionado pela Renault F1, Felipe apresenta um modelo com peças estáticas, feitas com um material especial, e que permite o controle das válvulas, independentemente do giro do motor.

PULO DO GATO – Para compor o sistema ideal, Felipe resgata um antigo tipo de válvula, desenvolvido e usado na primeira metade do século XX. Batizado de válvula giratória, o modelo é composto por um disco com uma abertura na extremidade. A peça gira sobre os buracos de entrada e saída de ar, alternando a abertura. “Por exigir menos força, o conjunto torna o motor mais eficiente”, diz Felipe Borges, que em julho passou dois dias na fábrica da Renault F1, na Inglaterra.

Aluno do 7º semestre de Engenharia Mecânica, ele conta que o sistema giratório acabou substituído pelo “poppet” na década de 1960, por problemas como o excesso de desgaste das peças e lubrificação. “Naquela época não havia tecnologia para montar discos resistentes o suficiente”, observa. Hoje, no entanto, os tempos são outros. O jovem de tatuagem na perna sugere o uso do DLC (Diamond Like Carbon) na fabricação das peças. “É um material resistente já usado em carros de corrida”.

Até aí, sem novidades. O pulo do gato do projeto brasileiro está em assegurar a independência das válvulas em relação ao giro do motor. Ao invés de um disco giratório, Felipe montou um sistema com dois discos idênticos e sobrepostos. “Por meio de um sistema elétrico, um deles pode ter a velocidade reduzida. Deslizando sobre o outro, aumenta ou diminui o espaço de entrada de ar nos cilindros de modo a atingir a máxima performance do motor”, descreve.

Marcelo Jatobá/UnB Agência

Os dois discos do sistema desenhado por Felipe são sobrepostos, e controlam a saída e a entrada de ar

PELO TELEFONE – Quando enviou o projeto para o concurso, Felipe estava em um intercâmbio em Praga, capital da República Tcheca. “Recebi a convocação para apresentar o trabalho junto com outros quatro finalistas brasileiros em São Paulo, mas ainda estava fora do país". Ás da tecnologia, ele acabou fazendo sua apresentação via Skype (programa que permite conferências de vídeos via internet).

Dos 11 trabalhos selecionados para ir à Inglaterra, apenas dois foram premiados com seis meses de estágio na Renault F1. O de Felipe não é um deles. Mas, para o estudante, o reconhecimento e a oportunidade de conhecer de perto a fábrica da montadora francesa, fundada em 1898, já representa o lugar mais alto do podium. “Foi um divisor de águas. Aquilo é outro mundo, simplesmente não há limites para a criação”, conta o jovem, que pretende seguir carreira na área de engenharia de motores.

O professor Alberto Diniz, chefe do Departamento de Engenharia Mecânica, elogia a iniciativa de Felipe. “É muito importante que nossos alunos se envolvam em projetos externos, fora das salas de aula”, comenta. O engenheiro destaca a qualidade do trabalho que, apesar de ter sido uma iniciativa do estudante, contou com a orientação de professores do departamento. “O projeto apresentou a pesquisa sobre a mecânica em si. Ações como essa elevam o nome da UnB e a formação de nossos alunos”.