Regulamento F1 in schools por Pedro Gomes - Versão HTML

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Regras & Regulamento

Campeonato 2013

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Índice

T0 – Introdução ............................................................................................................................................ 6

T0.1 - O que é o desafio tecnológico da Fórmula 1 nas escolas? ............................................................. 6

T0.2 – Como é que nasceu o F1 nas escolas? ......................................................................................... 7

T0.3 – Plano do desafio? .......................................................................................................................... 9

T0.4 – Início do projeto ........................................................................................................................... 10

T0.5 – Prémios 2013 ............................................................................................................................... 11

T0.6 – Inscrições..................................................................................................................................... 11

T0.7 – Resumo do desafio ...................................................................................................................... 12

T0.8 – Critérios do Campeonato 2013 .................................................................................................... 13

T0.9 – Considerações acerca do Design ................................................................................................ 15

T0.10 – Considerações acerca da Produção .......................................................................................... 15

T0.11 – Dimensões da balsa................................................................................................................... 16

T1 – Definições .......................................................................................................................................... 17

T1.1 - Carro F1 nas escolas .................................................................................................................... 17

T1.2 – Carro totalmente montado ........................................................................................................... 18

T1.3 – Corpo do carro ............................................................................................................................. 18

T1.4 – Câmara da botija de CO2 ............................................................................................................. 19

T1.5 Aerofólio ......................................................................................................................................... 19

T1.6 – Estrurura de suporte do aerofólio ................................................................................................. 19

T1.7 – Cone do carro .............................................................................................................................. 20

T1.8 – Rodas .......................................................................................................................................... 20

T1.9 – Sistema de apoio de rodas .......................................................................................................... 20

T1.10 – Calha ......................................................................................................................................... 20

T1.11 – Guia de linha .............................................................................................................................. 21

Assegura que leste e verificaste completamente as regras antes de iniciares a concepção e construção do teu carro F1

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T1.12 – Acabamentos, pintura e autocolantes ........................................................................................ 21

T1.13 – Autocolante do logótipo F1 nas escolas ..................................................................................... 21

T1.14 – Acabamento manual .................................................................................................................. 21

T1.15 – Plano de referência vertical ........................................................................................................ 21

T1.16 – Bloco oficial de madeira balsa .................................................................................................... 22

T2 – Princípios Gerais ................................................................................................................................ 23

T2.1 – Regulamento específico ............................................................................................................... 23

T2.2 – Interpretação dos regulamentos ................................................................................................... 23

T2.3 – Segurança da construção ............................................................................................................ 23

T2.4 – Conformidade com o regulamento técnico ................................................................................... 23

T2.5 – Regras críticas nas especificações técnicas ................................................................................ 23

T2.6 – Medições ..................................................................................................................................... 24

T3 – Carro totalmente construído ............................................................................................................... 25

T3.1 – Design, fabricação e construção [Ponto crítico]............................................................................ 25

T3.2 – Componentes não identificados [Ponto crítico – 12 Pts] ............................................................... 25

T3.3 – Comprimento total [Ponto crítico – 12 Pts] ................................................................................... 25

T3.4 – Largura total [Ponto crítico – 12 Pts] ............................................................................................ 25

T3.5 – Altura total [Ponto crítico – 12 Pts] ............................................................................................... 26

T3.6 – Peso total [Ponto crítico – 12 Pts] ................................................................................................ 26

T3.7 – Distância do corpo à pista [6 Pts] ................................................................................................. 26

T3.8 – Estado durante a corrida [12 Pts] ................................................................................................. 27

T4 – Corpo do carro ................................................................................................................................... 27

T4.1 – Construção do corpo [Ponto crítico – 12 Pts] ............................................................................... 27

T4.2 – Implantes e vazios [Ponto crítico – 12 Pts] ................................................................................... 27

T4.3 – Carga virtual [Ponto crítico – 12 Pts] ............................................................................................ 27

T4.4 – Espessura do corpo [6 Pts - cada] ............................................................................................... 28

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Versão 1.0 – Outubro 2012 3

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T4.5 – Localização do logótipo F1 [Ponto crítico – 12 Pts] ...................................................................... 28

T5 – Câmara da botija de CO2 .................................................................................................................... 29

T5.1 – Diâmetro [6 Pts] ........................................................................................................................... 29

T5.2 – Distância da câmara à pista [3 Pts] .............................................................................................. 30

T5.3 – Profundidade da câmara [3 Pts] ................................................................................................... 30

T5.4 – Espessura da parede em torno da câmara [6 Pts] ....................................................................... 31

T5.5 – Acabamentos da câmara [3 Pts] .................................................................................................. 31

T6 – Calha .................................................................................................................................................. 31

T6.1 – Localização e comprimento [Ponto crítico – 12 Pts] ..................................................................... 31

T6.2 – Forma da calha [6 Pts] ................................................................................................................. 32

T7 – Guias de linha .................................................................................................................................... 33

T7.1 – Localização [Ponto crítico – 12 Pts] ............................................................................................. 33

T7.2 – Localização [6 Pts] ....................................................................................................................... 33

T7.3 – Diâmetro [3 Pts] ........................................................................................................................... 33

T7.4 – Distância entre ilhós [3 Pts] .......................................................................................................... 33

T7.5 – Distância entre ilhós [6 Pts] .......................................................................................................... 34

T8 – Rodas ................................................................................................................................................. 34

T8.1 – Localização e número [Ponto crítico – 12 Pts].............................................................................. 34

T8.2 – Diâmetro [Ponto crítico – 12 Pts] .................................................................................................. 34

T8.3 – Largura [Ponto crítico – 12 Pts] .................................................................................................... 34

T8.4 – Visibilidade [Ponto crítico – 12 Pts] .............................................................................................. 35

T8.5 – Contacto com a pista [3 Pts] ........................................................................................................ 36

T8.6 – Superfície de rolamento [6 Pts] .................................................................................................... 36

T8.7 – Sistema de apoio [6 Pts] .............................................................................................................. 36

T9 – Cone do carro..................................................................................................................................... 36

T9.1 – Construção [12 Pts] ..................................................................................................................... 36

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Versão 1.0 – Outubro 2012 4

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T10 – Aerofólios e estrutura de suporte dos aerofólios ............................................................................... 36

T10.1 – Descrição e posicionamento [Ponto crítico – 12 Pts] .................................................................. 36

T10.2 – Descrição e posicionamento [Ponto crítico – 12 Pts] .................................................................. 36

T10.3 – Fluxo do ar [Ponto crítico – 12 Pts] ............................................................................................ 36

T10.4 – Localização do aerofólio traseiro [Ponto crítico – 12 Pts] ........................................................... 37

T10.5 – Altura do aerofólio traseiro [Ponto crítico – 12 Pts] ..................................................................... 37

T10.6 – Localização do aerofólio dianteiro [Ponto crítico – 12 Pts] ......................................................... 38

T10.7 – Visibilidade do aerofólio dianteiro [6 Pts] .................................................................................... 38

T10.8 – Identificação de aerofólios [6 Pts]............................................................................................... 38

T10.9 – Comprimento dos aerofólios [6 Pts cada] ................................................................................... 39

T10.10 – Comprimento dos segmentos E e F [6 Pts] .............................................................................. 39

T10.11 – Corda do aerofólio dianteiro e traseiro [3 Pts cada] .................................................................. 39

T10.12 – Espessura do aerofólio dianteiro e traseiro [3 Pts cada] ........................................................... 40

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Versão 1.0 – Outubro 2012 5

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T0 – Introdução

T0.1 - O que é o desafio tecnológico da Fórmula 1 nas escolas?

O desafio tecnológico F1 nas Escolas é uma competição, aberta a todos os jovens estudantes até ao 12º

ano ou equivalente, e que estejam a frequentar o ensino do 3º ciclo ou secundário, nascidos desde 1994

(inclusivé), a conceber e fabricar um modelo de carro da Fórmula movido a CO2. As equipas de jovens

competirão umas com as outras no Campeonato Mundial para determinar qual a melhor engenharia e o

carros mais rápido do mundo.

O desafio de 2010/2011, com 17 países participantes, 23 equipas aderentes, em Setembro, em Kuala

Lumpur, Malásia. Os campeões mundiais 2011 são os Pentagliders da Austrália.

Pentagliders – F1inschools WorldChampion 2011

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Versão 1.0 – Outubro 2012 6

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T0.2 – Como é que nasceu o F1 nas escolas?

O desafio tecnológico F1 nas escolas existe devido à

crise vocacional nas áreas de engenharia nas escolas

de todo o mundo. O CAD/CAM, CAE, CNC e sistemas

virtuais são ferramentas comuns nas indústrias de

manufactura, sendo por isso importante para os

Engenheiros e Designers do futuro começarem a

interagir com elas. Os jovens ao usar CAD/CAM, CAE,

CNC e software de Realidade Virtual são capazes de

conceber, testar, analisar e fabricar as suas próprias

Racing The Ocean com Andrew Denford –

criações usando a última tecnologia. Em Portugal,

Founder and Chairman of F1inschools

este desafio é parte integrante do projeto Pense Indústria, da responsabilidade da RECET e dos Centros

Tecnológicos associados, cujo objectivo principal é sensibilizar os jovens para carreiras e/ou áreas de

estudo ligadas à Indústria e Tecnologia (www.recet.pt/pi).

Em primeiro lugar, o F1 nas Escolas permite aos estudantes, a oportunidade ideal para experimentarem os

últimos desenvolvimentos na tecnologia de fabrico:

• CAD (Computer Aided Design) encoraja os jovens a pensar, explorar e visualizar as suas ideias em três

dimensões, usando funcionalidades como modelação

complexas de curvas e representação de superficies, assim

como representações ortográficas mais tradicionais.

• CAM (Computer Aided Manufacturing), para criar um

ambiente onde os modelos CAD podem ser desenvolvidos

e direccionados a processos automáticos de fabrico.

• CFD (Computational Fluid Dynamics), permitem que

modelos virtuais de carros possam ser analisados, nas

questões da eficiência aerodinâmica, e então modificados

para melhorar a performance.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 7

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• VR (Virtual Reality), permitem processos e maquinações complexas, podem ser praticadas em tempo

real e total segurança. Permitem que a maquinação CNC possa ser experimentada, mesmo que não

existam máquinas.

• Sistemas de Vídeo Conferência permitem os jovens resolver problemas ao vivo com profissionais,

partilhem e desenvolvam trabalho on-line.

• Máquinas de CNC (Computer Numerically Controlled), permitem que processos de desenho CAD,

possam ser manufacturados com grande grau de precisão e acabamento.

Através desta experiência directa com a tecnologia e processos necessários para completar este projeto, é

esperado que mais estudantes sejam encorajados a explorar e prosseguir uma carreira no Design,

Engenharia e Indústrias de fabrico.

Racing The Ocean – Equipa representante de Portugal na Final Mundial 2011, Kuala Lumpur (Malásia)

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Versão 1.0 – Outubro 2012 8

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T0.3 – Plano do desafio?

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Versão 1.0 – Outubro 2012 9

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T0.4 – Início do projeto

Como obter software,

Informações sobre hardware e consumíveis.

RECET,

Quinta da Maia

Rua Fernando Mesquita, 2785

4760-034 Vila Nova de Famalicão

T: 252 300 305

@: f1nasescolas@recet.pt

W: www.recet.pt

CAD Software

Se desejares receber uma solução gratuita do SolidWorks, por favor solicita-o aquando da inscrição

definitiva no centro tecnológico da tua zona. Poderás usar outro software de CAD ao teu gosto.

Centros de maquinação, testes e pistas

Todos os centros de fabrico, teste e corrida serão anunciados no website

(www.f1inschools.com.pt)

Questões

Todas as questões e dúvidas acerca deste desafio deverão ser remetidas via email para:

f1nasescolas@recet.pt

Após inscrição da equipa, todas as questões relativas ao concurso serão remetidas aos respectivos

Centros Tecnológicos.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 10

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T0.5 – Prémios 2013

1º, 2º e 3º lugares pontuação total.

Corrida mais rápida

Piloto mais rápido

Prémio de engenharia *

Melhor equipa de patrocínio e Marketing *

Melhor ideia inovadora

Melhor identidade*

Escalão Rookie (equipas com alunos até ao 9º ano de escolaridade)

Corrida mais rápida

Prémio de Engenharia

Melhor portefólio

NOTA: Em cada final regional, a organização poderá criar/suprir prémios.

*ver informação adicional nos regulamentos específicos de cada final

finais nacionais haverá prémios adicionais nomeadamente:

Melhor Stand

Melhor Apresentação Verbal

Melhor Portefólio

Melhor momento

Equipa com melhor fairplay (votação entre equipas)

Melhor website

T0.6 – Inscrições

IMPORTANTE – Por favor inscrever as vossas equipas assim que tiverem os trabalhos distribuídos pelos elementos, até 22 de Março de 2013, junto da inscrição enviar fotocópia dos cartões de estudante.

As inscrições são feitas no Centro Tecnológico da tua área geográfica (ver site www.f1inschools.com.pt ) se tiveres dúvidas coloca as tuas questões, via email, para f1nasescolas@recet.pt .

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Versão 1.0 – Outubro 2012 11

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NOTA – Cada Centro Tecnológico pode estipular o número máximo de equipas por escola e por final

regional, alterar prémios e regulamentos suplementares.

T0.7 – Resumo do desafio

A vossa Equipa de Fórmula1 tem como objectivo: desenhar, construir e competir com o mais rápido carro

do Futuro da Fórmula1, propulsionado a CO2 (Dióxido de Carbono) comprimido. Para entrarem no

Campeonato devem atribuir funções a desempenhar aos membros do vosso grupo.

Idealmente, uma função deve ser atribuída a cada pessoa. Porém, poderão ter de duplicar as vossas

funções e responsabilidades, dependendo do número de pessoas que têm disponíveis.

As funções seguintes são exemplos daquilo que pode ser feito pelos membros da vossa equipa:

Director da Equipa (máximo de 1 pessoa): Esta pessoa pode ser responsável pela liderança da

equipa, assegurando que o carro principal e o carro substituto estão prontos para as finais. O

director da equipa trabalha de perto com todos os membros da equipa, oferecendo assistência

quando necessário.

Director de Recursos: Esta pessoa organiza o tempo, materiais e equipamento para a concepção

e produção dos carros. Pode ser responsável pelo desenvolvimento de ideias respeitantes ao

marketing da equipa (apresentação). O director de recursos terá de manter contacto com todos os

membros para verificar a progressão das tarefas dentro do tempo e oferecer ajuda adicional se

necessário.

Engenheiro de Produção: Pode ser responsável pelo aconselhamento dos membros da equipa na

produção do carro e nas restrições do processo de maquinagem. Os engenheiros de produção

necessitarão de manter contacto com os engenheiros de design para relatar e ajudar na resolução

de quaisquer problemas na construção do carro.

Engenheiro de Design: Esta função pode ser responsável pela estilização e desempenho

aerodinâmico do design do carro. Os engenheiros de design terão de manter contacto com os

engenheiros de produção para assegurar se as suas ideias podem ser concretizadas.

Designer Gráfico: Esta pessoa será responsável pela produção do esquema de cores aplicado ao

veículo, incluindo quaisquer autocolantes decorativos especiais de patrocinadores, conjuntamente

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Versão 1.0 – Outubro 2012 12

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com as renderizações gráficas finais e quaisquer materiais adicionais de marketing de equipa. O

designer gráfico necessitará de manter contacto com o engenheiro de design, de modo a assegurar

que quaisquer esquemas encaixarão na forma do veículo, e com o director de recursos para

desenvolvimentos de marketing adicionais.

Existem tantas funções que devem ser dominadas, de modo a conceber, produzir, preparar e

finalmente colocar o carro na competição, que o trabalho de equipa é vital para o vosso sucesso. Uma

verdadeira equipa de Fórmula1 tem sucesso porque todas as pessoas aprendem a trabalhar

conjuntamente e a apoiar-se entre si.

Lembrem-se, nenhuma pessoa é mais importante que a outra.

T0.8 – Critérios do Campeonato 2013

A vossa equipa deve actuar de acordo com todos os princípios nomeados a seguir:

• A vossa equipa deve ser constituida com um mínimo de 3 e um máximo de 6 estudantes.

• A vossa equipa deve utilizar software de CAD ( Computer Aided Design), Desenho Assistido por

Computador, para produzir as vossas ideias e modelá-las em 3D. Uma cópia gratuita de um

software (Solidworks) pode ser obtida solicitando-a ao Centro tecnológico onde se inscreveram.

• A vossa equipa deve utilizar uma máquina de CNC, ou um Centro de Produção / Fabrico, para

produzir o corpo do carro.

• Cada corpo do carro deve ser produzido na vossa escola, empresa parceira ou Centro de

Produção / Fabrico recomendado.

• O corpo do carro deve ser finalizado com um acabamento de pintura de alta qualidade. De notar

que apenas é permitida uma quantidade limitada de acabamento manual no corpo do carro.

• Cada equipa deve trazer dois carros idênticos para qualquer evento de corrida – um carro de

corrida principal e um carro idêntico extra de substituição. Na Final Regional, apenas um carro é

requerido, mas recomendamos que fabriquem dois no caso de ocorrer algum dano e poderem

exibir o mesmo no stand ou mostrarem ao júri. A F1inSchools Portugal ficará com um dos

carros na Final Nacional para uso promocional.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 13

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• Cada equipa deve produzir um portefólio incluindo as ideias iniciais, o desenvolvimento do

design e provas de teste – máximo de 20 páginas (tamanho A3), em Inglês – ver os critérios

de avaliação.

• As equipas do F1 são encorajadas a desenvolver parcerias e procurar assistência de negócios

e indústrias ao longo deste processo de engenharia. Porém, todos os aspectos desta parceria

de engenharia e indústria devem ser representados no portefólio da equipa. Isto inclui os

desenhos em CAD, a pintura dos carros, e a criação / produção do portefólio, que deve

permanecer da responsabilidade dos estudantes da equipa.

• Cada equipa deve fornecer (no portefólio) uma projeção ortográfica dimensionada e uma

renderização gráfica do seu design final, ambas produzidas utilizando um pacote de CAD 3D.

Nas finais, para a avaliação de Engenharia, a equipa deverá levar consigo um portefólio e

um PC portátil com o software CAD usado para mostrar o projeto ao júri.

• Cada equipa deve completar a folha de especificações, fornecida durante o check-in da equipa

no local da final. Esta deve ser preenchida antes de entregarem o(s) carro(s).

• As equipas devem preparar e fazer uma apresentação verbal sobre o seu trabalho, com a

duração de 5 minutos na Final Regional e de 10 minutos na Final Nacional. A organização

disponibilizará projetor/ecrâ e computador se a equipa desejar.

Conteúdos sugeridos:

• Como é que a que equipa se portou (desempenho da equipa).

• Decisão relativa à atribuição de funções / trabalho de equipa.

• Explicação sobre cada área do desafio. (Design, Analisar, Fazer, Testar & Correr).

• Como foi a decisão acerca do design.

• Software utilizado.

• A Engenharia do carro.

• Singularidades da equipa.

• Colaboração com a indústria / ensino superior.

• Aerodinâmica do carro.

• Técnicas de fabrico analisadas.

• Inovação.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 14

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T0.9 – Considerações acerca do Design

Preparação da concepção:

Antes de iniciar o desenho do vosso carro, necessitarão de:

• Um pacote de software de modelação CAD 3D.

• Um template / modelo do desenho correspondente ao bloco de balsa.

• E também, um fornecimento inesgotável de ideias!

Início:

O sofwtare de CAD ajudar-vos-á a desenhar e desenvolver as vossas ideias em 3D. Como na maioria dos

pacotes de desenho, leva algum tempo a aprender como utilizá-los.

O vosso professor de tecnologia deve ser capaz de mostrar-vos como funciona o software, mas membros

da vossa equipa deverão passar algum tempo a explorar o software, de modo a poderem ver o que este

pode fazer e como pode ajudar no desenho do vosso carro de F1.

Pesquisa:

Investiguem desenhos de carro de F1 já existentes. O vosso professor poderá ajudar-vos na utilização da

Internet para encontrar os últimos desenvolvimentos ocorridos no mundo do desenho da F1.

Concentrem a vossa pesquisa em áreas que podem ajudar a vossa equipa, por exemplo, aerodinâmica e

desenho do corpo do carro, tentando depois aplicar os princípios às vossas próprias ideias.

Testes:

A vossa equipa poderá considerar testar uma variedade de desenhos de carros, ou de partes do carro,

num túnel de vento e / ou fumo para avaliar o seu desempenho aerodinâmico.

T0.10 – Considerações acerca da Produção

Assegura que leste e verificaste completamente as regras antes de iniciares a concepção e construção do teu carro F1

Versão 1.0 – Outubro 2012 15

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No kit do carro F1 receberão um bloco de madeira balsa, um conjunto de 4 rodas, 2 eixos e algum papel

de lixa, que é o mínimo que precisarão para entrar no desafio. A distribuição, e modo da mesma,

dependerá do Centro Tecnológico onde a equipa está inscrita.

1-De notar que o template / modelo do desenho do carro deverá ser pelo menos 10 mm mais pequeno

num dos extremos finais, comparadamente com o bloco de madeira balsa actual (tomamos isto em linha

de conta nas Regras & Regulamentos. Não serão capazes de maquinar até aos extremos finais do bloco

de madeira balsa, já que os mesmos são por vezes utilizados para segurar às fixações da máquina CNC.

Pode ocorrer dano se a ferramenta de corte tocar em qualquer uma destas fixações.

2-O sistema de fixação é utilizado para imobilizar o bloco de madeira balsa enquanto está a ser

maquinado. Também permite ao bloco o seu reposicionamento preciso. De notar porém, que algumas

máquinas vão processar com apenas um corte, outras necessitarão de dois ou mais cortes, pelo que isto

terá de ser tomado em linha de conta quando fazem o design do carro.

Os pontos 1 e 2 apenas são válidos para quem quiser fazer a maquinação nos Centros Tecnológicos.

Estes factores prendem-se com a tipologia de maquinas CNC disponíveis para o efeito.

Quando maquinado, poderão polir a peça maquinada do bloco de balsa e fazer o acabamento com verniz

e tinta.

De notar que apenas é permitida uma quantidade limitada de acabamento manual no corpo do carro.

Poderão também decorar o corpo do carro com quaisquer autocolantes de patrocinadores, publicidade ou

esquemas de cores.

T0.11 – Dimensões da balsa

Abaixo: Representação tridimensional do bloco de madeira balsa branco, utilizado para a construção dos carros de corrida do Tipo R.

Assegura que leste e verificaste completamente as regras antes de iniciares a concepção e construção do teu carro F1

Versão 1.0 – Outubro 2012 16

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Abaixo: Projeção ortográfica do bloco de madeira balsa branco (Tipo R), utilizado para a construção dos carros de corrida de F1. Todas as dimensões estão listadas em mm (milímetros). Nota – o desenho não

está à escala.

T1 – Definições

T1.1 - Carro F1 nas escolas

O carro deve ser concebido de acordo com este regulamento, com a finalidade de participar nas corridas

das finais do desafio F1 nas escolas. Alimentado apenas por um único cilindro de gás, contendo 8 gramas

de CO2 pressurizado, os carros devem ser projetados para percorrer uma distância de 20 metros o mais

rápido possível e ao mesmo tempo resistir à forças de aceleração do lançamento, atravessar a pista e à

desaceleração depois de cruzar a linha de chegada.

Um carro do F1 nas escolas deve conter os seguintes componentes:

• Um corpo (capaz de incluir uma carga virtual)

• A câmara de CO2

• Aerofólio dianteiro

• Aerofólio traseiro

• Estrura de apoio do aerofólio

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Versão 1.0 – Outubro 2012 17

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• Cone do carro

• Rodas

• Sistema de suporte das rodas (Eixos)

• Calha

• Guia de linha - Ilhós

• Pintura e acabamentos É permitida a colagem de autocolantes sem impacto dimensional.

T1.2 – Carro totalmente montado

Um carro F1 nas escolas, sem uma botija de CO2 inserida, em repouso sobre a superfície da pista, deve

estar livre de qualquer força externa que não seja a gravidade.

T1.3 – Corpo do carro

O corpo consiste em apenas um bloco de madeira de balsa, e é fabricado usando um ou mais processos

de maquinação CNC. O corpo compreende uma carga virtual e os limites da botija de CO2, assim como a

calha da linha guia. Embora a balsa possa continuar para a frente do carro, não é definida como corpo

depois do eixo das rodas da frente. Para fins dimensionais o corpo também inclui os acabamentos e

eventuais autocolantes.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 18

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T1.4 – Câmara da botija de CO2

É um cilindro circular de espaço livre limitado situado na parte traseira do carro. Este é o lugar onde o cilindro de gás CO2 é colocado para competir.

T1.5 Aerofólio

Um aerofólio de um carro da F1 nas escolas é uma característica aerodinâmica que permite a circulação

de ar em torno de todas as suas superfícies, incluindo os recursos dianteiros e traseiros. O aerofólio é

dimensionalmente definido pelo máximo e mínimo comprimento, espessura e corda. A forma transversal

vertical da asa, paralela à direcção do percurso do carro, é referida como um aerofólio. O diagrama a

seguir auxilia com a descrição de características relevantes de um aerofólio.

T1.6 – Estrurura de suporte do aerofólio

É uma estrutura não metálica que une a uma superfície do aerofólio a uma qualquer parte do carro, não

consideramos estrutura de suporte quando se trata do corpo do carro nem o seu cone.

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T1.7 – Cone do carro

O cone é qualquer parte não metálica do carro que existe à frente do eixo frontal, incluindo qualquer

material de madeira balsa que se prolongue a partir do corpo do carro. As rodas, o sistema de suporte das

rodas ou a estrutura de suporte do aerofólio não são consideradas como fazendo parte do cone do carro.

T1.8 – Rodas

As rodas são as únicas peças, em forma cilíndrica, cuja circunferência máxima entra em contacto com a

superfície da pista permitindo o movimento do carro. Todo o material existente dentro do volume é

considerado parte da roda.

T1.9 – Sistema de apoio de rodas

O sistema de apoio das rodas são peças únicas ou um conjunto de componentes que se conectam numa

roda e numa qualquer outra parte do carro. Estes podem consistir numa combinação de peças fabricadas

ou adquiridas como rolamentos, buchas e eixos.

T1.10 – Calha

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A calha é um prisma retangular de espaço vazio que é delimitada pelo corpo do carro em três lados de seu

comprimento.

T1.11 – Guia de linha

Guia de linha é um componente-chave de segurança que circunda completamente a linha, de modo a ligar

com segurança o carro à linha durante as corridas. Uma guia de linha pode ser um componente

proveniente de um fornecedor ou fabricado, em todo ou em parte, pela equipa.

T1.12 – Acabamentos, pintura e autocolantes

Como acabamento de pintura de um carro F1 é considerada toda a superfície visível cobrindo qualquer

componente do carro. Um autocolante é um material fino que adere a um componente ou acabamento

superficial. Para ser definido como um autocolante deve estar 100% ligado a uma superfície.

T1.13 – Autocolante do logótipo F1 nas escolas

O autocolante do logótipo F1 nas escolas consiste num logótipo gráfico impresso em papel autocolante ou

vinil com 30mm de dimensão horizontal e 15mm de dimensão vertical. Os autocolantes oficiais são

fornecidos pela organização no momento da inscrição do evento. Uma equipa pode fabricar os seus

próprios autocolantes, desde que sejam correctamente projetados no tamanho, grafismo e cor.

T1.14 – Acabamento manual

Acabamento manual é definido como a utilização de dispositivos manuais (lixa por exemplo) para remover

somente as irregularidades que podem permanecer sobre uma superfície CNC do corpo do carro.

T1.15 – Plano de referência vertical

Para ajudar com as dimensões a descrever, presume-se que existe um plano invisível bidimensional ao

longo do comprimento do eixo central do cilindro câmara de CO2 e é perpendicular à superfície da pista,

plano conhecido como de referência vertical.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 21

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T1.16 – Bloco oficial de madeira balsa

O Bloco oficial de madeira balsa é um pedaço de madeira balsa homogénea, processado para as

características dimensionais, conforme mostrado por diagramas no apêndice deste documento.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 22

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T2 – Princípios Gerais

T2.1 – Regulamento específico

Antes de cada final será fornecido um regulamento específico da mesma.

T2.2 – Interpretação dos regulamentos

O texto de um regulamento, diagramas e quaisquer definições relacionadas devem ser consideradas em

conjunto com a finalidade de simplificar a interpretação.

Todas as dúvidas devem ser remetidas para o centro tecnológico em que a equipa se encontra inscrita.

T2.3 – Segurança da construção

• Júri das especificações técnicas – Todos os carros serão minuciosamente inspecionados para

garantir que foram projetados e construídos de forma a garantir segurança durante a corrida. É

importante garantir que a guia de linha é robusta e segura. Se os júris encontrarem algum problema

de segurança poderão ter de recorrer ao segundo carro ou proceder a uma manutenção. Qualquer

reparação será sujeita a uma penalização de 15 pontos.

• Durante as corridas – O júris de pista inspecionarão frequentemente os carros e se detetarem

alguma falha de segurança será necessário recorrer ao carro suplente (penalização 15 pontos) o

primeiro carro poderá sofrer manutenção no horário previsto e voltar a correr.

T2.4 – Conformidade com o regulamento técnico

A não conformidade com as especificações técnicas trará penalizações. Tanto o carro principal como o

carro suplente será inspecionado e os pontos serão descontados de qualquer infração em qualquer carro.

Estas sanções serão impostas uma vez, por infração, por carro. É importante notar que existem várias

regras identificadas como “regras críticas”.

T2.5 – Regras críticas nas especificações técnicas

• Se, no carro principal, for detetada alguma falha numa regra crítica, nas especificações técnicas, a

equipa ficará excluída de ganhar o primeiro prémio, prémio de carro mais rápido e prémio de

engenharia.

• Se o carro suplente for utilizado e não cumprir alguma das regras críticas a equipa também será

excluída dos prémios indicados anteriormente.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 23

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As regras críticas são as que se seguem: T3.1 / T3.2 / T3.3 / T3.4 / T3.5 / T3.6 / T4.1 / T4.2 / T4.3 / T6.1 /

T7.1 / T8.1 / T8.2 / T8.3 / T8.4 / T10.1 / T10.2 / T10.3 / T10.4 / T10.5 / T10.6

T2.6 – Medições

• Tolerância em todas as dimensões: + / - 0,1 milímetro, excepto indicação contrária

• Torerância em o peso; + / - 0,5 grama

• Medição dimensional – Em todas as dimensões serão consideradas os acabamentos assim como

os autocolantes.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 24

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T3 – Carro totalmente construído

T3.1 – Design, fabricação e construção [Ponto crítico]

• Design – Os carros F1 nas escolas devem ser projetados e desenvolvidos utilizando tecnologia

CAD / CAM.

• Fabricação – O corpo do carro deve ser fabricado por numa máquina de CNC.

• O carro principal e o carro de reserva devem ser idênticos (Design, componente, acabamentos)

T3.2 – Componentes não identificados [Ponto crítico – 12 Pts]

Os componentes do carro devem ser apenas os listados no ponto 1.1

T3.3 – Comprimento total [Ponto crítico – 12 Pts]

Este comprimento é medido paralelo à superfície da pista entre a frente e as extremidades traseiras do

carro montado.

Min: 170 mm / Max: 210 mm

T3.4 – Largura total [Ponto crítico – 12 Pts]

Com o carro montado a medição é efectuada perpendicular ao plano de referência entre os pontos mais

extremos do carro.

Min: 60 mm / Max: 85 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 25

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T3.5 – Altura total [Ponto crítico – 12 Pts]

Altura máxima do carro montado, medida perpendicularmente à superfície da pista.

Max: 60 mm

T3.6 – Peso total [Ponto crítico – 12 Pts]

O peso total do carro não contém a botija de CO2, caso se verifique peso irregular será acrescentado

antes da prova peso de forma a exceder o peso mínimo.

Min: 55,0 g

T3.7 – Distância do corpo à pista [6 Pts]

Qualquer parte de baixo do carro, entre o aerofólio traseiro e dianteiro, deve manter a distância indicada à pista.

Min: 3 mm / Max: 15 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 26

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T3.8 – Estado durante a corrida [12 Pts]

O carro deve ser projetado para que durante a corrida nenhuma parte, excepto a botija de CO2, seja

removida, substituída ou acrescentada.

T4 – Corpo do carro

T4.1 – Construção do corpo [Ponto crítico – 12 Pts]

O corpo do carro deve ser maquinado numa máquina CNC a partir de um único bloco de balsa.

T4.2 – Implantes e vazios [Ponto crítico – 12 Pts]

Não são permitidos implantes ou vazios escondidos no carro.

T4.3 – Carga virtual [Ponto crítico – 12 Pts]

O corpo do carro deve conter uma carga virtual (25 mm x 40 mm x 8 mm) a ser inteiramente posicionada

entre os eixos. Quando vista de frente a carga virtual deve ter 40 mm de largura. A localização da carga

virtual deve ser identificada nas perspectivas ortogonais e apresentado no portefólio.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 27

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T4.4 – Espessura do corpo [6 Pts - cada]

Nenhuma parte do corpo pode ter espessura inferior a 3 mm cada.

T4.5 – Localização do logótipo F1 [Ponto crítico – 12 Pts]

A superfície deve medir pelo menos 30 mm de largura e 15 mm de altura e deve ser visível. O autocolante

deve ser colado entre a roda dianteira e traseira e não interferir na carga virtual. Os autocolantes devem ser colados nos carros antes dos mesmos serem submetidos.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 28

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T5 – Câmara da botija de CO2

T5.1 – Diâmetro [6 Pts]

Diametro da câmara que comporta a botija de CO2

Min: 19,5 mm +/- 0,5 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 29

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T5.2 – Distância da câmara à pista [3 Pts]

Distância entre o ponto mais abaixo da câmara e a superfície.

Min: 22 mm / Max: 30 mm

T5.3 – Profundidade da câmara [3 Pts]

Min: 50 mm / Max: 60 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 30

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T5.4 – Espessura da parede em torno da câmara [6 Pts]

O espaço que rodeia a câmara deve ter uma espessura mínima por questões de segurança, consultar

ponto 2.3.

Min: 3 mm

T5.5 – Acabamentos da câmara [3 Pts]

Não é permitida qualquer pintura nem autocolante no interior da câmara

T6 – Calha

T6.1 – Localização e comprimento [Ponto crítico – 12 Pts]

Deve existir uma calha contínua ao longo da parte inferior do carro. O seu comprimento deve ser medido

paralelo ao plano de referência vertical.

Min: 90 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 31

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T6.2 – Forma da calha [6 Pts]

A calha deve ser quadrada em corte transversal. Cada lado do quadrado deve ser medido

perpendicularmente à pista.

Min:6 mm +/- 1,0 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 32

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T7 – Guias de linha

T7.1 – Localização [Ponto crítico – 12 Pts]

Cada carro deve ter dois ilhós fixados firmemente na parte dianteira e traseira do carro. Durante as

corridas irá ser colocada uma linha entre estes ilhós.

T7.2 – Localização [6 Pts]

As guias de linha não devem fazer contacto com a superfície de pista de corrida.

T7.3 – Diâmetro [3 Pts]

Diâmetro interior dos ilhós

Min:3 mm / Max: 5 mm

T7.4 – Distância entre ilhós [3 Pts]

A maior distância entre a parte interna dos ilhós

Min:120 mm / Max: 190 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 33

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T7.5 – Distância entre ilhós [6 Pts]

Os ilhós devem ser completamente fechados para evitar que a linha deslize para fora durante a corrida. O

material de construção deve ser rígido para evitar alterações, de diâmetro ou forma, durante a corrida.

T8 – Rodas

T8.1 – Localização e número [Ponto crítico – 12 Pts]

Todos os carros de F1 têm de ter 4 rodas, duas na frente, duas na parte traseira e as rodas devem ser

cilíndricas. Rodas opostas devem compartilhar um eixo central comum

T8.2 – Diâmetro [Ponto crítico – 12 Pts]

Diâmetro da roda é medido pela borda exterior de cada roda

Min: 26 mm / Max: 34 mm

T8.3 – Largura [Ponto crítico – 12 Pts]

Para o diâmetro da roda é considerada a superfície da roda que entra em contacto com a pista.

Min: 15 mm / Max: 19 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 34

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T8.4 – Visibilidade [Ponto crítico – 12 Pts]

As rodas não podem estar dentro do corpo do carro e a sua visibilidade não pode ser obstruída de

nenhuma forma (vista superior ou vista lateral).

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Versão 1.0 – Outubro 2012 35

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T8.5 – Contacto com a pista [3 Pts]

Todas as 4 rodas devem tocar a superfície de corrida ao mesmo tempo e na largura total da roda,

assumindo uma tolerância de + /-0,1 milímetros

T8.6 – Superfície de rolamento [6 Pts]

O diâmetro da roda deve ser consistente em toda a superfície de rolamento. Assumindo uma tolerância de

+ /- 0,1 mm

T8.7 – Sistema de apoio [6 Pts]

A superfície de apoio não pode exceder o diâmetro das rodas.

T9 – Cone do carro

T9.1 – Construção [12 Pts]

O nariz do carro pode ser fabricado em qualquer material não metálico.

T10 – Aerofólios e estrutura de suporte dos aerofólios

T10.1 – Descrição e posicionamento [Ponto crítico – 12 Pts]

O design do carro deve assemelhar-se a um carro F1 real, para tal é essencial a inclusão de um aerofólio

dianteiro, no cone do carro, e um aerofólio na parte traseira do carro. Cada aerofólio deve ter um bordo de ataque e um bordo de fuga, a sua definição encontra-se no ponto 1.5.

T10.2 – Descrição e posicionamento [Ponto crítico – 12 Pts]

O aerofólio dianteiro, traseiro e as suas estruturas de suporte podem ser construídos em qualquer material não metálico e separadamente. As dimensões dos aerofólios devem ser rígidas e não alteráveis durante a

corrida

T10.3 – Fluxo do ar [Ponto crítico – 12 Pts]

Deve haver um espaço livre de pelo menos 3 mm a toda a volta do aerofólio do carro.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 36

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T10.4 – Localização do aerofólio traseiro [Ponto crítico – 12 Pts]

Todo o aerofólio traseiro e qualquer estrutura de apoio deve estar atrás da linha de centro da roda traseira quando consideramos o carro visto de lado.

T10.5 – Altura do aerofólio traseiro [Ponto crítico – 12 Pts]

A superfície inferior do Aerofólio traseiro deve estar acima do ponto mais alto da roda traseira, quando

medido em relação à superfície da pista.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 37

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T10.6 – Localização do aerofólio dianteiro [Ponto crítico – 12 Pts]

Todo o aerofólio dianteiro e qualquer estrutura de apoio deve estar na frente da linha de centro da roda

dianteira quando consideramos o carro visto de lado.

T10.7 – Visibilidade do aerofólio dianteiro [6 Pts]

Quando o carro é visto de lado o seu aerofólio dianteiro não pode ser obstruído por outro componente.

T10.8 – Identificação de aerofólios [6 Pts]

As superfícies que definem os aerofólios devem ser claramente identificadas no desenho ortogonal ou

diferenciados por uma cor diferente do resto do carro.

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Versão 1.0 – Outubro 2012 38

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T10.9 – Comprimento dos aerofólios [6 Pts cada]

Para analisar este item é necessário ter em consideração a interseção da asa com outra parte do carro. O

comprimento total é a soma de cada segmento que não está em contacto com nenhuma parte do carro. O

comprimento da asa é medido na parte superior ou inferior do aerofólio.

• Comprimento do aerofólio dianteiro = A + B + C + D

Min: 40 mm / Max: 85 mm

• Comprimento do aerofólio traseiro = E + F + G

Min: 40 mm / Max: 65 mm

T10.10 – Comprimento dos segmentos E e F [6 Pts]

O comprimento de cada um destes segmentos deverá ser no mínio 20 mm cada.

T10.11 – Corda do aerofólio dianteiro e traseiro [3 Pts cada]

O acorde é a distância entre a ponta e bordo de fuga e é medida paralelamente ao plano de referência

vertical.

• Corda do aerofólio dianteiro

Min: 15 mm / Max: 25 mm

• Corda do aerofólio traseiro

Min: 15 mm / Max: 25 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 39

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T10.12 – Espessura do aerofólio dianteiro e traseiro [3 Pts cada]

A espessura mínima e máxima dos aerofólios devem existir em toda a extensão total da asa, medida

perpendicularmente à linha de corda.

• Espessura do aerofólio dianteiro

Min: 1,5 mm / Max: 6 mm

• Espessura do aerofólio traseiro

Min: 1,5 mm / Max: 6 mm

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Versão 1.0 – Outubro 2012 40