2008 | NOVEMBRO | EDIÇÃO 106 | ESPECIAL
FEI apresenta X-20, o primeiro roadster brasileiro capaz de guiar-se sozinho
Quatro décadas depois de fazer sua primeira aparição no Salão do Automóvel de São Paulo, o Centro Universitário da FEI (agora Fundação Educacional Inaciana) traz para a 25ª edição do principal evento automobilístico do País, que acontece de 30 de outubro a 9 de novembro, o seu 20º projeto experimental, o FEI X-20. Ousado e inovador, o veículo une a beleza e a potência de um roadster às mais avançadas tecnologias e ferramentas de engenharia

                    Trata-se do primeiro carro brasileiro equipado com sistema autônomo de direção, pelo qual o veículo é capaz de reconhecer o piso e guiar-se sozinho, sem a intervenção do motorista. Com a mesma vocação de 1968, a FEI adianta o futuro do setor automotivo, desta vez na área de segurança veicular. "É nosso primeiro passo em um estudo para a construção de veículos com alto grau de autonomia, utilizando, entre diversas ferramentas, a Inteligência Artificial", afirma o professor doutor Marcio Rillo, reitor do Centro Universitário da FEI.


Estande da FEI: destaque para o X-20

O FEI X-20 também se diferencia pelo moderno processo de construção. A carroceria foi gerada diretamente do desenho do computador, por meio de um dos mais avançados sistemas de simulação matemática, eliminando a necessidade de modelagem de protótipos.

Além disso, o carro tem chassi totalmente feito em alumínio, material que ajuda a dar mais leveza e resistência ao veículo e está também presente em outros componentes, como aro das rodas, partes da transmissão e bloco do motor, um potente V8 utilizado no superesportivo norte-americano Corvette Z06.


X-20

Mais que um projeto inovador, o X-20 é uma plataforma de desenvolvimento, que integra diversas áreas da engenharia. O carro é fruto da dedicação de um grupo de alunos, professores e pesquisadores dos cursos de Engenharia Mecânica Automobilística, Engenharia Elétrica e Ciência da Computação, além do IPEI, Instituto de Pesquisas e Estudos Industriais da FEI.

Com a força de um motor V8, a suavidade das linhas que contornam a carroceria e a inteligência de um sistema autônomo de direção, o X-20 promete enaltecer a história da FEI no 25º Salão Internacional do Automóvel de São Paulo, palco das grandes máquinas automobilísticas.design

Concebido pelo professor Ricardo Bock (foto abaixo), engenheiro, artista plástico e coordenador do curso de Engenharia Mecânica Automobilística da FEI, o desenho do FEI X-20 traz as características de um moderno roadster. A carroceria de dois lugares, sem capota, é envolvida por traços atraentes e esportivos, enquanto os dois pára-brisas, intercalados pelo alojamento da câmera de vídeo do sistema de direção, ficam pouco acima da altura dos olhos do motorista e passageiro.

Com desenho aerodinâmico, inspirado na fluidez das linhas de um peixe, o FEI X-20 traz, na traseira, um dos elementos de design mais famosos da história dos projetos automobilísticos da FEI: a inovadora cauda bifurcada do FEI X-12, que deixa à mostra os conjuntos de motor e suspensão. As duas saídas de ar, localizadas na parte central da traseira, indicam a agressividade do roadster.

O FEI X-20 tem 'olhar' misterioso, caracterizado pela grande entrada de ar frontal em contraste com os faróis em LED. "Os faróis traduzem a identidade de um carro, assim como o olhar de uma pessoa", explica o professor Ricardo Bock. Projetado pelos pesquisadores do curso de Engenharia Elétrica e IPEI, o conjunto de faróis e lanternas é formados por tubos de acrílico transparentes, que, quando vistos de frente, formam um anel iluminado branco.

O requinte do design é ressaltado pela pintura externa cromada, que faz combinação com os detalhes azuis, e se estende para as laterais do X-20. As rodas, de 18 polegadas, possuem aros em alumínio e centro em policarbonato, que permitem a visualização dos sistemas de freio e suspensão, seguindo a idéia da cauda bifurcada. As portas deslizam para cima em um movimento circular, dando ainda mais sofisticação ao conjunto.

Internamente, o carro traz bancos esportivos, em couro, com ângulos e cavidades projetadas para envolverem completamente o corpo de motorista e passageiro e cinto de segurança de seis pontos, como nos carros de competição. O painel traz as chaves de acionamento dos faróis, sistema autônomo de direção e partida do motor, além de uma gaveta para armazenar o computador que controla o sistema autônomo. O desenho do habitáculo foi criado por Fernando Hideyuki Fukunaga, 23, aluno do 8º ciclo do curso de Engenharia Mecânica Automobilística.

Além de Fukunaga, outros sete estudantes do curso se dedicaram, durante seis meses, à construção do FEI X-20: Daniel Dainezi Júnior, Eduardo Mobili, Emerson Banzatto, Fábio Greco, João Gabriel Gomes Perez, Marcelo Guimarães Araújo Miranda e Rodrigo de Souza Aquino.

Materiais leves na construção - Um projeto inovador como o X-20 não poderia deixar de utilizar materiais nobres. É por isso que o veículo tem chassi totalmente feito em alumínio – material também presente no aro das rodas, transmissão e bloco do motor. O chassi do X-20 é tubular, espacial, soldado, revestido com chapas de alumínio coladas e com elementos de fixação da suspensão em alumínio usinado.

A carroceria, feita em fibra de carbono e fibra de vidro, foi gerada a partir de um avançado processo de simulação computacional na EDAG, em São Bernardo do Campo, empresa de origem alemã e uma das mais importantes fornecedoras de soluções tecnológicas para a indústria automotiva. Fernando Fukunaga e João Gabriel Perez passaram dois meses na sede da empresa desenvolvendo o modelo matemático do X-20 para a geração da carroceria, com orientação de técnicos e engenheiros da EDAG.

Motor de 550 cavalos - O FEI X-20 é equipado com motor entreeixos traseiro, o mesmo V8 7.0 l, de 32 válvulas, utilizado no Corvette Z06, um dos mais cobiçados superesportivos do mundo. O propulsor foi doado pela General Motors norte-americana, com intermediação da GM do Brasil. Além da esportividade, a escolha do motor também foi motivada pelo bloco de alumínio, que faz combinação com o chassi e ajuda a dar leveza ao veículo.

Capaz de entregar 500 cavalos de potência ao Z06, o V8 está ainda mais apimentado no X-20. O motor recebeu novo mapeamento eletrônico antes de chegar ao Brasil, processo que lhe deu a capacidade de gerar 50 cavalos a mais que o Corvette. Desta forma, o X-20 pode desenvolver até 550 cavalos de potência a uma rotação de 6.300 giros e torque de 70 kgfm a 4.800 rpm.

A transmissão que acompanha o V8 é de um Porsche, modelo G64/51, que equipava o cupê Porsche 993 Turbo, um dos variantes da linha 911 da marca alemã. A transmissão é manual, de seis marchas, além da ré. Antes de chegar ao Brasil, o câmbio passou por modificações nos Estados Unidos para ser adaptado à aplicação junto ao motor V8.

Com peso de aproximadamente 980 quilos, graças ao uso de materiais leves e ao desenho aerodinâmico da carroceria, o FEI X-20 oferece uma relação peso/potência de aproximadamente 1,8 kg/cv, valor acima apenas dos carros de Fórmula 1, que normalmente atingem uma média de 1,3 kg/cv. Segundo previsões da FEI, o X-20 poderá alcançar velocidade máxima de 250 km/h. Por questões de segurança, esta velocidade é restringida a 20 km/h quando o sistema autônomo de direção está ligado.

Conjunto mecânico - A suspensão do FEI X-20 se assemelha aos conceitos utilizados nos carros de Fórmula 1. O veículo tem suspensão independente duplo A com molas e amortecedores in board, tanto na dianteira quanto na traseira, com o objetivo de diminuir a massa não suspensa, ou seja, fazer com que as rodas exerçam pressão contra o solo durante mais tempo. Os amortecedores são JRZ, produzidos na Holanda, enquanto as molas são da marca alemã Eibach.

O conjunto é complementado por pneus PZero Rosso, conhecidos em todo o mundo por equiparem, originalmente, carros de alta performance de marcas como Ferrari, Porsche, BMW e Mercedes-Benz. Os pneus são de aro 18'' e têm dimensões de 225/40 na dianteira e 275/45 na traseira.

Os freios são a disco nas quatro rodas, utilizados em carros de corrida, com pinças de alumínio que suportam seis pistões na dianteira e quatro na traseira. Importado da Argentina, o conjunto de freios foi retrabalhado no Brasil para se adequar às dimensões dos discos e também ao design do carro. No X-20, as pinças de freio, que ficam à mostra por meio das rodas transparentes, foram anodizadas de azul, para entrar em combinação com as cores do carro.

Sistema autônomo de direção - Desenvolvido por estudantes, professores e pesquisadores dos cursos de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação, com apoio do IPEI, o sistema autônomo de direção, em sua primeira fase de pesquisa, permite ao FEI X-20 guiar-se sozinho somente em uma pista de testes criada no campus São Bernardo, caracterizada pelo asfalto escuro delimitado por faixas brancas, que simulam os limites laterais de uma rua ou estrada.

Para iniciar o sistema, o condutor deve dar partida no motor, acionar o botão no painel, engatar a primeira marcha e começar a dirigir o carro. Em poucos segundos, o sistema torna o X-20 capaz de guiar-se sozinho pela pista, a uma velocidade controlada de 20 km/h. Os acionamentos de freio e acelerador ficam por conta do motorista.

O funcionamento é simples. Equipado com uma câmera de vídeo, localizada entre os dois pára-brisas e interligada ao software instalado no laptop, o carro identifica a imagem das duas linhas brancas paralelas que envolvem a pista e, a partir de então, o software traça uma linha 'imaginária' central do trecho. Ao receber a orientação, uma placa eletrônica, interligada ao motor elétrico que controla o sistema de direção, orienta o veículo a seguir a linha central para que, assim, não saia da pista.

Em caso de pane do sistema, o condutor conta com três mecanismos de segurança que, quando acionados, são capazes de desligar automaticamente o sistema autônomo e lhe passar o controle de direção. O primeiro deles é um botão de emergência no painel, o segundo é ativado quando o motorista exerce pressão elevada sobre o pedal do freio, já o terceiro mecanismo passa a funcionar quando o volante é movimentado para um dos lados.

Como os processos de desenvolvimento da tecnologia e de construção do FEI X-20 aconteceram ao mesmo tempo, o sistema autônomo de direção foi testado em um veículo Celta, nas dependências do campus São Bernardo, e posteriormente adaptado ao X-20.

Mas as pesquisas estão só começando. "Sistemas extremamente críticos, como instalações nucleares, aviões e outros meios de transporte já são controlados eletronicamente. Chegou a vez do automóvel", afirma Renato Giacomini, coordenador do curso de Engenharia Elétrica da FEI.

Com o desenvolvimento do X-20, nascem muitos desafios para a evolução das pesquisas em automação veicular. O próximo passo dos pesquisadores é, até 2010, tornar o sistema capaz de controlar os pedais freios e aceleração do veículo, além de dar ao carro a possibilidade de movimentar-se mais rápido que a velocidade média atual (20 km/h), interpretar as imagens de qualquer tipo de pista e visualizar curvas com antecedência, graças aos futuros aprimoramentos no software de reconhecimento de imagens e dos equipamentos de controle eletrônico.

Outros estudos também já se encontram em desenvolvimento por alunos do curso de Mestrado em Inteligência Artificial da FEI, como sistema de detecção das placas de trânsito e integração do navegador GPS com tela interativa do pára-brisa. "O sistema de visão, aplicado no X-20, abre um espectro de possibilidades de pesquisas, que vão desde o simples posicionamento automático dos espelhos retrovisores até a completa automação do automóvel", explica Flavio Tonidandel, coordenador do curso de Ciência da Computação da FEI.

Ficha técnica X-20
Motor - V8, longitudinal, 2 válvulas por cilindro, com bloco e cabeçote em alumínio
Volume deslocado - 7.008 cm3 (7.0 L)
Potência - 550 hp (410Kw) @ 6.300 rpm
Torque - 70 kgfm (686Nm) @ 4.800 rpm
Câmbio - manual de seis velocidades
Combustível – gasolina
Comprimento - 4755 mm
Largura - 2115 mm
Altura - 1090 mm
Entreeixos - 2800 mm
Peso - 980 kgf
Pneus - Dianteiros: Pirelli PZero Rosso 225/40 R18
Traseiros: Pirelli PZero Rosso 275/45 R18
Suspensão: Dianteira: duplo braço, tipo A; push-rod, molas helicoidais, amortecedor 2 vias
Traseira: duplo braço, tipo A com braço de convergência; push-rod, molas helicoidais, amortecedor 2 vias
Freios: dianteiro: disco ventilado, 6 pistões / traseiro: disco ventilado, 4 pistões

2008 | OUTUBRO | EDIÇÃO 106 | ESPECIAL
FEI apresenta X-20, o primeiro roadster brasileiro capaz de guiar-se sozinho
Ousado e inovador, o veículo une a beleza e a potência de um roadster às mais avançadas tecnologias e ferramentas de engenharia

              Quatro décadas depois de fazer sua primeira aparição no Salão do Automóvel de São Paulo, o Centro Universitário da FEI (agora Fundação Educacional Inaciana) traz para a 25ª edição do principal evento automobilístico do País, que acontece de 30 de outubro a 9 de novembro, o seu 20º projeto experimental, o FEI X-20. Ousado e inovador, o veículo une a beleza e a potência de um roadster às mais avançadas tecnologias e ferramentas de engenharia.

Trata-se do primeiro carro brasileiro equipado com sistema autônomo de direção, pelo qual o veículo é capaz de reconhecer o piso e guiar-se sozinho, sem a intervenção do motorista. Com a mesma vocação de 1968, a FEI adianta o futuro do setor automotivo, desta vez na área de segurança veicular. "É nosso primeiro passo em um estudo para a construção de veículos com alto grau de autonomia, utilizando, entre diversas ferramentas, a Inteligência Artificial", afirma o professor doutor Marcio Rillo, reitor do Centro Universitário da FEI.

O FEI X-20 também se diferencia pelo moderno processo de construção. A carroceria foi gerada diretamente do desenho do computador, por meio de um dos mais avançados sistemas de simulação matemática, eliminando a necessidade de modelagem de protótipos.

Além disso, o carro tem chassi totalmente feito em alumínio, material que ajuda a dar mais leveza e resistência ao veículo e está também presente em outros componentes, como aro das rodas, partes da transmissão e bloco do motor.

Mais que um projeto inovador, o X-20 é uma plataforma de desenvolvimento, que integra diversas áreas da engenharia. O carro é fruto da dedicação de um grupo de alunos, professores e pesquisadores dos cursos de Engenharia Mecânica Automobilística, Engenharia Elétrica e Ciência da Computação, além do IPEI, Instituto de Pesquisas e Estudos Industriais da FEI. A coordenação é do professor Ricardo Bock.

Com a força de um motor V8, utilizado no superesportivo norte-americano Corvette Z06, a suavidade das linhas que contornam a carroceria e a inteligência de um sistema autônomo de direção, o X-20 promete enaltecer a história da FEI no 25º Salão Internacional do Automóvel de São Paulo, palco das grandes máquinas automobilísticas.

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