No início, era apenas um número, mas depois desafiou toda a equipe de eletrônica: quando os membros da KA-RaceIng decidiram atualizar o sistema de baixa tensão do seu KIT25 para 24 volts, sabiam que quase todas as placas de circuito do carro de corrida precisariam ser redesenhadas – para obter mais potência com a mesma corrente e acesso mais fácil aos componentes disponíveis comercialmente. A mudança também trouxe vantagens técnicas, como maior robustez sob carga e melhor compatibilidade eletromagnética. Fatores que determinam pontos, deduções ou aprovação em disciplinas individuais na Fórmula Estudantil.

O que é o Formula Student?

A Formula Student é uma competição internacional de design para estudantes. Equipes do mundo inteiro desenvolvem, constroem e testam seus próprios carros de corrida monopostos todos os anos – ao longo de meses de trabalho, sob extrema pressão de tempo e com genuíno espírito de equipe. Os veículos não só competem na pista, mas também entre si em disciplinas estáticas. Quem quiser estar na vanguarda precisa combinar excelência em engenharia, custo-benefício e solidez conceitual sob o mesmo capacete.

A competição desafia os alunos tanto técnica quanto organizacionalmente: eles projetam layouts de placas de circuito, planejam geometrias de chassis, calculam listas de peças e defendem seus conceitos perante júris especializados. Os eventos em si – como os de Hockenheim, Silverstone ou o Red Bull Ring – combinam a emoção do automobilismo com a prática de engenharia do mais alto nível. No final, não é o carro mais rápido que vence, mas sim o conceito geral mais bem pensado.

Na Formula Student Germany, a equipe KA-RaceIng, de Karlsruhe, apresenta seu carro de corrida eletrônico e explica os detalhes técnicos. © Formula Student Germany/Max Partenfelder

Na Fórmula Estudantil, as equipes competem em diversas categorias: com propulsão elétrica (EV), modo autônomo (DV) ou veículos movidos a hidrogênio (H2). Aqueles que conseguem pontuar em todas as disciplinas demonstram não apenas habilidades de direção, mas, acima de tudo, compreensão técnica, resolução criativa de problemas e capacidade de se destacar como equipe. A Eplan patrocina diversas equipes com os softwares Eplan Harness proD e Eplan Electric P8 , além de cursos de treinamento online. Isso permite que elas desenvolvam seus diagramas de circuito e concluam a fiação. Uma dessas equipes é a KA-RaceIng, de Karlsruhe, Baden-Württemberg.

Da cafeteria à oficina

A KA-RaceIng é um grupo universitário do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) e participa da Fórmula Estudantil desde 2006. Até 100 estudantes participam a cada temporada. Para atrair novos competidores, a KA-RaceIng anuncia diretamente na base: em frente ao refeitório. "Estacionamos nosso carro de corrida em frente à entrada e, assim, podemos iniciar o diálogo com os interessados", diz Moritz Kreher. Qualquer pessoa interessada pode então se inscrever – em um processo seletivo simplificado, durante o qual a KA-RaceIng se concentra em determinar qual subequipe é a mais adequada.

Troca de pneus para a equipe KA-RaceIng, de Karlsruhe, na Fórmula Student Germany, em Hockenheim. © Formula Student Germany/Tim Schulte

Os alunos da equipe têm formações diversas: engenharia mecânica, engenharia elétrica, ciência da computação, engenharia industrial ou física. O próprio Moritz está cursando mestrado em engenharia mecânica. Sua entrada na Formula Student veio um tanto tardia: "Eu sabia que a universidade estava envolvida com corridas de carros, mas mesmo assim só me inscrevi quatro anos depois de começar meus estudos." Hoje, ele lidera a subequipe de eletrônica e relembra dois anos de intenso trabalho em equipe.

O que o motiva? Isso mudou. "No começo, eu era apaixonado por automobilismo e conseguia facilmente imaginar trabalhar na Fórmula 1 algum dia. Hoje, estou particularmente interessado no lado técnico das coisas." Não se trata mais de se sua placa de circuito acaba em um carro ou em uma máquina. Trata-se de desenvolver a placa de circuito da forma mais criteriosa possível. "O Formula Student é o maior projeto aqui que um aluno pode ajudar a moldar. Nenhum projeto universitário chega perto. Claro, você investe muito tempo, mas a expertise que você acumula é enorme." Principalmente quando você toma uma única decisão que desestabiliza todo o sistema.

Quando 24 volts mudam tudo

A decisão de converter o sistema de baixa tensão de 16 para 24 volts inicialmente parecia uma atualização técnica. Mas teve um impacto profundo na arquitetura do veículo. "Tivemos que analisar cada unidade de controle novamente e nos perguntar: será que ela consegue suportar 24 volts?", diz Moritz Kreher. Muitas placas de circuito que funcionavam perfeitamente no ano passado não suportavam mais a nova tensão – a equipe as adaptou ou redesenhou. A mudança resultou em uma série de reprojetos – da unidade de controle principal ao sistema de gerenciamento da bateria.

O desenvolvimento da nova placa principal, conhecida internamente como "placa inteligente", foi particularmente complexo. Ela coordena todos os sinais, verifica os valores dos sensores, controla os estados de segurança e transmite os comandos para a eletrônica de potência. "Na verdade, ela não faz muita coisa, mas de alguma forma faz", diz Moritz, rindo. A placa ajuda a decidir quando o carro dá a partida — e, mais importante, quando não dá. "Antes mesmo de qualquer coisa acontecer, você precisa pisar no freio primeiro e depois no acelerador. Caso contrário, o sistema se recusa a dar a partida."

Além disso, existem inúmeras funções críticas de segurança: uma placa de circuito monitora as tensões das células no sistema de alta tensão, outra verifica a pressão do freio e os sinais do pedal do acelerador, e uma terceira desconecta a alta tensão se os sinais forem inconsistentes. "Temos uma placa de circuito que verifica apenas se o carro está acelerando e freando ao mesmo tempo. Se isso acontecer, desconectamos imediatamente a alta tensão."

O carro de corrida elétrico da equipe Karlsruhe Formula Student KA-RaceIng durante uma corrida autônoma. © Formula Student Germany/lodholz

Reiniciar na unidade de controle

A equipe também teve que começar do zero com a unidade de controle. O código original era muito lento, então os alunos compararam diferentes chips, testaram alternativas e, finalmente, escolheram uma placa fornecida por um patrocinador. "Não foi nada fácil", diz Moritz. "Foi um processo no qual tivemos que suportar alguns contratempos, mas aprendemos muito com cada um deles."

Como você lida com essa complexidade? Por meio de tentativa e erro, iniciativa e um wiki interno no qual a equipe documenta o conhecimento de temporada para temporada. "Às vezes, você tem sorte e alguém sabe o que está fazendo", diz Moritz. "Mas, muitas vezes, é só fazendo perguntas, testando e se adaptando." A curva de aprendizado continua íngreme — e é exatamente isso que torna o Formula Student tão atraente para ele. Muitos participantes se esforçam ao máximo para isso.

Do pontapé inicial ao lançamento

Antes mesmo de o carro entrar na pista, os pensamentos da equipe já giram em torno da próxima versão: as ideias iniciais surgem em pequenos grupos. Alguns sonham com um monocoque mais leve, outros com um conceito de refrigeração mais eficiente, novos sensores ou até mesmo uma fiação melhor.

Os estudos preliminares iniciais seguem no início do verão, e as discussões ganham profundidade técnica. Ao mesmo tempo, a KA-RaceIng está recrutando reforços no campus. Os que se juntam trazem novas perspectivas e mergulham no processo criativo. Gradualmente, os conceitos se tornam mais refinados, a equipe transforma suas ideias em modelos CAD e utiliza o Eplan Harness proD para desenvolver o chicote elétrico.

A equipe usa o congelamento de design para finalizar as decisões de design. A partir desse ponto, nenhuma outra mudança fundamental é feita. Em vez disso, a produção começa no outono: nas garagens do Campus Leste, os alunos constroem o monocoque, criam o layout das placas de circuito e escrevem o software. Os envolvidos nesse processo não entregam os projetos, mas sim os componentes finalizados para o veículo real.

Em seguida, vem o lançamento: a equipe se reúne diante de um público, patrocinadores e professores e apresenta o KIT25 e seu companheiro movido a hidrogênio. Muitos estão vendo os veículos completos pela primeira vez. Inúmeras horas e turnos noturnos voluntários foram dedicados a cada componente, a cada linha. Para a equipe, é um momento de reflexão – porque nas próximas etapas, o KIT25 terá que mostrar do que realmente é capaz: na largada, em 18 de agosto, em Hockenheimring. O ponto alto para a equipe Karlsruhe Formula Student.

A Equipe de Estudantes de Fórmula Karlsruhe 2025 no lançamento do KIT25 e do KIT25H. © KA-RaceIng

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