CONSTRUINDO UM NOVO FORA-DE-ESTRADA E
AMPLIANDO CONHECIMENTOS
João Carlos Pinheiro Beck1, Carlos Crespo Izquierdo2 Pontifícia Universidade Católica do
Rio Grande do Sul, Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatrônica da Faculdade de Engenharia.
Av. Ipiranga, 6681, prédio30, sala 169 CEP: 90619-900 – Porto Alegre – RS
beck@em.pucrs.br
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatrônica da Faculdade de Engenharia.
Av. Ipiranga, 6681, prédio30, sala 169 CEP: 90619-900 – Porto Alegre – RS
crespo@em.pucrs.br
Resumo. Descreve-se nesta contribuição um projeto típico mão-na-massa, onde os alunos do
curso de Engenharia Mecânica, sob a orientação de um e colaboração de vários professores,
constróem um mini-veículo fora-de-estrada. O objetivo da construção deste veículo é a
realização de uma competição promovida pela Society Automotive of Engineering (SAE),
disputada entre várias Universidades do país.
Considerando que é o segundo chassi construído, efetuaram-se várias modificações e
melhorias, em termos de redução de cordões de soldagem, diminuição de peso, melhora da
ergonomia, maior facilidade de acesso a trabalhos no motor, melhor dirigibilidade e
aprimoramento da suspensão. Neste trabalho comparativo tem-se condições de visualizar o
crescimento e evolução obtidos em termos de projeto, técnicas e processos desenvolvidos
exclusivamente pelos estudantes envolvidos. Trata-se de uma técnica pedagógica estimulante
e envolvente que permite o engajamento a alunos já do primeiro semestre. Como há
participação de alunos de vários níveis há intensa troca de informação de novas idéias.
Atividades desta espécie tornam o estudo da Engenharia Mecânica atraente, diferenciado e
estimulante, favorecendo o despertar para o trabalho e a profissão deste ramo da
engenharia. Citamos como principais contribuição do trabalho os aspectos seguintes:
relacionar teoria e prática; desenvolver habilidades e metodologias de construção; tornar o
estudo de engenharia atraente e estimulante.
1. INTRODUÇÃO
Aqui se mostra a evolução das diferentes faces de execução de um projeto experimental de construção de um veículo automotor do tipo fora-de-estrada para competição.
Esta tarefa foi encarregada a um grupo de alunos sob orientação de um professor coordenador principal e vários professores colaboradores de diferentes áreas. Houve, assim, uma parcela significativa de contribuição de várias áreas na busca de soluções ótimas para um grande número de problemas de engenharia surgidos na montagem do veículo.
Em geral os currículos de engenharia mecânica são construídos de certa forma subjetivos uma vez que alienam a teoria da prática principalmente nos primeiros semestres do curso. A objetividade do curso, da prática e da experimentação de uma forma geral só vem a ser efetivada em algumas disciplinas do final de curso. Em geral o estudante, tem contato com a matemática e a física muito antes de se envolver com problemas reais de engenharia. Isto agregado ao fato do número elevado de disciplinas ditas teóricas no início do curso, frusta suas expectativas de trabalho na profissão de engenheiro. Ou, pior ainda, lhe é vedado o contato e o conhecimento da beleza e criatividade que existem na carreira do engenheiro.
Nesta contribuição mostra-se a estratégia utilizada para interfacear a teoria com a prática já nos primeiros semestre. A construção do protótipo e o relacionamento direto e aberto com professores de várias áreas é, em si mesmo, uma excelente estratégia de ensino fundada na construção do conhecimento. Esta estratégia da mão-na-massa aliada a projetos selecionados oportunizam o aparecimento de problemas, diversidade de soluções, surgimento de riscos e nucleação de concretas e novas idéias. Todos os alunos envolvidos tiveram oportunidade de não só desenvolver conhecimentos em várias áreas, como também, construir novos conhecimentos tais como: Usinagem, Ciência dos Materiais, resistência dos Materiais e CAD.
2. CONTEXTUALIZAÇÃO DO TEMA
Uma integração de conteúdos, uma outorga da responsabilidade aos alunos, um processo de enriquecimento, a diversidade de conhecimento e o adequado acompanhamento pelos professores é parte fundamental no processo de formação profissional. Referimo-nos a um processo de formação profissional considerando o aprendiz por inteiro, ou seja, não apenas no conhecimento específico, no conhecimento por conhecimento, mas considerando-o no aspecto social, interrelacional, no trabalho em grupo e com inteligência emocional. O primeiro passo a ser dado deve ser dirigido a um projeto interessante, motivador e desafiador na contextualização da turma e objetivos a serem atingidos. Então, os objetivos desta estratégia consistirão, basicamente, na motivação dos estudantes da engenharia mecânica através da conexão de vários aspectos subjetivos. Dentre outros citamos: o relacionamento com os demais, encorajamento à criatividade, estímulo ao trabalho em grupo, desenvolvimento de auto - confiança, estimulo à pesquisa e investigação científica. Neste sentido é que se alerta para o fato de que o tema da pesquisa e desenvolvimento do trabalho tem importância fundamental. Pois será o tema de trabalho que irá encorajar o processo de seleção e união das mais diversos peças da construção do conhecimento num contexto de engenharia mecânica. Nesta linha de pensamento fica a pergunta auto - respondida:
- Como funcionará, nos aspectos estimulativos, cognitivos e interativos, o projeto de construção de um veículo por estudantes da engenharia mecânica do primeiro ao último semestre? – Resposta: Aprender, muito mais, fazendo!
Ver foto nº 1
3. DESTAQUES
Estruturando uma realimentação do ponto de vista psicopedagógico, se pode dizer que num projeto onde se obtenha um protótipo, como é o caso da construção de um veículo envolvendo desde a confecção da estrutura do chassi até a montagem do motor, deverão ser priorizados os seguintes objetivos e aspectos comportamentais: - Associar os vários conteúdos
- Motivar para a obtenção de um produto final - Propor várias soluções
- Selecionar as melhores viabilidades - Favorecer o trabalho em grupo - Evitar a centralização pessoal - Estimular a crítica
- Inclinar à consecução do projeto prévio - Relacionar teoria e prática
- Assistir, no sentido da discussão antes que apresentar solução imediata Ver foto nº 2
áreas de interesse, por outros tantos professores do Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatrônica da PUCRS.
O projeto iniciou pela construção do chassi, onde foi utilizada solda tipo MIG.
A seguir foi desenvolvida a suspensão dianteira e traseira, executada com balanças dispostas com amortecedores telescópicos embutidos em molas helicoidais.
Posteriormente foi desenvolvido e executado o sistema de direção (com coroa e pinhão) e coluna contendo junta universal à meia altura com objetivo de maior segurança em caso de choque frontal.
No passo seguinte foi desenvolvido o sistema de frenagem, dispondo de dois discos dianteiros e um disco central traseiro.
Finalmente foi montado o motor de 6kw (padrão) sobre o chassi, na parte traseira.
Todo o Projeto foi desenvolvido previamente seguindo orientações construtivas e de segurança pré-determinados pela Society Automotive of Engineering.
Ver fotos nº 3 e 4
Foto nº 3. Mostra em detalhe o sistema de direção
5. OBJETIVOS
O veiculo a ser desenvolvido é do tipo monoposto, com quatro rodas, motor mono-cilíndrico de 6kw, do tipo padrão.
No Brasil, a competição é realizada anualmente no autódromo de Interlagos em São Paulo. As Faculdades de Engenharia Mecânica interessados em participar constroem um veículo fora-de-estrada que deve resistir às mais adversas condições de tempo e terreno em diferentes situações. O desempenho é avaliado por profissionais especializados da SAE e de Industrias Automotivas. Os dois melhores colocados no Brasil participam da competição internacional nos EUA.
São avaliados os seguintes itens: - Projeto Mecânico - Segurança do veículo - Análise de custos - Aceleração - Velocidade - Frenagem - Subida em rampa - Tração - Dirigibilidade
A foto nº 4 mostra o veículo quase pronto
Foto nº 4. Objetiva o veículo já em fase final de acabamento
6. CONCLUSÃO
O projeto e a construção deste veículo fora-de-estrada mostrou os esforços que os alunos tiveram que desenvolver para transferir o projeto da folha de papel para obter o produto final, o protótipo. Exaltamos também o espirito de camaradagem e colaborativo que se desenvolveu entre alunos, técnicos e professores.
Foi um projeto sensacional do ponto de vista da satisfação, orgulho e estímulo ao trabalho da engenharia envolvendo aspectos teóricos e obtendo-se, na prática, um produto final.
7. REFERÊNCIAS
[1] J. C. Pinheiro Beck, “Real World Applications and Industrial Collaboration, International Conference on Engineering Education – 1998.
[2] J. M. Starkey, A. Midha, D. P. de Witt and RW. Fox, “Experiences in the Integration of Design Across the Mechanical Engineering Curriculum”, Proceedings of the Frontiers in Education, nov. 1994, San Jose, CA, IEEE/ASEE.
[3] P. W. Samaras, “Integrating the First Two Years” Asee Prism, November, 1991
[4] C. L. DYM, “Teaching Design to Freshmen: Style and Content”, Journal of Engineering Education, October, 1994.
