O circuito montado no cais tem um traçado simples: duas retas paralelas unidas por hairpins. Ao fundo, a Baía da Guanabara e o Museu do Amanhã entregam que estamos no Rio. Quem entra na pista é Ana Beatriz Rodriguez, de 20 anos, que, além de pilotar o monoposto, também trabalhou em todas as etapas de sua construção.
— Conforto não é o forte, mas é suportável para o tempo que ficamos em pista. É bem quente, ainda mais no Rio, com o carro fechado, macacão e capacete — diz a estudante do 6º período de Engenharia Mecânica do Instituto Mauá de Tecnologia, de São Caetano do Sul (SP).
Foto de: Jason Vogel
A posição de guiar é deitada, mas o campo de visão é bom porque, além de retrovisores, há amplas janelas de plástico transparente nas laterais da carenagem e no bico do carro. E lá vai Ana Beatriz: dá uma acelerada, solta e tenta ir o mais longe possível na inércia/roda livre. A média de velocidade não passa dos 30 km/h.
Estamos em uma competição singular, a Shell Eco-marathon, cuja etapa brasileira aconteceu esta semana (de 26 a 28 de agosto). Vencer não significa cruzar a linha de chegada primeiro, mas sim consumir a menor quantidade de energia.
Em 1947, Greenshields fez 63 kml nesse Studebaker com bolha aerodinâmica
Foto de: Jason Vogel
Essa disputa tem raízes que remontam a 1939, quando dois engenheiros da Shell, nos EUA, decidiram apostar quem conseguiria rodar mais com um galão de gasolina. Bob Greenshields venceu o desafio: ao volante de um Studebaker 1924 todo depenado, fez o equivalente a 20,8 km/l — isso num tempo em que os carros norte-americanos faziam cerca de 5 km/l. Assim, provou que a eficiência máxima depende de engenhosidade e atenção a cada detalhe.
Ao longo de sua carreira, Greenshields incentivou o “Mileage Marathon”, um programa no qual carros eram modificados para maximizar a economia de combustível. Até os anos 70, essas maratonas de economia eram feitas com carros de rua adaptados — como o Opel Rekord P1 1959, que venceu a prova de 1973 com a marca de 133 km/l.
Mileage Marathon – Opel Rekord 1959, Fiat 600 e Chevrolet 1924
Foto de: Jason Vogel
Com o passar dos anos, a Mileage Marathon evoluiu para a competição anual Eco-marathon da Shell. Desde 1985, essa prova vem atraindo milhares de jovens engenheiros e estudantes que buscam ampliar os limites da eficiência energética automotiva. São quatro eventos: Ásia, Europa, Américas (sempre no autódromo de Indianápolis, nos EUA) e Brasil.
Hoje, a maratona reúne mais de 300 universidades em 50 países. A etapa brasileira deste ano contou com a participação de 44 equipes, algumas vindas do México, do Peru e da Colômbia.
Os participantes reunidos no porto do Rio
Foto de: Jason Vogel
A organização impressiona. Os boxes ocupam um dos armazéns do porto do Rio. Só nas equipes há 546 participantes, fora os inspetores técnicos, fiscais de pista, organizadores e prestadores de serviço, como restaurante. O público, formado em grande parte por alunos de escolas secundárias e de ensino fundamental, acompanha a prova das arquibancadas.
— Tem gente aí dentro ou é por controle remoto? — pergunta um garoto, espantado com as pequenas dimensões dos protótipos.
Pato a Jato na pista do porto do Rio
Foto de: Jason Vogel
Elétricos e a combustão
Desde 2019, a etapa brasileira é disputada em um circuito montado temporariamente no cais do porto do Rio de Janeiro, portanto ao nível do mar. O traçado é plano, delimitado por barreiras plásticas de trânsito, e tem 853 metros de extensão. Cada carro aprovado na inspeção técnica tem direito a seis tentativas ao longo de dois dias.
Para que uma tentativa seja válida, as equipes precisam completar dez voltas consecutivas (totalizando 8.530 metros) em, no máximo, 25 minutos. A classificação final considera apenas a tentativa com a melhor média de consumo.
Foto de: Jason Vogel
Os carros partem da imobilidade, e sua média mínima de velocidade não pode baixar de 20 km/h. Funciona assim: o piloto abre completamente o acelerador, atinge algo em torno de 35 a 40 km/h e, então, corta o motor para começar o “coasting” (deslizar em ponto morto). É nesse momento que a ciência entra em jogo, com estudantes à frente de computadores com softwares de simulação.
— Eles estão tentando modelar a pista. Em que momento e em que trecho o carro deve atingir determinada velocidade? Quando é melhor acelerar? Quando é melhor deslizar em ponto morto? Quando é preciso reduzir a velocidade? Todo esse planejamento é o que separa as equipes boas das medianas — explica Norman Koch, diretor global da Shell Eco-marathon. Alemão radicado na Inglaterra, ele gira o mundo durante as etapas do evento.
Protótipo elétrico de Charqueadas (RS)
Foto de: Jason Vogel
Protótipos pesam menos que os pilotos
Os veículos inscritos se dividem em duas classes: Protótipos e Conceitos Urbanos.
Os protótipos são triciclos ultraleves e extremamente aerodinâmicos. Cada detalhe é pensado para eliminar qualquer desperdício energético: da escolha dos materiais ao desenho da carroceria. Há uma enorme variedade de formas aerodinâmicas (ao menos, teoricamente).
O regulamento é bem livre e sobra criatividade nos projetos: no caso do protótipo feito pelos alunos do Instituto Mauá, a fibra de carbono usada na estrutura tubular foi moldada sobre lâmpadas fluorescentes. Em outros carros, o chassi é formado por finas treliças de alumínio.
Foto de: Jason Vogel
Nos protótipos, o piloto vai praticamente deitado sob uma casca que pode ser de poliestireno (aquele plástico usado nos copinhos de café). Os freios são a disco, de bicicletas de corrida, acionados por manete ou pedal. Já os pneus são importados, feitos pela Michelin exclusivamente para recordistas de economia — têm baixíssimo atrito, borracha apenas na banda de rodagem e rodam na maior pressão possível. Levíssimos e feitos para andar no plano, esses carros sequer têm suspensão.
Os protótipos geralmente pesam entre 35 e 50 kg, dependendo dos materiais usados — na etapa europeia deste ano, disputada na Polônia, havia um com 23,8 kg. Essa combinação de aerodinâmica com leveza permite alcançar marcas de consumo superiores a 3.000 km/l de gasolina, em alguns casos. Em 2009, a equipe francesa CEAA conseguiu alcançar a espantosa marca de 3.771 km/l com o protótipo Microjoule. É o recorde até hoje.
Ana Beatriz trabalhou na construção do protótipo e o pilotou
Foto de: Jason Vogel
Como o peso do piloto influi muito no desempenho, a Shell Eco-marathon é uma das raras categorias do automobilismo em que há muitas meninas alinhando no grid. Mas elas também estão muito presentes nos boxes, preparando os carros e mostrando que o mundo da Engenharia Mecânica deixou de ser um clube do Bolinha. Dos 546 estudantes que participaram este ano, 168 eram mulheres (30%). Havia 37 delas guiando e 9 chefiando equipes. Já os pilotos do sexo masculino tinham, quase todos, porte de jóquei.
— Hoje, o peso dos pilotos de protótipo não pode ser inferior a 50 kg. Antes dessa regra, o escolhido para guiar o carro lutava para baixar o próprio peso, passando fome e deixando de beber água, o que não era nada saudável. Foi exatamente por essa razão que estabelecemos o limite mínimo. Se o piloto for muito leve, precisa usar lastro — diz o diretor da prova.
Green E-Car, de Medianeira (PR) – o vencedor entre os urbanos elétricos
Foto de: Jason Vogel
Conceitos Urbanos
A categoria Conceito Urbano simula os automóveis do mundo real. Os regulamentos exigem quatro rodas, volante, faróis, lanternas, limpadores de para-brisa, freios com acionamento hidráulico, freio de mão e uma posição de guiar mais convencional.
O protótipo a combustão Milhagem, da UFMG – campeão na categoria com 54 kml
Foto de: Jason Vogel
Aqui, o peso mínimo do piloto sobe para 70 kg, enquanto os veículos costumam pesar de 100 a 160 kg. A busca por eficiência permanece extrema: no exterior, há competidores dessa categoria que superam 500 km/l com gasolina ou que alcançam 150 km/kWh em configuração elétrica (para comparar, um BYD Dolphin Mini faz uns 9,5 km/kWh). No Brasil, as melhores marcas entre os “urbanos” este ano foram de 54 km/l e 25 km/kWh, respectivamente.
Enquanto os protótipos completam cada tentativa sem interrupções, os conceitos urbanos são obrigados a realizar um pit stop a cada volta, simulando uma parada no sinal.
Pneus Michelin especiais para maratonas de economia
Foto de: Jason Vogel
Opções de energia
A essência técnica da Eco-marathon está nas categorias de energia. A mais tradicional é a de combustão interna, na qual ainda predominam motores monocilíndricos de 50 cm³, muitas vezes derivados de cortadores de grama ou motos pequenas. Os times mais avançados projetam cabeçotes, pistões e até blocos, explorando taxas de compressão elevadas, novas posições para a vela, materiais de atrito reduzido e sistemas de injeção com mais pressão, adaptados para gasolina, etanol ou diesel (há um cálculo para equalizar os resultados com base na densidade energética do combustível escolhido). Em geral, não há câmbio, apenas tração direta com uma embreagem centrífuga que acopla e desacopla dependendo da rotação.
Cada gota conta, e qualquer detalhe de eficiência térmica pode significar dezenas de quilômetros adicionais no resultado final. No exterior, muitos protótipos já fazem de 2.000 a 3.500 km/l em condições ideais. Entre as equipes brasileiras, a Drop Team, do Instituto Federal do Rio Grande do Sul, venceu este ano na categoria protótipos a combustão, com 699 km/l.
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Fonte: Jason Vogel
Nos últimos 20 anos, os veículos elétricos ganharam protagonismo. A simplicidade de ligar e desligar o motor com total controle eletrônico favorece a estratégia do “coasting”. Há cada vez mais motores elétricos montados diretamente no cubo da roda. A escolha das baterias varia desde modelos para motos elétricas até conjuntos de células montados pelos próprios estudantes. Os controladores também são feitos pelas equipes. Um motorzinho de 200 W (0,27 cv) é suficiente para um protótipo.
Há ainda, em minoria, veículos movidos por células a combustível. Aqui, o consumo é medido em gramas de hidrogênio por quilômetro rodado, com tanques pressurizados e rígidos protocolos de segurança. É uma categoria que prepara estudantes para lidar com uma tecnologia considerada estratégica para o transporte pesado, em ônibus e caminhões.
Checagem dos freios do Eco Octano a hidrogênio (UFPR)
Foto de: Jason Vogel
Na pista, a diferença entre as categorias é bem audível: enquanto os elétricos passam em absoluto silêncio, os carros a gasolina gritam como motos “cinquentinha” — mas apenas enquanto ganham velocidade, já que percorrem boa parte da pista só no embalo.
Foto de: Jason Vogel
Uma colher de chá de gasolina
Parte da mística da Shell Eco-marathon é dar muita liberdade para que os estudantes explorem caminhos quase impossíveis em competições tradicionais. Ao mesmo tempo, o regulamento tenta, a todo custo, evitar fraudes. Antes de entrar na pista, cada veículo precisa passar por uma inspeção de mais de 100 pontos, verificando sua segurança e também se há alguma forma de energia oculta ou algum equipamento que não deveria estar ali.
Um dos truques mais comuns envolve manipulação do peso mínimo do piloto ao subir na balança, com barras de chumbo escondidas na roupa. Houve casos de estudantes tentando levar baterias extras camufladas ou sistemas de propulsão secundários disfarçados. Todos, invariavelmente, acabaram descobertos e desclassificados. A aprovação nessa vistoria técnica já é comemorada pelas equipes como uma vitória, com gritos e fotos oficiais.
Há ainda o controle dos combustíveis: a cada edição, a gasolina, o etanol e o diesel fornecidos para a prova recebem colorações diferentes para coibir adulterações, enquanto tanques padronizados — de 30, 50 ou 150 ml — garantem medições idênticas para todas as equipes. São reservatórios de vidro menores que uma garrafinha de água mineral.
— Equipes de ponta no exterior gastam uma colher de chá de gasolina para percorrer 10 km em meia hora. Um tanque de 30 mililitros é muito mais do que o necessário — calcula Koch.
Em sua melhor tentativa, a equipe gaúcha Drop Team consumiu apenas 12,2 ml de gasolina (menos que uma colher de sopa) para dar suas dez voltas na pista.
Foto de: Jason Vogel
Soluções técnicas para dificuldades do mundo real
A maratona se transformou em campo de provas para novas tecnologias. O sistema start-stop, hoje comum nos carros de rua, já era usado nos protótipos da competição nos anos 1980. Fibras naturais (de bambu e cânhamo, por exemplo), resinas biodegradáveis e impressão 3D passaram a compor soluções que equilibram leveza e sustentabilidade.
— Tivemos uma equipe que desenvolveu para a SKF um rolamento com agulhas, em vez de esferas. Seu atrito era tão baixo que, se você desse um bom impulso com a mão, a roda girava por sete ou oito minutos livremente — lembra o diretor da maratona.
Os times são compostos por até 15 estudantes de diferentes disciplinas, e não apenas de Engenharia. Incluem, por exemplo, alunos de Arquitetura e até de Comunicação; afinal, é preciso divulgar a iniciativa em busca de patrocinadores, já que os custos de construção e transporte dos carros correm por conta das equipes e de suas universidades.
Foto de: Jason Vogel
— A Shell Eco-marathon ensina a trabalhar em equipe, a conviver com pessoas de conhecimentos diferentes e a lidar com o fato de que você nunca tem tempo nem dinheiro suficientes, mas precisa se virar com o que tem. E é justamente isso que normalmente não se aprende na sala de aula. Na faculdade, você aprende Matemática e Física, mas não sobre o mundo real e a verdadeira complexidade da indústria automotiva — filosofa Koch.
Entre os vencedores deste ano, destaque para a equipe Milhagem, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), que conquistou o primeiro lugar em duas categorias, bem como para a equipe Drop Team, do Instituto Federal do Rio Grande do Sul (IFRS), tetracampeã na categoria protótipo com motor a combustão.
Os vencedores da edição Brasil 2025
Protótipo combustão interna – Drop Team – IFRS Erechim – 699 km/l
Protótipo elétrico a bateria – Milhagem UFMG BE (UFMG) – 373,7 km/kWh
Protótipo a pilha de hidrogênio – Eco Octano UFPR Hidrogênio (UFPR) – 132 km/m³
Conceito Urbano combustão interna – Milhagem UFMG ICE (UFMG) – 54 km/l
Conceito Urbano elétrico a bateria – Green E-car (UTFPR Medianeira) – 25 km/kWh
Conceito Urbano a pilha de hidrogênio – GCEE (Unioeste Foz do Iguaçu) – 61 km/m³
