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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP ENGENHARIA DE PRODUÇÃO ANDREI PATRICIO PANTOJA DA SILVA - UP21211377 HELLEN CLEISE DOS SANTOS RABELO - UP21112092 IZALIA DA SILVA MENEZES - UP21104884 MARCIO PEREIRA DE SOUSA - UP21103931 MATHEUS DA MASCENA ARAUJO - UP21104880 PRISCILA JANAINA DA SILVA PINHEIRO - UP21110804 GLEYDSON DA PAIXÃO MARINHO RIBEIRO – UP21100464 PROTÓTIPO DE CARRO MOVIDO A ENERGIA ELÉTRICA Belém-PA Maio 2022 SUMÁRIO INTRODUÇÃO................................................................................................................ 5 METODOLOGIA ............................................................................................................. 6 CONTEXTO HISTÓRICO .............................................................................................. 7 OS BENEFÍCIOS DO CARRO ELÉTRICO ................................................................... 9 O FUNCIONAMENTO DE UM CARRO ELÉTRICO ................................................... 10 ETAPAS DE CONSTRUÇÃO DO VEÍCULO ............................................................... 11 ANEXO ......................................................................................................................... 12 CUSTOS DO PROJETO .............................................................................................. 14 CONCLUSÃO ............................................................................................................... 15 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................. 16 INTRODUÇÃO Em meio a tantos questionamentos sobre o futuro do planeta, os veículos que funcionam a base de energia elétrica surgiram como uma alternativa sustentável para o homem e para o meio ambiente. Sendo assim, é fundamental que esses veículos passem constantemente por melhorias e que sua tecnologia agrida cada vez menos o meio ambiente, além de proporcionar conforto e segurança aos usuários. Apesar do número de veículos elétricos estar aumentando, é importante considerar que eles não são isentos de problemas ou de desvantagens para o consumidor e para o meio ambiente, como o seu preço de compra, que é bem elevado considerando a renda da população. Fator este que foi o primeiro obstáculo enfrentado pelas indústrias no início da sua fabricação. Diante de sua importância perante a sociedade e com tantos desafios ambientais a serem enfrentados pelo homem, para que se tenha um planeta mais sustentável, os carros movidos a energia elétrica devem ser estudados com atenção, para que eles não se tornem mais um problema para o meio ambiente. Desse modo, a presente pesquisa busca elucidar algumas questões sobre esses veículos e apresentar um protótipo que apresente algumas das características desse tipo de carro. METODOLOGIA A metodologia consistiu em uma pesquisa virtual sobre o primeiro protótipo de um carro movido a energia elétrica, seus inventores e suas contribuições para o desenvolvimento atual. Em seguida, realizou-se um estudo sobre como elaborar um carro de controle remoto, as fases para sua elaboração e após uma reunião de todas essas informações, foi realizado a busca pelos materiais necessários para a construção do projeto. Após o desenvolvimento e conclusão do projeto foram realizados testes de funcionamento para verificar se o protótipo atendia a todas as características exigidas. CONTEXTO HISTÓRICO Um veículo elétrico é um tipo de veículo propulsionado por um motor elétrico, para transportar ou conduzir pessoas, objetos ou uma carga específica. Eles se diferenciam dos veículos usuais pelo fato de utilizarem um sistema de propulsão elétrica e não a solução comum de motor de combustão interna. Os carros elétricos são apontados como uma boa alternativa sustentável de locomoção para o homem. Existem vários modelos de carros elétricos no mundo. Alguns desses veículos utilizam baterias como fonte de energia, e outros podem ser movidos a base de hidrogênio. Muitos veículos elétricos contam com emissão zero de poluentes. Esse é o principal benefício do carro elétrico em relação ao carro convencional. Além disso, os carros elétricos costumam apresentar uma performance compatível a dos carros convencionais, o que faz com que o motorista não perca a potência do motor em estradas. Não há um consenso sobre o inventor do primeiro protótipo de carro. movido a energia elétrica, de acordo com informações do site Braxin, o Escocês Robert Anderson, possivelmente em 1834, criou a primeira carruagem elétrica do mundo. Após algumas melhorias do americano Thomas Davenport e do escocês Robert Davidson, por volta de 1842, veículos elétricos mais práticos chegaram às estradas. Em 1900, podia-se encontrar nas ruas, ao mesmo tempo, carros elétricos, carros a combustão e carros a vapor. No Brasil, tem-se registros de que, em 1980, o engenheiro mecânico e eletricista brasileiro João Augusto Conrado do Amaral Gurgel entrou nesta história com o lançamento do primeiro veículo elétrico brasileiro, o Itaipu E150. De acordo com o artigo publicado no site Voltimum, esse conjunto de avanços começou com a bateria para motores elétricos em 1800, surgindo assim conceitos sobre veículos movidos a bateria em vários países. Nos EUA, o primeiro carro elétrico de sucesso estreou-se por volta de 1890, graças a William Morrison, um químico que viveu em Des Moines, Iowa. O seu veículo para seis passageiros atingia uma velocidade máxima de 14 quilómetros por hora e era pouco mais que um vagão eletrificado, mas ajudou a despertar ainda mais o interesse neste tipo de veículos. O modelo criado por Robert Anderson, precisava que sua bateria constantemente fosse recarregada por um motor elétrico, além disso, esses veículos eram pesados e caros, e por isso foram abandonados pela sua inviabilidade. Os modelos que surgiram posteriormente tiveram seus momentos de auge e popularidade, por volta de 1910, os carros elétricos eram preteridos em relação aos veículos movidos a gasolina, por serem fáceis de conduzir e não emitir poluentes com mau cheiro, como os outros veículos da época. No entanto, a produção massiva do Modelo T de Henry Ford foi, um golpe para o carro elétrico - introduzido em 1908, o Modelo T é movido a gasolina e muito acessível. Em 1912, o carro de gasolina custa apenas US$ 650, enquanto um roadster eléctrico é vendido por $1750. Nesse mesmo ano, Charles Kettering introduziu o motor de arranque eléctrico, eliminando a necessidade da manivela e dando origem a mais vendas de veículos movidos a gasolina (VOLTIMUM.COM, 2017). A partir de então, houve a redução da circulação dos veículos elétricos, e por cerca de 30 anos, quase não se falava mais nesses modelos e havia pouco desenvolvimento tecnológico. Foi no início dos anos 70 com a alta no preço do petróleo e na escassez da gasolina que o interesse em explorar modelos alternativos de veículos veio à tona e com isso os carros elétricos voltaram a fazer parte dos projetos das empresas, apesar de eles apresentarem desvantagens com relação aos movidos a gasolina, como seu desempenho na velocidade. As preocupações ambientais, assim como as regulamentações com relação ao tema, impulsionaram o interesse pelos carros elétricos. Nesse momento, os empresários já desenvolviam técnicas que melhoraram o seu desempenho. Desde então, o interesse por esse tipo de veículo não sofreu mais declínio, pelo contrário, a sua ascensão no mercado é notória, graças ao constante desenvolvimento tecnológico que é investido no setor e a exigência da sociedade por alternativas mais sustentáveis. Apesar do carro elétrico ser benéfico para o indivíduo e para a sociedade, ele não é só vantagens, como destaca Campo: “uma dasprimeiras barreiras para que ele se torne acessível a toda a população é o preço. Apesar do carro híbrido mais barato dos Estados Unidos custar 20 mil dólares, um automóvel inteiramente elétrico ainda é muito caro.” O autor ressalta que, para ter autonomia um carro precisa de uma bateria muito eficiente, e atualmente a melhor é a de íons de lítio, só que é muito cara e trata- se de um mineral não renovável. O autor destaca ainda o problema de geração de energia, pois, para que toda a frota de carros convencionais fosse trocada por automóveis elétricos, seria necessário produzir muito mais energia do que está disponível hoje. Segundo ele, “não compensa construir mais termoelétricas para suprir a demanda dos carros, já que esse tipo de usina produz muito CO2.” Perante as características negativas e positivas, é difícil afirmar para onde vai o futuro em termos de veículos elétricos, o site Industria hoje, 2017, ressalta que é inegável o seu grande potencial na criação de um futuro mais sustentável. “Se for feita a transição de todos os veículos ligeiros para híbridos ou plug-ins de veículos elétricos, usando o mix da tecnologia atual, podemos reduzir a dependência do petróleo em 30-60% e, simultaneamente, reduzir a poluição de carbono do setor dos transportes em cerca de 20%” (INDUSTRIA HOJE.COM, 2017). OS BENEFÍCIOS DO CARRO ELÉTRICO O carro elétrico é uma opção ambientalmente sustentável. Esses veículos são movidos a base de motor elétrico, que é bastante silencioso, e podem ser uma alternativa interessante para a ampliação de tecnologias sustentáveis no mundo. De uma maneira geral, é possível afirmar que o carro elétrico possui inúmeros benefícios. Eles podem ajudar a reduzir muito os níveis de poluição ambiental, não promovem poluição sonora e ajudam a preservar fontes importantes de recursos naturais do planeta. Fonte: Industria Hoje, 2017. Muitas montadoras de veículos estão desenvolvendo veículos elétricos, entre elas a BMW, a Nissan, a Chevrolet e a Honda. As empresas já apresentaram alguns modelos de carros elétricos em importantes feiras mundiais de automóveis, como a feira de tecnologia Consumer Electronics Show (CES) 2014, de Las Vegas. A expectativa é que esses carros se tornem frequentes nas ruas do mundo todo nos próximos anos, para promoverem a sustentabilidade e a preservação do meio ambiente. O FUNCIONAMENTO DE UM CARRO ELÉTRICO A seguir, um quadro com as características do carro elétrico e do carro convencional. O carro convencional O carro elétrico São movidos por motores de combustão interna. Eles têm cilindros onde uma mistura de combustão, oxigênio e faíscas geram explosões. A pressão causada pelo deslocamento de ar dentro da câmara de combustão faz pistões se moverem, fazendo o automóvel andar. As baterias mais populares são de íon lítio, como as de celulares. Mas, para ter a capacidade necessária, pesam cerca de 200KG. Representam 10% a 20% do peso do veículo e até 40% do seu custo. O módulo de controle é a peça que recebe a informação do acelerador para gerenciar a eletricidade que flui da bateria para o motor, regulando a velocidade do carro. O motor elétrico transforma a energia elétrica em movimento, para girar o eixo do carro e fazê-lo andar. Transmissão no carro elétrico só existe uma marcha (mais a ré). A força que o movimenta é diretamente proporcional à energia fornecida pelo motor, então não se usam as engrenagens típicas de um carro normal. O freio regenerativo transforma cerca de 90% do calor gerado pelo atrito entre as pastilhas e o disco do freio em energia elétrica, que reabastece a bateria e diminui a necessidade de recarga. Fonte: Adaptado do site Industria Hoje, 2017. ETAPAS DE CONSTRUÇÃO DO VEÍCULO PASSO A PASSO 1) Inicialmente, foi realizada a busca pelos materiais que seriam utilizados durante a construção do projeto. 2) Os materiais utilizados foram: cabo pp 1.00mm, motores, chapa de alumínio, fios eletrônicos, cola, bateria, adesivos, luzes de led, ligas elásticas, pilhas, dispense de pilhas, rodas de carrinho, arame, parafusos, mola e interruptor de lâmpada. 3) Começou- se a montagem do veículo pelo chassi, onde foi moldado e cortado numa esmerilhadora, no formato de um carro de fórmula 1. 4) Após a etapa de corte, houve a preparação do eixo e rodas. 5) Em seguida, houve o posicionamento dos motores no chassi, interligando a correia nas rodas traseiras. 6) Após esse processo, iniciou-se a elaboração do sistema hidráulico do veículo, acrescentando as rodas dianteiras, interligadas a um motor de dvd. 7) Posteriormente, foram feitas as ligações elétricas dos motores. 8) Em seguida, foi acrescentado um farol de led na parte traseira e dianteira do carro. O qual sua pilha fica acoplada no dispense, em cima do veículo. 9) Após feitas as instalações elétricas internas, passamos para o acabamento do carrinho, usando a chapa de alumínio e grampos. Após essas etapas, deu-se início a elaboração do controle remoto com fio, que foi feito com os seguintes materiais, chapa de alumínio, parte de latas de cervejas, pilha de 9 volts com inversão de polaridade, placa de comandos. No controle remoto, usamos interruptor de lâmpadas e cabos elétricos. 10) O interruptor que vai acionar a direção, reta, dobrar esquerda e direita. 11) Finalizou-se o controle fechando-o com a chapa de alumínio e colando os adesivos no carro e no controle. ANEXO CUSTOS DO PROJETO MATERIAL QUANTIDADE VALOR UNITARIO VALOR TOTAL COLA INSTANTANEA 2 UNI R$ 8,50 R$ 17,00 PACOTE DE COLA QUENTE 1 UNI R$ 3,00 R$ 3,00 PISTOLA DE COLA QUENTE 1 UNI R$ 20,00 R$ 20,00 BATERIA DE 9V 4 UNI R$ 5,00 R$ 20,00 MOTOR 2 UNI R$ 6,00 R$ 12,00 FOLHA DE ACRÍLICO 0,5 FOLHA R$ 20,00 R$ 20,00 FIOS (4 Pernas) 3 Metros R$ 10,00 R$ 10,00 SOLDA 1 Metro R$ 5,00 R$ 5,00 ADESIVOS 1 Metro R$ 5,00 R$ 5,00 Custo Total - - R$ 112,00 CONCLUSÃO BIBLIOGRAFIA A história da geração alternativa de energia. Disponível em: Http://www.braxin.com.br/a-historia-da-geracao-alternativa-de-energia/ Acesso em 05 de Mar de 2022. Linha do tempo- história do carro elétrico. Disponível em: Https://www.voltimum.pt/artigos/artigos-tecnicos/linha-do-tempo-historia Acesso em 07 de Mar de 2022. Como funciona um carro elétrico? Disponível em: Https://www.industriahoje.com.br/como-funciona-um-carro-eletrico Acesso em 09 de Mar de 2022. Como funcionam os carros elétricos? Disponível em: https://www.trabalhosfeitos.com/categoria/projeto-carrinho-com-controle- remoto/1632774/0.html> Acesso em 09 de Mar de 2022. ARTIGO. https://www.usf.edu.br/ic_2016/pdf/ic/tecnologia/DESENVOLVIMENTO- DE-UM-PROTOTIPO-DE-VEICULO-AUTOSSUETENTAVEL-1.pdf Acesso em 24 de Out de 2017. https://www.youtube.com/watch?v=OztsNwlMaRE: https://www.youtube.com/watch?v=V01Drl6Gc3M Acesso em 09 de Mar de 2022. http://www.braxin.com.br/a-historia-da-geracao-alternativa-de-energia/ https://www.voltimum.pt/artigos/artigos-tecnicos/linha-do-tempo-historia https://www.industriahoje.com.br/como-funciona-um-carro-eletrico https://www.trabalhosfeitos.com/categoria/projeto-carrinho-com-controle-remoto/1632774/0.html https://www.trabalhosfeitos.com/categoria/projeto-carrinho-com-controle-remoto/1632774/0.html https://www.usf.edu.br/ic_2016/pdf/ic/tecnologia/DESENVOLVIMENTO-DE-UM-PROTOTIPO-DE-VEICULO-AUTOSSUETENTAVEL-1.pdf https://www.usf.edu.br/ic_2016/pdf/ic/tecnologia/DESENVOLVIMENTO-DE-UM-PROTOTIPO-DE-VEICULO-AUTOSSUETENTAVEL-1.pdf https://www.youtube.com/watch?v=OztsNwlMaRE https://www.youtube.com/watch?v=V01Drl6Gc3M%20 INTRODUÇÃO METODOLOGIA CONTEXTO HISTÓRICO OS BENEFÍCIOS DO CARRO ELÉTRICO O FUNCIONAMENTO DE UM CARRO ELÉTRICO ETAPAS DE CONSTRUÇÃO DO VEÍCULO ANEXO CUSTOS DO PROJETO CONCLUSÃOBIBLIOGRAFIA
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