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Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:09:44 Planejamento e desenvolvimento do veículo elétrico R-Hipólito por meio da utilização de conceitos e diretrizes do PMBOK Antonio James conceiçao da silva RESUMO Este trabalho apresenta o desenvolvimento do projeto preliminar de um veículo elétrico de alta eficiência buscando fazer uma contextualização com os conhecimentos adquiridos na matéria projeto de produto e no PMBOK. Para alcançar este objetivo o artigo evoluiu atendendo às fases de planejamento de produto, desenvolvimento de especificações, do projeto conceitual e preliminar, utilizando a sistemática da metodologia industrial de “processo de desenvolvimento de produto”. Neste paper teremos o detalhamento do projeto e desenvolvimento do automóvel R-Hipólito, que tem como diferencial a inovadora tecnologia de sistemas in-wheel que basicamente são motores nas rodas do veículo. Por meio de uma metodologia exploratória da literatura, o paper traz ainda como produto, uma síntese de um diagnóstico estratégico, através da matriz SWOT para análise da utilização do R-Hipólito. Palavras-chave: Veículo elétrico, Projeto de produto, PMBOK, R-Hipólito, Matriz swot. 1. INTRODUÇÃO O progresso do nosso planeta está diretamente ligado com o consumo de energia, principalmente em países em desenvolvimento, onde um dos combustíveis mais usados é o petróleo, seguido por carvão e o gás natural. Com o passar das décadas um dos grandes problemas ambientais, que vem sendo discutido, é a utilização de combustíveis fósseis. Os principais agravantes desses combustíveis é a emissão de gases poluentes como CO2 (dióxido de carbono). Outro problema que temos relacionado ao petróleo é o fato de tratar-se de uma fonte de energia não renovável, ou seja, o petróleo vai acabar um dia, e o que vamos fazer sem a matéria prima de produtos como diesel, gás, gasolina, lubrificantes, nafta, óleo combustível e querosene de aviação ainda é uma incógnita. Por isso o desenvolvimento de matrizes energéticas renováveis tem entrado com grande força em discussão. O setor de transporte é um dos grandes consumidores desses combustíveis fósseis, por isso os automóveis elétricos têm entrado em foco nos últimos 20 anos, é um dos principais meios de diminuirmos esse agravante (HOYER, 2008). Entre as vantagens do uso do carro elétrico estão à diminuição dos resíduos poluentes. Mesmo com a utilização de outras fontes de energia como as usinas termoelétricas concentramos a emissão de gases poluentes apenas na fonte geradora. E em caso de fontes renováveis as vantagens são muito grandes. Outros benefícios são a melhor eficiência energética e menor custo com manutenção do veículo. 1 Antoio James conceiçao da silva. Acadêmico Cursando Gestão da Produção Industrial. 2 Adolfo Wainer. Professor Tutor Externo no Centro Universitário Leonardo da Vinci/ UNIASSELVI- Polo Rio verde Goias Centro Universitário Leonardo Da Vinci – UNIASSELVI – Turma FLC4266GPI mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:09:44 2 Em tempos de transições tecnológicas, ou seja, modo como amplas transformações tecnológicas na forma como funções sociais tais como transporte, comunicação, habitação e alimentação são realizadas e alcançadas, desenvolver novas tecnologias é um dos desafios atuais e para o também para o futuro. Um dos segmentos da economia altamente dependente de inovações tecnológicas é o automobilístico. Nesse contexto, estão inseridos os veículos elétricos (VE’s), que utilizam de uma tecnologia “mais limpa”, eficiente e sustentável, e que por consequência causam uma menor poluição ao meio ambiente. O objetivo geral desse artigo é analisar as vantagens e barreiras para consolidação da utilização dos VE’s. Por meio de uma metodologia exp loratória da literatura, o artigo traz ainda como produto, uma síntese dos principais incentivos financeiros criados por países de referência no desenvolvimento dessa tecnologia, bem como um diagnóstico estratégico, através da matriz SWOT para análise da u tilização dos VE’s isso tudo em decorrência da confecção e desenvolvimento de um projeto de produto criado de acordo com a metodologia e orientações do Project Management Body of Knowledge conhecimentos de gerenciamento de projetos). (ou guia para o conjunto de A razão de este paper existir e ser tão necessário na grade curricular é que por meio dele é possível teoricamente simular de forma prática a concepção e criação de um novo produto. É prioridade o desenvolvimento dos conhecimentos adquiridos principalmente na matéria projeto de produto. Para futuramente um engenheiro ou um gestor de produção gerir e ajudar no desenvolvimento de um projeto é necessário o pleno entendimento das etapas e processos do mesmo, estes profissionais devem possuir um conhecimento concreto e sólido nas boas práticas PMBOK, para praticar o que foi aprendido, ao longo deste trabalho será apresentado e explanado o projeto inovador e diferenciado de um automóvel elétrico denominado R-Hipólito. 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O setor de projetos em uma empresa é basicamente responsável, segundo a diretriz 2210 da VDI (Verein Deutscher Ingenieure, Associação dos Engenheiros Alemães), pela elaboração de novos projetos, adaptação de já existentes, projetos de variações e projetos normalizados e fixos. O processo de elaboração de projetos pode ser, a partir da mesma diretriz, subdividido da seguinte forma: ➢ Concepção: Análise de especificações, compilação de variações de soluções e sua avaliação; ➢ Desenvolvimento: Especificações do conceito de solução, projeto em escala, construção de modelos, avaliação de soluções; ➢ Detalhamento: Representação das partes individuais e avaliação de soluções. OLSON et al. (2001) afirmam que o Processo de Desenvolvimento de Produto é um processo multidisciplinar em essência, estando associado à cooperação entre marketing, pesquisa e desenvolvimento (P&D) e operações (Manufatura), especialmente no que tange ao grau de inovação dos produtos e aos momentos em que se dá tal integração, se nas etapas iniciais de desenvolvimento ou nas fases posteriores, sendo que essa cooperação liga-se diretamente ao sucesso de um produto. MOSEY et al. (2000) apud Freixo (2004) afirmam que o sucesso de diversas empresas, objeto de sua pesquisa em diferentes nichos, se deve a quatro processos principais: ➢ Processo de geração de idéias; ➢ Processo de Inteligência de Marketing; ➢ Processo de planejamento da estratégia de Marketing; mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:09:44 3 ➢ Processo de gerenciamento do desenvolvimento de novos produtos. Sabe-se que não é possível pensar em desenvolvimento de produto como processo isolado. Assim, de acordo com Freixo (2004), as atividades nele executadas dependem de diversos departamentos, de diversas pessoas com formações diferentes, com visões diferentes, de informações advindas de diversas áreas da organização, influenciando e sendo influenciado por outros processos de negócios da empresa (comerciais, administrativos etc.). ROMANO et al. (2001) coloca que para que o Processo de Desenvolvimento de Produtos ocorra satisfatoriamente, cumprindo seu papel de mantenedorda competitividade da empresa, ele deve ser executado de maneira integrada, resultando no chamado Desenvolvimento Integrado de Produtos (DIP), comumente representado como um processo de negócio. Desse modo, de acordo com esses autores, para descrever um processo de negócio podem ser utilizados modelos de referência que representem setores industriais específicos, como por exemplo, o automotivo, o aeroespacial, etc., servindo de parâmetro de comparação para as empresas avaliarem e incorporarem melhorias em seus processos. De acordo com ROZENFELD (1999), um modelo do processo de negócio pode ajudar a materializar as políticas e estratégias gerenciais e racionalizar o fluxo de informações e de documentos durante o desenvolvimento de produtos, contribuindo para a integração da empresa em torno de uma visão única e focalizada num tipo de negócio, direcionando-a para um determinado mercado ou cliente. 2.1 Conceito de Projeto Ao se buscar a etimologia da palavra projeto, de acordo com Ferreira (1986), encontra -se a sua origem no latim projectu que significa “lançado a diante”, ou seja, “idéia que se forma de executar ou realizar algo no futuro; plano, intento, desígnio”; “empreendimento a ser realizado dentro de determinado esquema”. Assim, “Estes são os significados mais puros para o termo ‘projeto’: intenção desígnio, idéia de fazer algo no futuro, delineamento, esboço, etc. Entretanto, ao se evoluir das intenções para a ação, o termo projeto passou a designar também o conjunto dos esforços que visam à realização do ‘projeto/intento’, do ‘projeto/esboço’ ou do ‘projeto/desígnio’ etc. Ou seja, o termo projeto passa a abranger também a fase de execução daquilo que foi imaginado, desejado ou delineado, compreendendo um número, às vezes extremamente grande, de tarefas interligadas e de complexidades variáveis. E mais, o projeto, assim entendido, passa a incorporar os meios que lhe foram destinados para sua execução: escritório, gerente, equipe, materiais etc. O projeto, em uma acepção ampla, passa a ser uma organização, ainda que transitória: tem estrutura, regras de funcionamento, objetivos, gerência, equipe, insumos etc” (VALERIANO, 2004). O termo projeto não detém um significado único. De acordo com Cassarotto Filho, Fávero e Castro (1999), o termo projeto é comumente relacionado com um conjunto de planos, especificações e desenhos de engenharia. Para esses autores, tal conjunto é chamado de projeto de engenharia, recebendo na língua inglesa a alcunha de design. No PMBOK (2004), projeto é definido como um esforço temporário com ponto de início estabelecido e com objetivos definidos para produzir um produto. O COED (Concise Oxford English Dictionary) citado por Dingle (1997) define projeto como “um plano, tema, uma realização planejada”. 2.2 Veículos Elétricos Os carros elétricos não são uma invenção recente. Eles foram introduzidos no mercado automobilístico a mais de 100 anos atrás. No início do século, inventores e inovadores começaram a utilizar com o conceito de veículos movidos a bateria e criaram alguns dos primeiros carros elétricos de pequena escala. No mesmo período, Robert Anderson, um inventor britânico, mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:09:44 4 desenvolveu a primeira carruagem elétrica, sendo que nos meados do século XIX foram os inventores franceses e ingleses que começaram a construir alguns dos primeiros carros elétricos práticos (HOYER, 2008). Nos EUA, o primeiro carro elétrico de sucesso fez sua estreia por volta de 1890, graças a William Morrison, um químico que morava em Des Moines, Iowa. Seu veículo de seis passageiros capaz de atingir uma velocidade máxima de 14 quilômetros por hora não era muito veloz, mas acabou despertando interesse em veículos elétricos (MATULKA, 2014). Veículos elétricos (VEs ou EVs, da sigla em inglês Electric Vehicles) são aqueles que utilizam um ou mais motores elétricos, em parte ou completamente, para propulsão. O combustível dos veículos elétricos é a eletricidade, que pode ser obtida de diferentes maneiras: conectando diretamente à fonte externa de eletricidade, por meio de plugs ou utilizando cabos aéreos; recorrendo ao sistema de indução eletromagnética; a partir da reação do hidrogênio e oxigênio com água em uma célula de combustíveis ou por meio da energia mecânica de frenagem (frenagem regenerativa, ao se frear o veículo). Essa eletricidade, em seguida, é armazenada em baterias químicas que alimentam o motor elétrico (COSTA, 2013). Embora a família de VEs seja diversificada, este estudo focará em veículos elétricos rodoviários leves (veículos de passeio), para o transporte de passageiros. Os VEs fazem parte do grupo de veículos denominados “emissões zero”, pois quase não emitem poluentes (atmosférico e sonoro) na sua utilização. Além disso, a eficiência (capacidade do motor de gerar trabalho) de seus motores pode chegar a 80%, o que os torna muito mais eficientes do que os veículos equipados com motores à combustão interna, cuja eficiência energética situa-se entre 12% e 18% (DELGADO, COSTA et al. 2017). Segundo Castilho (2012) o consumidor de automóveis no Brasil tem o comportamento semelhante aos países desenvolvido que trocam de carro sempre que possível elevando a redução da vida útil do produto e causando um enorme estrago no meio ambiente, pois se tornou mais fácil comprar que reciclar. [...] Hoje é certo que o futuro do automóvel e sua indústria passam, necessariamente, pela capacidade dos fabricantes de reduzir e/ou compensar seus efeitos danosos sobre o ambiente, desde a fabricação de materiais até a reciclagem de autopeças de veículos em fim de vida. Sucatas abandonadas a céu aberto não terão mais lugar no século XXI (MEDINA, 2003) Atualmente os materiais utilizados na fabricação dos automóveis correspondem à porção expressiva no processo de fabricação, onde podemos analisar através da revista eletrônica (UOL.Web) que os principais matérias utilizados na composição dos automóveis são: Aço, plástico, alumínio, borracha e vidro. 3. MATERIAIS E MÉTODOS A metodologia desse trabalho será pesquisa qualitativa e estudo bibliográfico para realizar uma revisão do tema levantando dados e informações para agregação de conhecimento. Neste paper será integrado conhecimentos de projeto de produto adquiridos ao longo deste semestre e como a prática é que diferencia um profissional do outro, colocar a mão na massa é um dos principais métodos de aprendizagem que as faculdades em geram empregam em sua grade curricular, neste caso em especifico colocaremos a mão na graxa. Neste artigo teremos o detalhamento do projeto e desenvolvimento do automóvel elétrico R-Hipólito, que tem como diferencial a inovadora tecnologia de sistemas in-wheel que basicamente são motores nas rodas do veículo. mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:09:44 5 3.1 Metodologia Projetual Considerando à complexidade do projeto o processo utilizado será dos autores Rozenfeld et.al (2006) onde a proposta de projeto esta dividida em macro fases que se divide em fases e atividades. As macros fases são definidas como: Pré-Desenvolvimento, Desenvolvimento e Pós- Desenvolvimento.As macros fases de Desenvolvimento referem se os aspectos tecnológicos correspondentes à definição de um produto, suas características e forma de produção. Uma vez que as atividades elaboradas estãosubordinadas as tecnologias devolvidas nos produtos. Sendo assim observa-se na concepção dos autores que uma determinada fase será entregue após um conjunto de resultados, logo a tendência seria uma evolução no desenvolvimento do projeto que por sua vez passa para fases seguintes. O presente paper vai utilizar as macros fases de Desenvolvimento e suas fases de Projeto informacional, Projeto Conceitual e Projeto Detalhado. A Figura 1 mostra o processo. Figura 1 Modelo do processo de Rozenfeld et. al (2006) Fonte: Adaptado de Rozenfeld et. al (2006, p. 44) Além do processo de projeto no projeto do R-Hipólito serão utilizadas algumas ferramentas e as técnicas que fazem parte do campo do design e do trabalho de projeto de produto, tais como: ➢ Pesquisa Bibliográfica para desenvolvimento e contextualização da pesquisa e do tema do trabalho, normas da ABNT e o modelo da Uniasselvi de trabalhos acadêmicos. Projeto Informacional: ➢ Análise de problemáticas e necessidades: Briefing. ➢ Análise funcional e estrutural. Projeto Conceitual: ➢ Painéis semânticos. ➢ Sketchs. Projeto Detalhado: ➢ Desenho técnico. ➢ Modelagem digital. ➢ Protótipo. 3.2 Detalhamento do projeto do R-Hipólito A partir do desenvolvimento do projeto são estabelecidos parâmetros para informações do produto, estas informações ocorrem por meio do Briefing. A função do Briefing é facilitar a mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:09:44 6 compreensão do projeto por meio de um documento onde que constem todas as informações do cliente para montagem do processo. BRIEFING 1. Natureza do Projeto e Contexto Responsável pelo cliente As tomadas de decisão do projeto serão da acadêmica Débora Gomes. Proposta (Enunciado do serviço) Design interno e externo de um veículo elétrico com tecnologia In-wheel Justificativa/Objetivo Implementação de mais veículos elétricos nas frotas com o objetivo de diminuir a emissão de gases poluentes provenientes de veículos de combustão interna. Resultados desejáveis Obter um design interno e externo compatível com o sistema, manufatura viável. 1.1 Equipe de projeto ou responsáveis Débora Gomes Santos Costa 1.2 Análise setorial Redesign (se ele já existe) Nome: R-Hipólito Categoria Veículo elétrico Principais características diferenciais Tecnologia In-wheel Pontos positivos do produto Baixo custo (acessível) e ecológico Vantagem. No mercado nacional não há muita concorrência de veículos elétricos. Conceito do cliente Compacto, Prático, Elétrico, Simples, Inteligente, Econômico e Ecológico. 1.3 Mercado Tamanho do mercado O Brasil todo sendo que inicialmente deve ser lançado nas regiões sul e sudeste. Os principais mercados Regiões sul e sudeste 1.4 Consumidor/ Público-alvo Quem é o público-alvo (segmentação geográfica, demográfica, psicográfica e comportamental) O mercado será para todas as pessoas que precisam de um transporte urbano de curtas distâncias. São profissionais liberais, independentes. P. ex: trabalhador, estudante, profissional. O veículo pode ser tanto um serviço como de mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:09:44 7 uso particular. Segmentação Demográfica: Homem e mulher, com faixa etária entre 20 e 50 anos. Segmentação Geográfica: Região Sul e Sudeste Segmentação Comportamental: pessoas comprometidas com a sustentabilidade, pragmáticas (querem solução para o problema da mobilidade) são conscientes e o consumo não pelo ego e sim pela praticidade e consciência. Podem ser pessoas com deficiência. Segmentação Psicográfica: Pragmáticas, tranquilas. 1.5 Concorrência Principais concorrentes diretos: Audi RS e-tron GT BMW 530e M Sport Volvo XC40 Recharge Pure Electric Porsche Taycan 4 Cross Turismo 1.6 Aprovação do projeto Responsáveis pelo acompanhamento e aprovação Débora Gomes Santos Costa Prazo final de entrega: 25/06/2021 3.3 Desenvolvimentos do projeto do R-Hipólito Números estimados e Cálculos: Tempo de projeto 48 a 60 meses Números de engenheiros envolvidos 600 a 1000 apenas dentro da montadora + 10x nos fornecedores Custo apenas de engenharia (fora fábrica e ferramental) US$ 700milhões - US$ 1.3 milhões Margem de lucro e retorno médio Margem de lucro e retorno médio: 8% por veículo produzido (média) Retorno de investimento em projeto novo:2-3 anos Retorno de investimento em futuras atualizações no R-Hipólito “Facelift”: 1-2 anos Número de peças em cada veículo 12.000 a 16.000 peças – Em torno de 5000 Part Numbers Tempo médio para produção de um R-Hipólito Aproximadamente 18 horas (carroceria completa) mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:09:44 8 Principais fases de desenvolvimento e produção do R-Hipólito Fluxograma 1: desenvolvimento e produção do R-Hipólito As principais etapas do processo são identificação das necessidades dos consumidores, desenvolvimento do conceito do produto, criação de modelos virtuais, execução de simulações em computadores e laboratórios, preparação de protótipos e veículos para validar os modelos virtuais, testes dos processos de fabricação e produção em larga escala. Abaixo teremos de forma detalhada todos esses processos. 3.3.1 Etapas de produção do R-Hipólito Antes de existir fisicamente, o R-Hipólito começou a ser desenvolvido no papel pela equipe de Design em parceria com a equipe de Engenharia de Produto e de Manufatura. Juntas, as equipes precisaram definir estratégias de desenvolvimento do automóvel, considerando as informações entregues previamente no briefing, como perfil do consumidor, faixa de preço estimada e tipo de uso. Depois da discussão, os designers avançam para uma parte mais visual do desenvolvimento do veículo, elaborando desenhos técnicos projetados em tamanho real. Esses desenhos proporcionam uma melhor dimensão do conjunto todo. Nesse momento, são verificados e analisados os conflitos ocasionados pela relação design, mecânica e dinâmica. Simultaneamente aos testes de design, mecânica e aerodinâmica, outro estúdio é encarregado de testar as opções de texturas das peças e das cores da carroceria. Também são vistos, no estúdio, outros detalhes do acabamento, como tom dos carpetes, tipo de revestimento dos assentos e material de forração do teto. Quando todos os detalhes estiverem acertados, o projeto deixa o meio digital para transformar-se em um protótipo de argila três vezes menor do que a escala real. Com esse protótipo, a equipe verifica o equilíbrio das linhas, formas e proporções. mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:09:44 9 Uma vez que o design está pronto, finalmente chega a hora de fazer o carro. A primeira etapa da produção começa na estamparia. Nela, chapas de aço são prensadas, repuxadas, cortadas, dobradas e furadas para formar a estrutura do veículo. A montagem da carroceria vem na sequência, quando as partes que formam o porta-malas,capôs e portas são unidas e soldadas. Em seguida, o assoalho, as laterais e o teto são incorporados ao “esqueleto” do automóvel. Neste momento, a carroceria está liberada para ser pintada, mas antes ela recebe um tratamento químico cujo objetivo é a proteção do metal contra corrosão. Ao mesmo tempo em que o esqueleto recém-pintado é colocado para secar em uma superestufa, a equipe de Mecânica começa a fabricar as partes do motor e da transmissão. É comum a produção dessas peças ser terceirizada e elas chegarem prontas na fábrica de automóveis e isso não é diferente no R-Hipólito. A última etapa da produção consiste, assim como as outras, em um trabalho coletivo. De um lado, funcionários retiram as portas pintadas para aplicar o acabamento interno, vidros, trincos e componentes elétricos. Do outro, a carroceria é equipada com mantas acústicas, forrações, painel de instrumentos, carpetes e bancos. Esse processo diz respeito ao termo “linha de montagem” na sua aplicabilidade literal. Durante o percurso, acontece a instalação da suspensão, das rodas, dos pneus, dos faróis, do freio de mão e, por último, do para-choque e das portas. Concluída a fabricação, o veículo pronto passa por testes em trechos de asfalto para checar a presença de vibrações ou ruídos irregulares. Após os testes, o R-Hipólito estará liberado para ser colocado à venda nas principais concessionárias do Brasil. As principais partes que compõe o R-Hipólito são melhores detalhadas no tópico a seguir, incluindo as suas especificações técnicas e componentes. Além disso, é mostrado como as adaptações foram feitas para se obter o protótipo. 3.4 Características técnicas do R-Hipólito O R-Hipólito é um veículo puramente elétrico, de quatro portas e cinco lugares, da categoria de veículos leves hatchback esportivo. De acordo com o manual do veículo, atinge de 0 -100 km/h em 9,1 segundos, apresenta autonomia de 84 milhas (≈135 km) com apenas uma carga de bateria e atinge a velocidade máxima de 137 km/h. Por conta do banco de baterias, o veículo pesa 1.355 kg. O R-Hipólito tem como principal característica o torque máximo disponível em qualquer rotação e o motor elétrico dispensa uma caixa de câmbio convencional. O carro possui sete marchas, sendo a transmissão ligada diretamente às rodas. A troca de marcha é realizada no volante. Conforme mostra a Tabela 1, o motor elétrico, instalado no vão motor do R-Hipólito, possui 83 kW de potência (ou 111 cv), 20,3 kgfm de torque e rotação máxima de 4.000 rpm (Fiat USA, 2016). 10 mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 Tabela 1: Dados do motor do R-Hipólito Fonte: Elaboração própria a partir dos dados de FCA USA (2016). O R-Hipólito opera inteiramente à eletricidade, esta armazenada em maior quantidade na bateria de alta tensão de Li-íon. A bateria do R-Hipólito é fabricada pela empresa SB Limotive, companhia pertencente às empresas Bosh e Samsung, fundada em 2008. Conforme apresentado na Tabela 2, a bateria é composta por 97 células de Li-íon, arranjadas em 5 a 6 células por módulo, 3,75 Vnom cada célula, totalizando 364 V. Possui capacidade energética de 62,9 Ahnom e fornece 24 kWh de energia (SB LiMotive, 2011). A temperatura de operação da bateria do R-Hipólito está entre 25°C e 30°C, para atender o ciclo de 2.200 cargas de 100% SOC, o equivalente a 6 anos de recargas completas diárias (SB LiMotive, 2011). A bateria de alta tensão do veículo possui garantia de 8 anos, visto que a bateria está mais sujeita a ciclos rasos, que degradam a bateria em menor escala, do que a ciclos profundos. Os demais componentes do veículo como o motor, o módulo conversor CA-CC, o carregador portátil do veículo e o conector de carregamento SAE J1772 possuem garantia de 4 anos (Fiat USA, 2016). Para atingir a temperatura necessária para sua operação, a bateria do R-Hipólito possui sistema de aquecimento e arrefecimento. Além disso, possui um sistema eletrônico de gestão da temperatura, tensão, carga e função de balanceamento de cargas entre as células de Li-íon. A bateria do R-Hipólito é reciclável e dependendo do contrato de alienação do veículo ou da bateria, é possível retorná-la para o fornecedor SB LiMotive para o descarte adequado (SB LiMotive, 2011). O R-Hipólito possui frenagem regenerativa (RBS) nas 4 rodas do veículo. Conforme divulgado no site de vendas do veículo, a regeneração da energia ocorre sempre que for acionado o pedal de freio a uma velocidade superior a 8 mph (≈13 km/h) (Fiat USA, 2016). 11 Tabela 2: Dados da bateria do R-Hipólito mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 Fonte: Elaboração própria a partir dos dados de SB LiMotive (2011). No local do bocal do tanque de combustível está localizado o conector de carregamento SAE J1772. O veículo está equipado com o módulo PIM (Power Inverter Module) que realiza a função de inversor (CA-CC) e do conversor CC-CC bidirecional. O motor elétrico também possui um módulo refrigerador. A eletrônica de todo o sistema elétrico do veículo é controlada pelo módulo EVCU (Electronic Vehicle Control Unit), que realiza a interface entre motor elétrico, banco de baterias e comandos do veículo. Cabos de alta tensão também estão instalados no veículo e devido a isso, de acordo com o manual do veículo, qualquer manutenção na parte elétrica de alta tensão (364 V) deve ser realizada apenas pelo serviço técnico autorizado (Fiat, 2016b). 3.4.1 Carregamento da bateria do veículo O R-Hipólito é recarregado utilizando o modo 2 de carregamento, conforme IEC 61851, através de uma tomada comum acoplada a um dispositivo de proteção incorporado ao cabo. A recarga do veículo pode ser realizada em dois níveis, Nível 1 e 2, ambos em CA. O Nível 1 de carregamento é realizado em 120 V AC e o Nível 2 é realizado em 240 V AC (Fiat, 2016b). Encontra-se disponível para venda, nas concessionárias autorizadas, uma estação de carregamento que pode ser instalada em residências. Utilizando este tipo de EVSE é possível acionar ou interromper a recarga mesmo com o veículo conectado ao mesmo. De acordo com o manual do veículo, o tempo de carga da bateria, depende do estado atual da carga da bateria e do nível de recarga utilizado (Nível 1 ou Nível 2). De acordo com a Tabela 3, a recarga completa do veículo (0% a 100% SOC), utilizando a estação de carregamento, possui tempo aproximado de recarga de 23 horas para o Nível 1 e 4 horas para o Nível 2 (Fiat, 2016b). mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 12 Tabela 3: Tipos de recarga do Fiat 500e Fonte: Elaboração própria a partir de dados Fiat (2016b) O R-Hipólito é equipado com dois sistemas elétricos, o sistema de alta tensão (364 V) que é aplicado para tracionar o veículo e o convencional sistema elétrico de 12 V, utilizado para fornecer energia para os sistemas periféricos como iluminação, ventilação, ar condicionado, alarme, áudio, dentre outros; através de uma bateria de 12 V e 500 Ah (Fiat, 2016b). O motor elétrico que é utilizado para tracionar o R-Hipólito também opera no modo gerador através do RBS. Por meio da RBS, a energiaelétrica que é gerada retorna para a bateria de alta tensão, aumentando a autonomia do veículo. De acordo com Fiat USA (2016), a conversão da energia ocorre quando se pressiona o freio, ou quando se retira o pé do acelerador, a uma velocidade superior a 8 mph (≈13 km/h). 3.5 Sistema In-Wheel O R-Hipólito não é apenas mais um veículo elétrico ele é inovador e uma de suas principais tecnologias é o sistema in-wheel que o mesmo possui em suas rodas. O sistema de motorização In-Wheel ou Hub Motor é um sistema inovador e simples. Como o próprio nome já sugere, é simplesmente a incorporação de um motor elétrico no cubo das rodas do veículo, podendo ser 4x2 ou mais comumente utilizado 4x4. Este sistema permite que o motor tracione diretamente a roda do veículo. Os motores elétricos são controlados de forma mais simples que os motores de combustão interna, o que permite melhorar o desempenho do automóvel. Esta melhoria possibilita o desenvolvimento de outras tecnologias tais como prevenção de acidentes, já que com esse sistema é possível aplicar uma gama de controles inteligentes para auxílio da condução do veículo. O sistema do R-Hipólito incorpora uma suspensão ativa ao sistema motor In-Wheel. Esta suspensão ativa é atuada por um segundo motor elétrico e diminui o efeito causado pelo acréscimo de peso à massa não amortecida. As Figuras 2 e 3 a seguir mostram este sistema de forma detalhada. Figura 2: Sistema in-wheel R-Hipólito mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 13 Figura 3: Sistema in-wheel R-Hipólito Na Figura 3, destacam-se os componentes: 1. O conjunto: A parte externa da roda continua coberta por um pneu, mas com sensores para controlar a pressão. A revolução está dentro, onde o eCorner exige uma arquitetura padronizada, com módulos que podem ser trocados de forma simples. A Siemens VDO garante que o peso não será muito maior que o de um conjunto de roda comum. 2. Motor: Cada roda abriga um motor elétrico que trabalha sozinho ou em parceria com um motor a combustão, no caso de um carro híbrido. A prioridade, porém, é que seja 100% elétrico. Assim, o sistema de motores individuais elimina as conexões mecânicas, além de aproveitar 96% da energia. 3. Freios: Chamados de Electronic Wedge Brakes (EWB) são discos acionados por pequenos motores elétricos, em vez de pistões, reduzindo o peso e o espaço ocupado por dutos hidráulicos. Quando houver desaceleração, cada motor elétrico ainda funcionará como um gerador, ajudando a frear o carro, ao mesmo tempo em que aproveita a energia para recarregar as baterias. 4. Suspensão: Cada roda possui um conjunto de suspensão ativa, com sensores eletrônicos aliados a amortecedores motorizados, para gerenciar o contato dos pneus com o asfalto. Todo o sistema é muito compacto, para caber dentro do aro da roda. Os sistemas auxiliares (ESP e ABS) trabalham integrados, para garantir a melhor aderência possível. 5. Direção: O sistema de direção é todo eletrônico e motorizado, abolindo as conexões mecânicas entre o volante e as rodas. As rodas do veículo são controladas por um computador de maneira independente, possibilitando uma resposta dinâmica do veículo mais eficaz. Este fato permite que também outros sistemas de segurança possam ser implementados a baixo custo: ABS, sistema de frenagem regenerativa, sistema de cruise control ativo, assistência à frenagem, entre outros. mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 14 Figura 4: Motorização independente das rodas do R-Hipólito (adaptado Mercedes Benz) 3.6 Valor estimado do R-Hipólito O preço de entrada do R-Hipólito é US$ 31.800,00 o que daria em torno de R$ 181.000,00 reais. Para cumprir a meta de vendas de veículo elétrico, o R-Hipólito tem sido oferecido cada vez com mais descontos, para atender a legislação americana. A FCA tem adotado também a estratégia de contrato de arrendamento, para uma maior difusão do veículo no mercado americano e não somente no brasileiro. O R-Hipólito pode ser arrendado pelo preço de US$ 496, em um contrato de 72 meses (Adaptado Fiat USA, 2016). 3.7 Análise de custos A análise de custos é essencial para definir a viabilidade do projeto. Aqui são dados os custos básicos de um protótipo hipotético do R-Hipólito. De forma simulada foi realizada uma pesquisa de mercado no comércio local, web sites e ligações para fornecedores conhecidos e indicados para efetuar o levantamento dos preços da maior quantidade possível de componentes. 3.7.1 Chassi Para fabricação do chassi tubular são necessários tubos e material de solda. Nesta análise de custos a solda não foi considerada, pois este tipo de análise requer especificações que só podem ser determinadas em um projeto detalhado, como descrito na Introdução. Dois tipos de tubos foram escolhidos e cotados. Por abranger a mesma especificação de material têm também o mesmo preço por metro. As distribuidoras somente revendem estes tubos em barras de 6 metros de comprimento, por isso a coluna que se refere à quantidade mínima do pedido coloca 24 metros. A Tabela 4 detalha melhor o orçamento feito. Tabela 4 Cotações para os tubos do chassi. 3.7.2 Sistema de Direção e Pneus O sistema de direção dispõe da maior quantidade de componentes em relação aos outros subsistemas. A análise para esta parte do veículo compreendeu também os pneus e rodas. Para uma análise inicial foram captados os valores para os componentes selecionados e projetados neste trabalho. No caso dos componentes projetados foram especificados apenas valores dos materiais mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 15 necessários para fabricação, cotações para usinagem não estão inclusas, assim como os componentes do sistema In-wheel, o qual estará presente apenas no protótipo de escala real. Tabela 5 Cotações para os componentes do sistema de direção 3.7.3 Motor O motor selecionado do fabricante Mitsubishi é facilmente encontrado no mercado nacional e seu custo é bastante razoável diante dos concorrentes com especificações semelhantes. Alguns componentes adicionais formam o conjunto de acionamento e fixação do motor. Tabela 6 Cotação para o motor escolhido. 3.7.4 Transmissão Os elementos de transmissão foram cotados segundo o fabricante Mitsuboshi, que não é nacional. No entanto, o mercado nacional possui componentes com as mesmas especificações. O eixo traseiro foi projetado segundo uma liga de aço com certa porcentagem de níquel, muito embora na pesquisa de mercado realizada este material não tenha sido encontrado com o diâmetro exato do eixo projetado, o que acrescenta gastos em relação ao desperdício de material e usinagem. A mão de obra para confecção do eixo não foi considerada na análise. Desta forma, a Tabela 7 informa os valores obtidos com a pesquisa. Tabela 7 Cotações para os componentes de transmissão. mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode serprotegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 16 3.7.5 Freio a Disco Os componentes do sistema de freio do protótipo são os discos, pinças, pastilhas, suportes de pinça, cabos de freio, pedal de freio e conduítes. Tabela 8 Cotações para os componentes do sistema de freio. 3.7.6 Carroceria Tabela 9 Cotações para os possíveis materiais da carroceria do protótipo. O valor final para a fibra de carbono ultrapassa o valor final para fibra de vidro em 6,32 vezes. Ambas as fibras pesquisadas são de alta qualidade e utilizadas para fins estruturais. Assim, a utilização da fibra de vidro se justifica se uma das metas para o projeto é obter um custo final acessível. Os valores contidos na tabela só levam em consideração os materiais, não foram observados os valores para os serviços de confecção do molde e aplicação da resina e fibra. 3.7.7 Outros Materiais Existem outros elementos que compõem o veículo e não estão entre os principais itens dos subsistemas. A maior parte destes materiais avulsos são do tipo componentes de fixação, parafusos, porcas e arruelas. Todos os subsistemas dependem destes para fixação ao veículo de alguma forma. As chapas de alumínio que separam o habitáculo do piloto do compartimento do motor e que fecham o assoalho do veículo também são importantes para a segurança do condutor. E, por fim, o veículo também deve possuir retrovisores para facilitar a pilotagem. Todos estes componentes estão especificados na Tabela 10. Tabela 10 Cotações para materiais avulsos aos subsistemas mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 Há de se considerar que nesta análise só existem avaliações para os materiais utilizados em cada subsistema e mesmo assim de forma bastante resumida. Ou seja, todos os serviços realizados por terceiros no processo de fabricação não são considerados. Estes serviços englobam trabalhos de usinagem, soldagem, fabricação da carroceria, pintura, entre outros. É importante ressaltar que estes dados são hipotéticos e relacionados a um possível protótipo de pequena escala, pois para um trabalho acadêmico seria inviável a confecção e pesquisa de parâmetros de um protótipo em tamanho real de um automóvel. 3.8 Sketch R-Hipólito R- Hip ólit o 17 3.7.8 Valor Final Protótipo Para encerrar, todos os subtotais são inseridos na Tabela 11 para que seja possível realizar uma apreciação dos custos para cada subsistema, possibilitando verificar qual possui a maior porcentagem no total de custos desta análise inicial de valores. Tabela 11 Tabela resumo e somatório final para todos os subsistemas Figura 5: R-Hipólito no photoshop mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 18 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Figura 6: Sketch R-Hipólito O custo de operação de um veículo elétrico, considerando-se somente o abastecimento, já hoje, admitindo-se as tarifas residenciais (não horosazonais), é competitivo com os veículos tradicionais à combustão e também com o transporte público coletivo, com a desvantagem do veículo elétrico ocupar mais espaço na via por passageiro transportado. O abastecimento realizado no período de carga leve pode, a critério do governo, ter sua tarifa reduzida para incentivar o consumo em horários mais favoráveis ao sistema, reduzindo-se, ainda mais, o custo de abastecimento dos veículos elétricos. O custo de fabricação de um veículo elétrico é, atualmente, muito mais elevado do que um veículo à combustão. Esta diferença é devida, principalmente, ao custo da bateria, que é de fabricação sob forma de protótipo. Estudos demonstram que se as baterias destinadas ao uso em veículos elétricos fossem fabricadas em série, poderiam alcançar um custo mínimo de até R$ 7,7 mil por veículo. A matéria prima para a bateria de tecnologia de maior energia específica, o lítio, é presente no Brasil e o país possui uma reserva interna capaz de ser utilizada para fabricar baterias para até 10 milhões de veículos, o que tornaria a fabricação do R-Hipólito além de possível também viável. 4.1 Cálculo da Energia Fornecida para o R-Hipólito Para o cálculo da energia fornecida para o R-Hipólito, deve-se integrar a cada infinitésimo, a energia demandada e dividi-la pelo produto dos rendimentos do motor e do controlador e debitar da mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:12:53 19 energia total da bateria, que varia em função da corrente demandada a cada infinitésimo de tempo. Algumas simulações podem ser feitas utilizando-se softwares específicos ou mesmo realizando o cálculo para um ciclo NEDC, com o auxílio de ferramentas computacionais. O diagrama de blocos das transformações de energia durante o funcionamento de um VE pode ser visto na figura 7 a seguir. Figura 7: Transformações de Energia e Eficiências em um Veículo Elétrico Fonte: A autora. 4.2 Propostas para melhoria de autonomia de um veículo elétrico Baseando-se no veículo elétrico atual, foi proposto um plano de redução das forças resistivas, a saber: ➢ Resistência ao rolamento: utilização de pneus com menor resistência ao rolamento. ➢ Resistência Aerodinâmica: fechamento da grade frontal, devido às dimensões reduzidas do radiador do veículo elétrico. Eliminação do bagageiro e faróis de neblina e redução da altura do veículo em 10mm. ➢ Resistência de Inércia: utilização de pneus de menores dimensões e redução da massa do veículo por meio da eliminação de componentes como: pneu sobressalente, banco traseiro bipartido, revestimentos anti-ruído e anti-térmicos. Uma comparação entre as fichas técnicas dos dois veículos elétricos (atuais e o proposto R- Hipólito) pode ser verificada na tabela 12 a seguir: 20 Tabela 12: Fichas Técnicas de Veículos Elétricos (Atual e R-Hipólito) mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:13:54 Fonte: A autora. Calculando-se a energia de resistência ao rolamento do veículo proposto e comparando-a com a energia de resistência ao rolamento do veículo atual, nota-se a redução da ordem de até 30%. Otimizações no R-Hipólito, tais como a redução das resistências ao rolamento, resistências aerodinâmicas e resistências à variação de inércia, podem, aumentar a autonomia em até 22%, alcançando-se um valor verificado em experimento de até 126 km, o que é suficiente para a maioria das aplicações urbanas. Estas reduções de resistência foram realizadas principalmente trocando-se os pneus por outros com menor inércia e menor resistência ao rolamento, eliminando-se apêndices de carroceria, como faróis de neblina e bagageiro, além da redução da área de entrada de ar na grade frontal do veículo e da redução de peso. 4.3 Vantagens e barreiras quanto à utilização do R-Hipólito O presente item tem como objetivo estabelecer uma comparação entre as principais vantagens e barreiras decorrentes da aquisiçãoe utilização do veículo elétrico. 4.3.1 Vantagens do R-Hipólito ➢ Eficiência: O motor de um veículo elétrico é incomparavelmente mais eficiente do que um veículo normal. De acordo com Fontaínhas (2013) os motores elétricos convertem cerca de 70% da energia das baterias em energia útil para o veículo, valor bastante superior aos motores de combustão, que aproveitam apenas cerca de 20% da energia contida na gasolina. Outra característica importante dos veículos elétricos é que este apresenta menor custo de 21 manutenção com relação aos carros comuns, isso devido não possuir uma grande variedade de peças sujeitas a desgaste, não requerendo, como tal, uma manutenção tão exaustiva quanto a de um veículo com motor de combustão (FONTAÍNHAS, 2013) e também pelo mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:13:54 fato não serem necessárias tantas trocas de óleo do motor, filtros, etc (IDAE, 2011). ➢ Zero emissões: Talvez o fato mais relevante e que faz suscitar mais interesse pelo veículo elétrico seja o de este não emitir qualquer tipo de gases durante a sua utilização. Esta circunstância confere a este tipo de veículos uma atratividade ímpar. A melhoria na qualidade do ar e, naturalmente, da própria vida são também resultado da característica de não emissão de gases do veículo elétrico (IEA, 2016). ➢ Veículo silencioso: A poluição sonora é, principalmente nos grandes centros urbanos, um dos grandes problemas que assolam os habitantes desses centros. O veículo elétrico ajuda a combater este tipo de poluição, dado que, durante a sua utilização, produz ruídos praticamente impercetíveis ao ouvido humano (FONTAÍNHAS, 2013). ➢ Condução agradável: Os veículos elétricos são muito agradáveis de se conduzir em cidades pela ausência de ruído no motor e por não possuírem sistema de embreagem, não sendo necessário ao condutor controlar as mudanças do veículo (EDP, 2015). ➢ Incentivos à aquisição: Devido o fato de se tratar de uma tecnologia mais recente, os preços de aquisição têm tendência a ser superiores aos veículos com motor de combustão. Como tal, uma medida adotada é a atribuição de incentivos monetários ou fiscais à aquisição destes veículos (VAZ, 2015). É comum a disponibilização de um apoio monetário por cada veículo adquirido, bem como isenções de impostos sobre veículos. Além destes incentivos, em alguns lugares são disponibilizados pontos de recarga e estacionamento gratuitos para veículos com emissão zero (BARAN, 2012). ➢ Equilíbrio da balança comercial: Numa perspectiva macroeconómica, salienta-se a contribuição dos veículos elétricos para o equilíbrio da balança comercial de um país. Atualmente, praticamente todos os países do mundo são capazes de produzir energia elétrica para satisfazer as suas necessidades internas (FONTAÍNHAS, 2013). Como tal, a aquisição em larga escala de veículos elétricos por parte da população de determinado país faria com que este diminuísse a sua dependência face ao exterior, podendo reduzir drasticamente as importações de energia do país (IEA, 2013). 4.3.2 Barreiras quanto à utilização do R-Hipólito De acordo com Fontaínhas (2013), atualmente o veículo elétrico não tem uma presença forte no mercado essencialmente pelo fato de a tecnologia que é utilizada nestes veículos estar ainda em uma fase prematura. Têm-se obtido excelentes resultados nas pesquisas, todavia estes apresentam mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:13:54 22 algumas características que, do ponto de vista do potencial comprador, limitam a atratividade que qualquer benefício possa trazer. Relacionamos a seguir as principais barreiras enfrentadas. ➢ Custo de aquisição: Os elevados custos de aquisição que caracterizam os veículos elétricos são um dos fatores que mais pesa na hora da escolha entre um veículo convencional ou um elétrico. Por ser uma tecnologia que está ainda numa fase de desenvolvimento, os níveis de produção reduzidos associados ao preço da tecnologia, não é (ainda) possível reduzir o preço de aquisição destes veículos (BALSA, 2013). ➢ Custo de aluguel ou troca da bateria: Um dos aspectos mais criticados atualmente é o fato de, além do elevado preço de aquisição, haver um custo extra (mensal ou anual) de aluguel da bateria. É uma tecnologia em desenvolvimento e que comporta bastantes custos. Como tal, existe a necessidade de aumentar a autonomia das mesmas, tentando, simultaneamente, reduzir o seu peso (chegam a pesar cerca de 450kg) e aumentar a sua autonomia, que ronda os 200km (BARAN, 2012). ➢ Autonomia: Da Cunha (2011) afirma que a baixa autonomia dos veículos elétricos não lhes permite mais que 200km, mesmo com suas baterias totalmente carregadas, o que é uma característica que preocupa os futuros compradores. Um estudo americano indica que 75% dos compradores vêem na baixa autonomia uma grande desvantagem, sendo esse fator crucial para não se obter esse tipo de carro. Porém, analisando na prática a distância percorrida, diariamente, por um norte-americano é, em média, de cerca de 46km (HAUCH & FERREIRA, 2010). Este fato demonstra que os veículos elétricos têm, na generalidade, capacidade para satisfazer grande parte da população, dado que têm autonomia superior à demanda média da população. No entanto, pelo fato de os veículos poderem ser utilizados por mais de uma pessoa durante um dia ou ser necessário fazer viagens mais longas, continuam a ser preteridos face aos veículos normais, demonstrando que este fator unicamente psicológico tem um enorme peso na aquisição do veículo elétrico. ➢ Tempo de recarga: Os elevados tempos de recarga de um veículo elétrico retiram bastante mobilidade aos seus utilizadores, pois algumas baterias necessitam ser carregadas por cerca de 8 horas. A incapacidade de se utilizar o veículo nestas horas, correndo ainda o risco da bateria não ter carga suficiente para realizar os quilômetros necessários, é apontado como um fator causador de alguma apreensão por parte dos condutores (Fontoínhas, 2013). É possível efetuar cargas rápidas que carregam grande parte da bateria em cerca de 20/30 minutos. No entanto, este tipo de carga é prejudicial para a bateria e requer uma elevada potência da rede, que nem sempre está disponível para essa devida utilização, causando mais um transtorno aos usuários dessa tecnologia. mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:13:54 23 ➢ Aceitação e status: Todas as desvantagens e barreiras do veículo elétrico supracitadas são materializáveis e mensuráveis. É possível afirmar que na hora da aquisição de um veículo elétrico, o consumidor é mais racional do que na compra de um veículo com motor de combustão. Toda essa reflexão de um possível comprador acaba sendo natural devido a cultura da sociedade em consumir o já consolidado modelo á combustão, e uma falta de estrutura adequada para os veículos elétricos. Dada a oferta existente e por serem percebidas essas barreiras à utilização dos VE’s, o consumidor geralmente opta com maior facilidade pelo veículo com motor de combustão. Existe um grande desconhecimento sobre os benefícios e ganhos ambientais resultantes da utilização do veículoelétrico no seio da população, o que leva a algum desinteresse no mesmo. Além do desconhecimento das vantagens de um veículo elétrico, é importante perceber que grande parte dos veículos elétricos construídos não são veículos que, esteticamente e em termos de performance, agradem a grande parte da população. Ainda em 2008, a consultora McKinsey efetuou um estudo em que pretendia determinar quais eram os fatores mais importantes na hora de comprar um novo automóvel. O estudo demonstrou que os fatores preço mensal do combustível‖ e amigo do ambiente‖ não têm praticamente nenhuma relevância no mesmo e que apenas 26% da população norte-americana está disposta a pagar por benefícios ambientais (MCKINSEY, 2009). 4.4 Diagnóstico estratégico do R-Hipólito na concepção de balsa (2013) Através das vantagens e barreiras citadas nesse paper apresenta-se a seguir uma análise SWOT no que diz respeito aos veículos elétricos, de forma a identificar quais os risco a serem considerados bem como os problemas a serem tratados, assim como as vantagens e as oportunidades a serem potencializadas e exploradas. De maneira a fazer uma adaptação dessa ferramenta e de forma a atender aos propósitos dessa pesquisa, os seguintes critérios são propostos para identificação de pontos fortes e fracos, oportunidades e ameaças como mostra a tabela 13: mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:13:54 24 Tabela 13: Matriz SWOT do veículo elétrico Fonte: Adaptado Balsa (2013) 5. CONCLUSÃO Com o estudo realizado concluímos que os automóveis elétricos apresentam performance cada vez melhor, e chegando próximo dos carros a combustão, porém apresentam desvantagem se compararmos sua autonomia e seu elevado custo, mas isso é apenas questão de tempo e investimento das fábricas de automóveis. As partes principais que compõe o automóvel temos em destaque os motores elétricos e as baterias. Em relação aos motores não temos nenhum problema, pois os motores utilizados nos veículos elétricos não apresentam nenhum empecilho, pelo contrário estão cada vez mais eficientes e com menos percas. O grande problema em relação às baterias estão no seu custo elevado chegando à 30% do custo total para fabricação do veículo, e no carregamento lento, pois esperar meia hora para uma carga de 80% é um tempo longo se compararmos com o tempo de abastecimento de um carro a combustão. Outro problema apresentado nas a baterias é o número de ciclos, que é o número de vezes que ela pode ser carregada e descarregada, a maioria das baterias tem que ser trocadas após 5 anos de uso. A solução em relação ao custo da bateria pode ser reduzida com o processo de fabricação em larga escala ou o surgimento de novas tecnologias mais eficientes e com menor custo, como por mailto:antoniojames001@gmail.com mailto:antoniojames001@gmail.com Impresso por James Silva, E-mail antoniojames001@gmail. com para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 02/10/2022 15:13:54 25 exemplo, o uso do grafeno, que vem tomando espaço na área de pesquisa e na aplicação podendo se tornar uma revolução no mercado automobilístico. Os automóveis elétricos apresentam-se como uma solução para os problemas ambientais, e também a resposta para uma futura crise energética, pois as reservas de petróleo são finitas. Portanto a aplicação se dá a conscientização para o uso de combustíveis fosseis e os problemas que o cercam, e que os automóveis elétricos já são realidade em nosso dia a dia. Tendo-se em vista a viabilidade técnica e comercial de um veículo elétrico para os centros urbanos, o Brasil deverá estimular e promover políticas para incentivo do carregamento das baterias destes veículos nos horários de carga leve, no intuito de não sobrecarregar o sistema elétrico nacional, no que diz respeito à potência máxima instalada. Conclui-se, portanto, a partir dos estudos e pesquisas realizados para a elaboração do presente trabalho, que Brasil está apto a desenvolver, produzir e comercializar veículos elétricos destinados à utilização em centros urbanos, para se diminuir a poluição nestes loca is e aproveitar em parte o potencial de energia elétrica vertida pelas usinas hidrelétricas. Além de toda parte técnica relatada necessária para o desenvolvimento desse projeto, existe a necessidade de enfrentamento dos paradigmas culturais, pois é observado que uma nova tecnologia é geralmente encarada com certa desconfiança pela maioria dos consumidores, devendo haver uma reflexão por parte de todos dessa comunidade da real necessidade de aceitação desse novo modelo de automóvel para assim, conseguir realizar algo efetivamente eficaz e benéfico para a sociedade em geral. Nessa mudança cultural deve se ter bem definido o público alvo, porque é uma massa crítica que realmente faz alavancar e consolidar um projeto em uma realidade no mercado consumidor, gerando assim o sucesso e a consolidação dos veículos elétricos. REFERÊNCIAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6023. Informação e documentação – Referências – Elaboração. Rio de Janeiro, 2002. BALSA, J. M. R. 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MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Metodologia Projetual 3.2 Detalhamento do projeto do R-Hipólito 3.3 Desenvolvimentos do projeto do R-Hipólito 3.3.1 Etapas de produção do R-Hipólito 3.4 Características técnicas do R-Hipólito 3.4.1 Carregamento da bateria do veículo 3.5 Sistema In-Wheel 3.6 Valor estimado do R-Hipólito 3.7 Análise de custos 3.7.1 Chassi 3.7.2 Sistema de Direção e Pneus 3.7.3 Motor 3.7.4 Transmissão 3.7.5 Freio a Disco 3.7.6 Carroceria 3.7.7 Outros Materiais 3.7.8 Valor Final Protótipo 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Cálculo da Energia Fornecida para o R-Hipólito 4.2 Propostas para melhoria de autonomia de um veículo elétrico 4.3 Vantagens e barreiras quanto à utilização do R-Hipólito 4.3.1 Vantagens do R-Hipólito 4.3.2 Barreiras quanto à utilização do R-Hipólito 4.4 Diagnóstico estratégico do R-Hipólito na concepção de balsa (2013) 5. CONCLUSÃO REFERÊNCIAS
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