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1 ICET- INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CAMPUS DE SÃO JOSÉ DO RIO PRETO- J.K. CARRO ELETRICO DISCENTES: BEATRIZ CRISTINA DE MOURA (D9308F-8) GABRIEL HENRIQUE MONTENEGRO POLTRONIERE (D9330B-6) TURMA: EB3Q28 04 De maio 2020 São José Do Rio Preto 2 Sumário 1. Introdução.................................................................................................................3 2. Objetivo....................................................................................................................4 3. Metodologia.............................................................................................................5 4. Histórico da energia em veículos;...........................................................................6 5. Desenvolvimento teórico com revisão bibliográfica do tema: “Protótipo de carro movido a energia elétrica”;.....................................................................................8 5.1 Gerador elétrico (bateria) 5.2 Receptor elétrico 5.3 Resistor 5.4 Dispositivos de manobras 5.5 Dispositivos de segurança 5.6 Chassis 5.7 Elaboração circuito elétrico 6. Vantagens e Desvantagens no seu uso.....................................................................12 7. Conclusão.................................................................................................................14 8. Referências bibliográficas........................................................................................15 3 INTRODUÇÃO É de conhecimento geral que os países do mundo inteiro buscam alternativas sustentáveis, menos poluentes e de menor custo para serem utilizadas como propulsores de veículos automotores. No Brasil, há anos surgiu o etanol popularmente conhecido como álcool combustível, alternativa sustentável para substituir a famosa gasolina que é derivada do petróleo. Diante das inúmeras pesquisas relacionadas ao assunto, outras fontes de energia estão surgindo pelo mundo e as montadoras de veículos vêm fazendo as suas apostas em qual dessas opções irá revolucionar o mercado automotivo. No Brasil, a última novidade nesse sentido foi a inserção de veículos movidos a eletricidade. Segundo dados da Associação Brasileira do Veículo Elétrico ABVE, no mundo atualmente há cerca de 7 milhões de veículos elétricos, leves e pesados em circulação, enquanto no Brasil atualmente a frota desse tipo de veículo não passa de 3 mil carros, ou seja, apenas 0,04 do total da frota existente. Neste trabalho de APS descrevemos de forma simples um carro movido a energia elétrica provida de uma fonte recarregável que simula praticamente todos os aspectos de um automóvel de passeio, por ser totalmente funcional, provando-se que a tecnologia é possível e muito interessante 4 2- OBJETIVOS: Os carros elétricos têm como objetivo reduzir as emissões de C02 a fim de melhorar a qualidade do ar e eliminar a dependência dos combustíveis fósseis consequentemente melhorando o nosso ambiente e tendo assim uma vida com saúde melhor. Os carros elétricos também possuem outros sistemas para aproveitar energia, como freios regenerativos. Eles são capazes de aproveitar a energia gerada no atrito entre as pastilhas e o disco de freio para gerar energia e recarregar as baterias do carro, aumentando assim a sua autonomia. Outra prática que vem se tornando comum é construir a carroceria dos carros elétricos com revestimentos de painéis fotovoltaicos. Assim, o carro elétrico pode aproveitar a energia solar para se mover, diminuindo muito a necessidade de carregamento. O problema é que isso também aumenta o custo de produção do carro, já que ele necessitará do seu próprio sistema fotovoltaico. https://athoselectronics.com/como-funciona-a-energia-solar/ https://athoselectronics.com/como-funciona-a-energia-solar/ 5 3 - METODOLOGIA A metodologia aplicada para esse trabalho está relacionada a pesquisas, livros e artigos sobre o assunto e foi baseada em trabalhos similares e regidos pelas normas apresentadas no edital disponibilizado pela universidade. 6 4 - Histórico da energia em veículo A história dos veículos elétricos é longa. Nos anos de 1800, inovadores da Hungria, da Holanda e dos Estados Unidos trabalharam no desenvolvimento de veículos movidos a bateria. O primeiro carro elétrico nos EUA foi construído por William Morrison, em 1891. Em 1900, os carros elétricos ganharam ampla popularidade, somando 38% de todos os veículos nas ruas dos EUA, comparados com 22% movidos a gasolina. Thomas Edison e Henry Ford trabalharam juntos para construir um veículo elétrico comprável. Em 1912, o estoque global de veículos elétricos alcançou o pico histórico de 30.000 unidades. Em 1908, a produção em série do Ford Model T abaixou o custo dos carros a gasolina, que, por sua vez, abaixou em um terço do preço de um carro elétrico. Em 1912, um carro a gasolina custava por volta de US$ 650, enquanto um carro elétrico custava US$ 1750. Durante a década de 1920, os carros elétricos perderam valor de mercado nos EUA devido ao aumento dos postos de gasolina[6], à construção de um sistema de rodagem mais desenvolvido conectando cidades, o que permitia aos motoristas viajarem longas distâncias, e a descobertas domésticas de petróleo (o petróleo barato do Texas). Juntos, estes fatores contribuíram para que os carros a gasolina dominassem a indústria. O automóvel se tornou um “agente de férias” para os norte-americanos, com novas rodovias construídas se estendendo de oceano a oceano e de Norte a Sul, abrindo o interior para os negociantes urbanos. Os carros elétricos tinham uma dirigibilidade de 30 a 40 milhas (50 a 65 km) e infraestrutura de carga limitada, o que o tornava impróprio para longas viagens. Enquanto o combustível barato tornava-se facilmente disponível no interior do país com a expansão dos postos de gasolina em todo lugar, apenas alguns poucos norte-americanos fora das cidades tinham acesso à eletricidade naquela época. Em 1935, os carros elétricos foram extintos com o domínio do mercado pelos carros a gasolina. Seguindo essa precoce expansão e queda, as pesquisas e desenvolvimentos sobre os carros elétricos continuaram como um meio para reduzir a poluição do ar na década de 1960 e diminuir a dependência do petróleo no rastro da crise de 1973. Iniciando na década de 1990, as exigências dos Veículos Emissão Zero da Califórnia (VEZ) incentivaram os fabricantes automotivos a se comprometerem com um limite anual de vendas de carros elétricos através http://cbs-climate.us9.list-manage2.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=d8358ebeac&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage2.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=d8358ebeac&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=a3b86bde82&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=4b2d0cf88d&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=eaaedd5341&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=20b4c2f373&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=20b4c2f373&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=313ca9edaa&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=bfc20be4fa&e=7550b05af8 https://mail.google.com/mail/u/0/#m_-2532137669451744955_m_4352072768336952610__ftn6http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=80dace5b7c&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage1.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=5296ed39da&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage2.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=2a40164a23&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=c994a9055a&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=9912a2558a&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage1.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=2872929ddf&e=7550b05af8 7 da distribuição de créditos VEZ. Foi apenas ao final do século que os veículos elétricos começaram a voltar ao cenário. Em 1997, o Toyota Prius se transformou no primeiro veículo elétrico híbrido produzido em série. Em 2006, o Tesla Roadster foi introduzido pela fabricante automotiva novata Tesla Motors, localizada no Vale do Silício, e o carro esporte de luxo elétrico começou a alterar as percepções do público. Em 2011, a Nissan produziu o Leaf, comercializado como “carro de família ecológico líder e de preço popular”. Em 2017, as montadoras tradicionais , incluindo BMW e General Motors, estavam todas investindo em veículos elétricos. Após uma década da aceitação inicial, espera-se que os carros elétricos virem tendência de mercado até o início da década de 2020. A Volvo recentemente comprometeu-se a produzir exclusivamente carros elétricos e modelos híbridos a partir de 2019. A Inglaterra e a França anunciaram planos para banir a venda de novos carros a gasolina e a diesel até 2040, enquanto a Noruega propôs a meta ambiciosa de substituir totalmente os carros a gasolina até 2025. No caso da Volkswagen a estratégia é abandonar o diesel e se posicionar na busca de veículos sustentáveis para sair do lamaçal do dieselgate (que pegou no caixa, já que as multas somam US$ 30 bilhões, mas, talvez principalmente, na reputação). Nos próximos oito anos, a empresa pretende lançar 30 híbridos plug-in (motor elétrico, motor a gasolina ou gás, bateria recarregável na tomada) e 20 elétricos puros, o que demandará investimento de mais US$ 20 bi. Além disso, suas comarcas Audi e Porsche, que anteriormente investiam em categorias de corrida para desenvolvimento de tecnologia dos motores a combustão, agora puseram todas as fichas na Fórmula-E, categoria de carros elétricos. http://cbs-climate.us9.list-manage1.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=674eefa41a&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=783478ffc4&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=879005c5c3&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage1.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=0b8c9d3fdc&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=72b40a77f8&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage2.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=810cb29429&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage1.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=2ac5b8aef7&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage1.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=c18fbac541&e=7550b05af8 http://cbs-climate.us9.list-manage1.com/track/click?u=49de5e289696467538e9c8e65&id=3750f0c623&e=7550b05af8 http://jornaldocarro.estadao.com.br/primeira-classe/dieselgate-2-anos-o-que-mudou-no-reino-vw/ http://jornaldocarro.estadao.com.br/carros/nova-volkswagen-aposta-alto-nos-carros-eletricos/ http://jornaldocarro.estadao.com.br/carros/nova-volkswagen-aposta-alto-nos-carros-eletricos/ 8 5 - Desenvolvimento teórico com revisão bibliográfica do tema: “Protótipo de carro movido a energia elétrica” 5.1 Gerador elétrico (bateria): É o aparelho capaz de transformar qualquer tipo de energia em energia elétrica. Sua principal função é fornecer energia para as cargas que o atravessam, como, por exemplo, pilhas, baterias e usinas hidrelétricas. Sua representação é dada por: 5.2 Receptor elétrico: É o aparelho responsável por transformar energia elétrica em outras formas de energia, não sendo exclusivamente a energia térmica. Em nosso cotidiano, o melhor exemplo de recepto r é o motor elétrico, que transforma energia elétrica em energia mecânica. Segue sua representação: 9 5.3 Resistor: Elemento responsável por consumir energia elétrica, e convertê-la em calor, ou seja, energia térmica. Esse fenômeno é chamado efeito Joule. Ex: chuveiro elétrico, lâmpadas comuns, fios condutores, ferro elétrico. 5.4 Dispositivos de manobras: São os responsáveis por desligar ou acionar o funcionamento do circuito elétrico, como, por exemplo, os interruptores e as chaves. 5.5 Dispositivos de segurança: Responsáveis pela interrupção da passagem da corrente elétrica, quando uma grande intensidade elétrica, maior que o suportável pelo aparelho, é atravessado. Os mais comuns são os fusíveis e os disjuntores 10 5.6 Chassis: Antes de tudo, deveríamos escolher o designer do nosso carrinho, para o chassi optamos em utilizar acrílico, material econômico e de fácil manuseio 5.7 Elaboração circuito elétrico: Para o circuito foi utilizado uma bateria de 6 Vcc, dois motores da mesma tensão, um cabo com nove fios, duas chaves seletoras com 6 entradas, duas chaves ON-OFF, led’s, e duas p ilhas de 1.5 Vcc cada. Usamos uma chave ON-OFF para desligar e ligar o circuito, o negativo da bateria passa por essa chave e vai até um polo a extremidade da chave de direção, e com um Jumper ligamos o negativo em outra extremidade invertendo 11 os lados, o positivo da bateria fizemos o mesmo processo, ligando no terminal ao lado do negativo nas duas extremidades, os polos dos motores de direção e tração, ligamos nos terminais do meio de suas respectivas chaves. Para os faróis utilizamos em serie as duas pilhas de 1,5 Vcc, totalizando 3 Vcc, e os led ’s conectamos em paralelo nas pilhas, ligando-os e desligando com uma chave ON-OFF. 12 6 - Vantagens e Desvantagens no seu uso Vantagens 1. Custo baixo de utilização De modo geral, a eletricidade é mais barata do que os combustíveis fósseis. O custo por quilômetro rodado com um carro elétrico é até 50% inferior em relação a um modelo movido à combustão. Além disso, os veículos elétricos têm manutenção 15% mais barata devido à simplicidade de sua mecânica. 2. Ausência de barulho Os carros elétricos são extremamente silenciosos, já que o seu motor não gera os ruídos da combustão e não há um sistema de escape – uma das principais fontes de barulho em automóveis. 3. Maior eficiência Quando comparados aos automóveis “comuns”, os veículos elétricos apresentam alto torque, o que garante um desempenho superior: basta pisar no acelerador e a energia é entregue instantaneamente às rodas. 4. Menor carga tributária Diversos países oferecem impostos reduzidos e outros subsídios para a compra de um veículo elétrico, visando facilitar sua expansão no mercado. No Brasil, o governo federal zerou o imposto para importação de automóveis movidos à eletricidade ou hidrogênio. Estados como Piauí, Maranhão, Ceará, Pernambuco, Sergipe e Rio Grande do Sul dão isenção de IPVA para os carros elétricos, enquanto Rio de Janeiro, São Paulo e Mato Grosso do Sul oferecem 50% de desconto no imposto. Desvantagens 1. Alto custo de aquisição Como são produzidos em pequenas séries e ainda possuem uma tecnologia cara, os veículos 13 elétricos têm custo de aquisição elevado se comparado aos automóveis movidos a combustível fóssil. 2. Autonomia limitada Os modelos mais em conta de carroselétricos oferecem uma autonomia de 300 Km, enquanto os lançamentos mais elaborados chegam a 600 Km. Esta limitação na autonomia pode dificultar viagens longas, que precisam ser feitas com intervalos para recargas. 3. Baterias pesadas e longo período de recarga Mesmo com os avanços tecnológicos, as baterias dos veículos elétricos ainda têm peso consideravelmente alto em relação aos veículos tradicionais. Em alguns modelos, a bateria de íons de lítio soma 450 kg e sua recarga pode demorar de 6 a 8 horas em uma tomada normal de 220v. 4. Número baixo de postos de carregamento Com pouquíssimos pontos de recarga espalhados pelo país, os carros elétricos encontram dificuldades para serem recarregados em rodovias. Por enquanto, a forma mais prática de carregar a bateria é em tomadas domiciliares, o que pode ser um grande empecilho para quem deseja viajar nestes veículos. 14 7 – Conclusão Analisando os impactos que os veículos elétricos trazem em comparação aos carros movidos à combustíveis fósseis (gasolina, álcool, diesel), o setor elétrico é bem mais ficais. Os problemas ambientais que temos em nosso planeta fazem do carro elétrico uma maneira de reduzir o nível de emissões associadas às atividades de transporte. Diversas montadoras ao redor do mundo têm intensificado a busca pelo desenvolvimento desta tecnologia. No entanto, embora seja considerada uma tecnologia limpa e capaz de diminuir os problemas ambientais, sua disseminação é muito pouca e há diversas barreiras que limitam sua utilização mais ampla. Entre elas podemos citar a falta de infraestrutura de recarga, o alto preço de aquisição, a baixa autonomia e a falta de incentivos tributários. Portanto devemos sim utilizar carros elétricos porem precisamos de mais infraestrutura e menos limitação para que todo mundo possa usufruir. 15 8 - Referências bibliográficas https://fleetbrasil.com.br/noticia/vantagens-e-desvantagens-dos-carros-eletricos/ https://climainfo.org.br/2017/09/25/uma-breve-historia-dos-veiculos-eletricos/ http://www.conteudoseducar.com.br/conteudos/arquivos/texto_4450.pdf https://athoselectronics.com/carros-eletricos-como-funcionam/ https://www.passeidireto.com/lista/76877479-aps/arquivo/46332361-aps-carrinho-eletrico https://fleetbrasil.com.br/noticia/vantagens-e-desvantagens-dos-carros-eletricos/ https://climainfo.org.br/2017/09/25/uma-breve-historia-dos-veiculos-eletricos/ http://www.conteudoseducar.com.br/conteudos/arquivos/texto_4450.pdf https://athoselectronics.com/carros-eletricos-como-funcionam/ https://www.passeidireto.com/lista/76877479-aps/arquivo/46332361-aps-carrinho-eletrico
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