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Universidade Paulista – UNIP
Engenharia Civil – Ciclo básico 
Atividades Práticas Supervisionadas (APS)
Carro Elétrico
Daniel de Souza Ramos	 		 RA: T56836-6 Turma: EC7P01
	XXXXX
	 RA.: XXXXXXX
	Turma: XXXXXX 
	XXXXX 
	 RA.: XXXXXX
	Turma: XXXXXX 
São Paulo – SP
2017
Atividades Práticas Supervisionadas (APS)
Carro Elétrico
Trabalho apresentado como requisito para aprovação na disciplina Atividades Práticas Supervisionadas do curso de Engenharia, 3º Semestre.
São Paulo – SP 
2017
RESUMO
Abordaremos neste trabalho todo o desenvolvimento do projeto proposto como APS (Atividades Práticas Supervisionadas) que é a construção de um carro movido à energia elétrica e com controle remoto, detalhando as etapas de construção, montagem, testes e resultados obtidos na conclusão do mesmo.
Palavras-chaves: construção, projeto, carro elétrico.
SUMÁRIO
1. Introdução	5
2. História dos Veículos Elétricos	6
2.1 Tipos de veículos "verdes"	9
3. Objetivo do trabalho	10
4. Meta	10
5. Justificativa	10
6. Metodologia	11
7. Construção do carro elétrico	11
7.1 Materiais utilizados no protótipo	11
7.2 Materiais e equipamentos que auxiliaram na montagem	12
8. Processo construtivo do protótipo	12
8.1 Esboço do projeto	12
8.2 Montagem	13
8.3 Cálculos utilizados	15
8.4 Controle de direção	15
8.5 Parte elétrica (circuito)	16
8.6 Cálculos para as ligações elétricas	16
9. Conclusão	17
10. Referências Bibliográficas	18
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1. Introdução
Convivemos atualmente com o problema das emissões de dióxido de carbono (CO2), onde o carro com motor movido à gasolina é um dos principais causadores do problema. 
Uma das soluções para minimizar o problema seria a construção e comercialização de carro elétrico, ou seja, movido por eletricidade, pois não produz nenhum tipo de emissão de poluentes. O motor a combustão interna é substituído por um motor elétrico, movido a baterias recarregáveis em vez de gasolina ou outros combustíveis. A longo prazo, o objetivo é obter eletricidade de uma fonte de energia limpa, e o benefício principal é que o veículo elétrico conta com emissão zero de poluentes quando comparado ao carro convencional. Além de apresentar performance compatível a dos carros convencionais, o que faz com não perca a potência do motor em estradas.
Essa tecnologia não é barata, mas surge como a grande tendência dos carros para o futuro.
2. História dos Veículos Elétricos
Veículo elétrico é o veículo propulsionado por um motor elétrico, o motor elétrico usa energia química armazenada em baterias recarregáveis, que depois é convertida em energia elétrica para alimentar um motor que fará a sua conversão em energia mecânica, possibilitando que o veículo se mova.
Muitos acreditam que veículos elétricos sejam produto do mundo tecnológico atual, mas esses veículos já eram a opção de muita gente nos EUA no começo do século passado, na verdade Camille Jenatzy foi o primeiro homem que superou os 100 km/h e realizou a façanha em Acheres, perto de Paris, em um veículo elétrico.
Camille Jenatzy recebendo homenagens após superar 100 km/h.
Em 1881, Charles Jeantaud, com a colaboração de Camile Faure (inventor da bateria de placas), construiu o primeiro veículo elétrico, na França. Esse veículo era uma simples charrete – adaptada com um eixo dianteiro giratório e uma cana de leme para apoio ao sistema de direção – com um motor Gramme e uma bateria Fulmen (que era uma patente de Faure).
Primeiro veículo elétrico França 1.881
Este veículo serviu de laboratório móvel durante vários anos, e seus construtores ainda não tinham certeza quanto à possibilidade de explorar comercialmente o conceito. Os problemas típicos dos automóveis elétricos – autonomia e capacidade de subir grandes declives com carga – não estavam sendo resolvidos de forma satisfatória.
Primeiro, em 1887, abandonaram o motor Gramme e enveredaram por um motor inglês; mais tarde, em 1893, recorreram ao conjunto motor/baterias desenhado pelo suíço Tonate Thommasi. Em doze anos, o conceito estava definido, mas havia inúmeros problemas com a sua otimização.
Na realidade, a década de 80 do século XIX foi fértil na aparição de inúmeras experiências no domínio dos automóveis elétricos, tanto na Europa como nos Estados Unidos. No Reino Unido, desenvolveu-se um núcleo razoável de tentativas nesse campo. Os resultados das novas baterias propostas pela empresa Elwell-Parker foram animadores e Parker apresentou seu primeiro veículo elétrico em 1884. Mas, no outro lado do Atlântico, houve outros movimentos interessantes, graças aos trabalhos de Riker, Possons e Slattery.
Em 1890, William Morrison constrói o primeiro automóvel elétrico de quatro rodas, em Des Moines, nos Estados Unidos, utilizando baterias de chumbo. Este carro agregou inúmeras experiências e atingiu um grau de maturidade interessante.
É verdade que a autonomia não impressionou, mas a sua precisão e conforto no deslocamento de pequenas distâncias dentro da cidade deram uma imagem positiva ao modelo. Exibido na Exposição Mundial de Columbia, em 1893, a criação de Morrison gerou uma “onda tecnológica” capaz de seduzir novos empresários, mas também aqueles que, como Albert Pope, já haviam investido no automóvel com motor a combustão.
Em 1900, dos 4.192 automóveis fabricados nos EUA, 1.681 eram a vapor, 1.575 eram elétricos e apenas 936 estavam equipados com motor a combustão.
Inicialmente veículos elétricos e a vapor eram mais fabricados o motor a combustão era complexo requer eletrônica sofisticada, bomba de óleo, lubrificação, válvulas que sobem e descem, molas, caixa de câmbio, etc.
O vapor era uma tecnologia utilizada desde a revolução industrial e já movia as locomotivas, porém era suscetível a explosões.
O elétrico tinha a construção mais simples e não corria o risco de explosão porem a autonomia era um problema para o automóvel elétrico.
A mesma distância percorrida por um veículo a combustão utilizando 85 litros de combustível para um carro elétrico seria necessária uma bateria três ou quatro vezes maior que o próprio carro.
O Nissan Leaf é carro o elétrico mais vendido no mundo possui uma bateria de íon-lítio de 30kWh, com 48 módulos compactos. Ela gera 107 cavalos de potência e 28,5 kgfm de torque. A velocidade máxima é de 150 km/h, carregando por cinco horas e meia a bateria de você poderá andar entre 125 e 200 km.
Nissan Leaf veículo elétrico mais vendido no mundo
Atualmente com a necessidade da utilização de fontes limpas e renováveis de energia os veículos elétricos e híbridos estão em constante pesquisa e evolução, porém a autonomia do veículo 100% elétrico ainda é um problema a ser superado, os veículos híbridos que combinam eletricidade e outro combustível estão sendo mais comercializados.
2.1 Tipos de veículos "verdes"
Hybrid Electric Vehicle (HEV)
É um veículo elétrico híbrido que usa tanto um motor elétrico e um motor de combustão interna para propulsionar o veículo (não pode ser carregado na rede elétrica).
Plug-In Hybrid Electric Vehicle (PHEV)
Um veículo elétrico híbrido plug-in é aquele que usa a eletricidade obtida na rede para alimentar um motor elétrico e também utiliza um motor de combustão interna, semelhante a um híbrido puro.
Extended Range Electric Vehicle (EREV)
É um veículo elétrico com extensor de autonomia que funciona como um veículo a elétrico a bateria por um certo número de quilômetros e muda para um motor de combustão interna, quando a bateria está descarregada.
Battery Electric Vehicle (BEV)
É um veículo elétrico a bateria que é alimentado exclusivamente por energia elétrica a partir de sua bateria on-board, carregada em uma tomada da rede elétrica (carregado apenas na rede elétrica).
Fuel Cell Vehicle (FCV)
Um veículo elétrico a células de combustível convertea energia química de um combustível, como o hidrogênio, em energia elétrica.
3. Objetivo do trabalho
Projetar e construir um carro elétrico movido por pilhas ou baterias, com controle remoto (com ou sem fio), com massa máxima de 2,0 kg e que seja capaz de percorrer uma pista de 1,0 m de largura, com 20,0 m de comprimento em circuito misto (curvas e retas) em no máximo 5 minutos.
4. Meta
A meta principal é aplicar o conteúdo e conhecimento adquiridos em sala de aula com a prática, desta forma ampliar o conhecimento nas matérias específicas, destacando-se Eletricidade básica e, em nosso projeto, Desenvolvimento Sustentável.
5. Justificativa
Para que o trabalho pudesse ser desenvolvido, o aprofundamento nas áreas de elétrica e desenvolvimento sustentável tornou-se extremamente importante, pelo fato que foram reaproveitadas peças de diversos objetos, bem como a montagem da fiação elétrica.
O projeto demonstrou ser viável, pois além de apresentar um bom desempenho, obteve baixo custo em seu desenvolvimento. 
6. Metodologia
Antes do desenvolvimento do projeto, pesquisas foram realizadas através de livros, sites e artigos, onde a finalidade era adquirir um conhecimento mais amplo do assunto através de conceitos, experiências, notícias entre outras informações que pudessem dar subsídios para o início do projeto.
7. Construção do carro elétrico
7.1 Materiais utilizados no protótipo
Carcaça de um controle-remoto de um vídeo game adaptado
Cabo de telefonia para conexão do carrinho ao controle remoto
Lâmpadas tipo LED para faróis e lanternas 
Dois minis motores elétricos de carrinho autorama
Parafusos e porcas
Cola quente
Cola super-bonder
Fita crepe
Carroceria planejada em photoshop, impressa em papel fotográfico, recortada e montada
Fita dupla face
Fita isolante 
Botão liga/desliga 
Chapa de acrílico p/ o chassi
Rodas de plástico com eixo de um carrinho de brinquedo
Esfera e “acetábulo” plástico (sistema roll-on – desodorante)
Presilhas de cobre – (parte de barramento de quadro-de-força)
Porta pilhas AA 1,5V (08 unidades)
7.2 Materiais e equipamentos que auxiliaram na montagem
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Trena
Escalímetro
Multímetro
Régua
Folha de Sulfite A3
Tesoura
Estilete
Solda manual
Serra
Parafusadeira
Lixadeira
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8. Processo construtivo do protótipo
8.1 Esboço do projeto
O primeiro passo foi desenvolver um esboço do projeto, onde elaboramos o layout em folha de rascunho A4, conforme ilustrado nas figuras 1 e 2.
Figuras 1 e 2 – Ideia inicial do projeto
Após o esboço, iniciamos as pesquisas para obter conhecimento mais amplo com relação aos modelos de carros existentes, teorias de eletricidade, materiais de uso etc., desta forma o processo de construção pode ser iniciado. 
8.2 Montagem 
Nas figuras abaixo ilustramos as fases de montagem da base do carro até a colagem da carroceria.
 
Figura 3 e 4 – Cortando a base para o chassi
Figuras 5 e 6 – Ligação dos fios nos módulos de pilha e nas rodas 
Figura 7 – Adaptação ao controle já existente
Figura 8 – Base concluída com o eixo frontal (roll-on)
Figuras 9 e 10 - Colando a carroceria planejada em photoshop e impressa em papel fotográfico 
Figuras 11 e 12 - carro elétrico pronto
Após a conclusão do projeto, realizamos o teste em um percurso adaptado com curvas, retas e obstáculos para verificar a funcionalidade do carro. Percebeu-se que o objetivo foi alcançado onde obteve-se êxito no seu desenvolvimento.
8.3 Cálculos utilizados
A construção do protótipo foi realizada sem que as rodas da frente tivessem um eixo específico para auxiliar nas curvas. Utilizamos parte de um desodorante roll-on para fazer as vezes do eixo frontal e instalamos dois motores, um para cada roda traseira, para que as mesmas tivessem funcionamento independente para auxiliar nas curvas. Foram feitas ligações individuais para que o movimento de “fazer curva” não ficasse prejudicado, pois não dispomos de eixo frontal. 
 8.4 Controle de direção
A metodologia utilizada para o controle de direção do veículo baseou-se na diferença de velocidade entre os motores. Assim, durante a aceleração do carro, caso a velocidade de ambos os motores fossem a mesma o veículo tenderia a se movimentar em linha reta (frente e ré). No entanto, caso um dos motores tivesse a sua velocidade reduzida, o veículo tenderia a se movimentar em direção ao lado que possuísse a menor aceleração, pois a roda traseira se movimenta individualmente. 
8.5 Parte elétrica (circuito)
Utilizamos um circuito simples, onde usamos duas ligações (rodas traseiras) com 4 pilhas cada (1,5 V) interligadas com o controle (botões de direção e liga/desliga) e outra ligação para os faróis com utilização de 2 pilhas (1,5 V) cada. A chave do controle “liga” as funções e os botões ativam os motores, podendo movimentá-los para frente, para trás e lados (esquerda/ direita).
8.6 Cálculos para as ligações elétricas
Utilizamos o conhecimento obtido através da disciplina Eletricidade Básica para calcular e definir a ligação que utilizaríamos (paralelo) e a quantidade de pilhas para que o carrinho apresentasse um bom desempenho.
9. Conclusão
A criação do protótipo carro elétrico colaborou ainda mais no desenvolvimento e na ampliação de conhecimento de todos os integrantes do grupo. 
O trabalho propiciou explorar as áreas de Eletricidade básica e Sustentabilidade, no qual se fazem presente nos dias atuais e são assuntos fundamentais quando falamos da engenharia como um todo. 
 
Os cálculos utilizados na definição da ligação elétrica e na quantidade de pilhas ou baterias que seriam utilizadas foram essenciais, pois pudemos exercer na prática o conteúdo ministrado em sala de aula.
Acreditamos que o reaproveitamento de materiais foi fundamental para o baixo custo de sua produção e o ponto forte também foi a utilização com parte de desodorante roll-on para fazer o eixo frontal fixo, que propiciou melhor desempenho nas curvas.
O trabalho em equipe foi fundamental para o desenvolvimento do carro elétrico, uma vez que todos contribuíram com conhecimento e troca de experiências, desta forma contribuindo para um resultado positivo.
10. Referências Bibliográficas
Markus, O. Circuitos elétricos: corrente contínua e corrente alternada: teoria e exercícios.8.ed.São Paulo: Érica, 2008.
Lourenço, A.C. de; Cruz	, E.C.A.; Chaveri Junior, S. Circuitos em corrente contínua,4,ed. São Paulo: Érica, 1998.
http://carroeletriconews.blogspot.com.br - Acesso em 10/11/2016
http://motordream.uol.com.br – Acesso em 10/11/2016
Carros elétricos. Disponível em http://www.planetseed.com/pt-br/node/102394 - Acesso em 10/11/2016.
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