APS PROTÓTIPO DE CARRO MOVIDO A ENERGIA ELÉTRICA

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CURSO DE ENGENHARIA BÁSICA 
 
 
 
 
 "APS - ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS" 
 
 “PROTÓTIPO DE CARRO MOVIDO A ENERGIA ELÉTRICA” 
 
 
 
Hygor Matheus Adami Souza RA: T1026C-0 
Gabriel Marçola da Silva RA: T1026E-6 
 
 
 
 3º SEMESTRE 2017 
 Araçatuba/SP 
ÍNDICE 
 
 
 
 
 
I. INTRODUÇÃO............................................................................................................ 3 
 
II. OBJETIVO.................................................................................................................. 4 
 
III. METODOLOGIA........................................................................................................ 5 
 
IV. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO............................................................................. 6 
 
V. ETAPAS DE CONSTRUÇÃO.................................................................................... 8 
 
VI. CÁLCULO............................................................................................................... 11 
 
VII. PLANILHA DE MATERIAIS E CUSTOS................................................................ 12 
 
VIII. CONCLUSÃO....................................................................................................... 13 
 
IX. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................ 14 
 
 
 
 
 
 
 
 
l. INTRODUÇÃO 
 
O terceiro semestre de engenharia da Universidade Paulista de Araçatuba (UNIP), 
tende a desenvolver um trabalho supervisionado realizado em grupo, um protótipo de um 
carro movido à energia elétrica. 
A finalidade deste trabalho é descrever os processos de desenvolvimento do projeto 
“Carro movido à energia elétrica ”, apresentando os seguintes requisitos: Introdução, 
objetivos, metodologia, desenvolvimento teórico, etapas de construção, cálculos, materiais 
utilizados, custos do projeto, conclusões e referências bibliográficas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
II. OBJETIVO 
 
O objetivo desse trabalho será projetar um carrinho movido à energia elétrica, que 
enviará sinais para um receptor localizado dentro do carro, fazendo-o percorrer uma pista de 
dimensões e percurso pré-estabelecidos. 
 Esse trabalho tem como foco a elaboração de um material de revisão acadêmico 
para introduzir no estudante os conceitos acadêmicos necessários para futuros projetos 
técnico-científicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
III. METODOLOGIA 
 
A metodologia aplicada foi baseada em trabalhos similares encontrados através da internet. 
Primeiro, a busca por vídeos e tutoriais de montagem do carrinho, e depois a procura por 
materiais adequados. 
Após a escolha dos materiais, que são resistentes e leves, mensuramos e cortamos para se 
adequar ao tamanho solicitado. 
Depois foi esquematizado o circuito elétrico que gera energia para que o carrinho ande, e 
feito as conexões para o uso do controle remoto sem fio. 
Regulamos os eixos das rodas para que o carrinho tenha a flexibilidade para fazer curvas. 
Testamos então se as baterias seriam suficientes para ligar e movimentar o carrinho, e se 
os eixos estavam regulados e estáveis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IV. DESENVOLVIMENTO TÉORICO 
 
A Evolução do Carro Elétrico 
 
Fonte: Google imagens 
 
O carro elétrico nos séculos passados parecia ser a revolução do futuro, sendo alimentado 
por baterias recarregáveis. 
No início do século XX os carros elétricos, a vapor e a gasolina, competiam quase que em 
condições de igualdade. No ano de 1900 em Nova Iorque cerca de vinte e oito por cento dos 
carros fabricados eram elétricos. Um dos seus inventores mais prestigiados era Thomas 
Edison, aonde promovia e tomava parte de seu desenvolvimento. E as primeiras indústrias a 
produzir carros em série estavam manufaturando carros elétricos. 
Na virada do ano de 1900 foram produzidos 1575 carros elétricos contra apenas 936 carros 
a gasolina. Um dos fabricantes mais prestigiados daquela época dizia que “a eletricidade 
preenche melhor os requisitos de um sistema de tração do que as máquinas a vapor ou 
mesmo os motores a combustão”. A própria revista Scientific American 1899 dizia que: “a 
eletricidade é ideal para veículos pois elimina os dispositivos aplicados associados aos 
motores movidos a gasolina, vapor e ar comprimido, evitando o ruído, vibração e calor 
associados”. 
Naquela época muitas mulheres preferiram carros elétricos, pois não precisariam utilizar a 
manivela de arranque e nem manipular o sistema de marchas. 
Por volta de 1909 a produção de carros elétricos comparado com os movidos a combustão 
caiu cerca de 4,4% em relação aos anos anteriores. Em 1913 a Ford começou a produzir 
carros movido a gasolina em série aonde se tornaram mais atraentes e baratos. 
Em meados de 1912 ressurgiu o entusiasmo pelo carro elétrico que por sua vez Thomas 
Edison havia aperfeiçoado suas baterias de níquel e ferro, que tiveram 35% na capacidade 
de armazenamento entre 1910 e 1925. O advento da Primeira Guerra Mundial em 
1914provocou o aumento nos preços do petróleo e aumentou ainda mais o otimismo nos 
carros elétricos. 
Por volta de 1960, a poluição produzida pelos automóveis em áreas urbanas tornou-se uma 
preocupação frequente e, em 1967 o governo da USA publicou novos regulamentos sobre a 
poluição. Os carros elétricos que surgiram no final da década de 60 utilizavam certas 
técnicas de conservação na tentativa de aumentar sua autonomia e velocidade máxima. Era 
necessário que os carros elétricos pudessem alcançar o patamar de desempenho oferecido 
pelos carros a gasolina, cujo desenvolvimento tinha sido significativo durante todo o século. 
Tanto a Ford como a GM tinham produzido protótipos de carros elétricos. O modelo da Ford 
Comuta surgiu em 1967 e o GM 512 surgiu em 1968. Ambos eram carros de passageiros 
com dois assentos pesando cerca de 550kg sendo carros totalmente elétricos. O GM 512 
tinha melhor desempenho, mas estava longe de alcançar velocidades típicas de uma 
autoestrada. A autonomia do carro da Ford era apenas 38km em trajetos urbanos. O carro 
da GM conseguia andar 60km em um trajeto urbano e 91km em estrada com velocidade 
constante. 
Na Europa a Renault produziu um protótipo pesando 1860kg, que apesar da baixa 
aceleração, tinha uma autonomia de 107km. 
As tentativas na década de 60 em promover os carros elétricos falharam. A redução de 
poluição nas cidades não era uma motivação suficientemente forte para o ressurgimento de 
uma nova tecnologia arcaica e inferior. 
A crise do petróleo associada ao embargo imposto pela OPEP trouxe novas esperanças 
para os carros elétricos, pois os motivos eram essencialmente políticos. Os EUA dependiam 
significativamente do petróleo dos países árabes e o congresso americano estava 
determinado a reduzir essa dependência. As questões ambientais não eram efetivamente 
críticas pois não se considerava que apenas o uso dos carros elétricos fosse melhorar a 
qualidade do ar. 
Em 1976 o departamento de energia dos EUA estabeleceu um programa para o 
desenvolvimento de carros elétricos e híbridos o propósito desse programa era promover 
pesquisa sobre veículos elétricos e demonstrar a viabilidade desta tecnologia de modo a 
conquistar a aceitação do público. 
Em princípio, um motor elétrico é a unidade depropulsão ideal. É pequeno, silencioso, 
altamente eficiente tem excelente características de torque x velocidade e não é poluidor. 
Infelizmente, no contexto do carro, todos esses aspectos positivos são prejudicados pelas 
limitações fundamentais das baterias como fonte de energia. 
 
 
 
V. ETAPAS DE CONSTRUÇÃO 
 
CHASSI 
 
Fonte: Google Imagens 
 
Um dos grandes desafios dos veículos elétricos está na sua autonomia, pois mesmo com 
tecnologias avançadas para a fabricação de baterias e motores cada vez mais eficientes, 
uma grande capacidade de deslocamento com apenas uma carga no sistema de 
armazenamento eleva o seu custo demasiadamente, tornando inviável a sua construção. 
Como a energia necessária para a locomoção de um veículo é diretamente proporcional ao 
seu peso, à utilização de materiais com baixa massa específica em sua construção pode 
reduzir drasticamente o seu peso total, consequentemente elevando sua autonomia a 
valores consideráveis, além de aumentar a sua eficiência energética, pois para um mesmo 
deslocamento uma quantidade de energia bem menor é utilizada. 
Por regra as dimensões máximas do carrinho são C 300 mm X L 200 mm X h mm Não há 
restrição de massa, mas procuramos obter a melhor relação de resistência mecânica, 
massa total, facilidade de moldar e juntar as partes e custo, sendo que a melhor opção foi 
construir os chassis em plástico. 
As cargas foram calculadas e verificamos que distribuídas não causavam deformação nos 
chassis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
RODAS DE ROLAMENTO 
 
 
Fonte: Google Imagens 
 
Não nos preocupamos com a questão do escorregamento, visto que não há tração positiva 
nas rodas. A lubrificação, por se tratar de pequena rotação, foi substituída por um óleo fino, 
em spray, a ser reaplicado no dia da competição. O procedimento teve finalidade de eliminar 
atrito na peça, e com isso obter maior deslocamento. 
 
CONTROLE DE DIREÇÃO 
 
Fonte: Google Imagens 
 
O método utilizado para o controle de direção do veículo baseia-se na diferença de 
velocidade entre os motores. Assim, durante a aceleração do veículo, caso a velocidade de 
ambos os motores seja a mesma o veículo tenderá a se movimentar em linha reta. Porém, 
no caso um dos motores ter a sua velocidade reduzida o veículo tenderá a se movimentar 
em direção ao lado que possuir a menor aceleração, pois a roda traseira se movimenta 
livremente para os lados seguindo o movimento arbitrado pelas rodas dianteiras. 
 
 
PREPARAÇÃO DOS CABOS 
 
Fonte: Google Imagens 
 
O cabo foi preparado cortando-se aproximadamente 7 cm da capa que cobria as duas 
extremidades, as pontas dos fios internos descascadas ficaram com 0,5 cm para soldagem. 
O cabo foi preso junto à parte móvel para evitar que elas forçassem os terminas do motor no 
caso de fortes impactos. 
O próximo passo, foi a soldagem dos fios do cabo às chaves, caso houvesse troca dos fios 
o protótipo não funcionaria. 
 
PARTE ELÉTRICA 
 
Fonte: Google Imagens 
 
Para a parte elétrica será utilizado um circuito simples, onde usando chaves reversíveis de 3 
posições. A chave controla o motor que fica montado no veículo. A chave é fixada numa 
caixa, juntamente com as quatro pilhas pequenas que propulsionam o veículo. 
 
 
 
VI. CÁLCULOS 
 
 
(com base no livro Ralliday Resnick fundamentos de física vol.3, ed. 8). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VII. PLANILHA DE MATERIAIS UTILIZADOS E CUSTOS 
 
(1) Isopor R$ 5,00 
(1) Bateria R$ 35,50 
(4) Rodas R$ 20,00 
(2) Placa de fenolite cobreada R$ 25,00 
(1) Circuito elétrico emissor R$ 38,40 
(1) Circuito receptor R$ 16,35 
(1) Estanho para solda R$ 8,75 
(10) Cabos R$ 14,50 
Cola Quente R$ 4,00 
Adesivos R$ 5,00 
Demais componentes eletrônicos R$ 27,95 
 
 
 
 
 
 
 
 VIII. CONCLUSÃO 
 
Marcados por grandes desafios e superações, o planejamento, a pesquisa, a 
execução e a apresentação do protótipo do carro movido a energia elétrica como exigência 
parcial para aprovação no 3º semestre do Curso de Engenharia Ciclo Básico se fez uma 
experiência ímpar, cheia de conteúdos que agregam em muito na formação acadêmica e 
pessoal de qualquer indivíduo. 
O contato de aproximação com novas tecnologias que são tendência de 
prosperidade para o futuro nos instigou a querer fazer parte de processo com mais afinco, 
colocando à disposição do progresso tecnológico e da humanidade os esforços que 
empregamos durante os anos de estudo vivenciados neste início de carreira e que ainda 
teremos pera frente. 
Através de pesquisas e discursões, a temática sobre carros alimentados a energia 
elétrica foi inserida em nosso contexto de maneira a possibilitar a fundamentação teórica e 
execução na prática deste protótipo. É verídico afirmar o quão rico e fascinante são os 
conceitos físicos inseridos neste contexto que vão deste a física clássica a física atual, 
utilizando e colocando a prova o legado de vários cientistas renomados, como por exemplo, 
o italiano Alessandro Volta e os alemães Georg Simon Ohm e Gustav Robert Kirchhoff. 
 De fato, a execução do protótipo foi o maior desafio enfrentado pelo grupo. Mesmo 
com as especificações estabelecidas pelo grupo por meio de debates e consultorias com 
profissionais especializados, adaptar a tecnologia escolhida a realidade do projeto não se 
fez uma tarefa fácil. Tivemos vários problemas envolvendo o dimensionamento de 
componentes, bem como falhas no funcionamento de outros, exigindo consideráveis 
mudanças ao longo da execução do projeto e ampliando drasticamente o tempo empregado, 
estimando-se um total aproximado de 72 horas dedicados somente em sua execução 
Em resumo, a proposta de atividade supervisionada foi de grande valia para nossa 
formação acadêmica, levando em consideração toda a temática e dinamismo existentes no 
trabalho apresentado. 
 
 
 IX. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
http://fotografia.folha.uol.com.br/galerias/46960-a-evolucao-dos-
carros-eletricos 
https://www.noticiasautomotivas.com.br/a-rapida-evolucao-dos-
carros-eletricos/ 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ve%C3%ADculo_el%C3%A9trico 
https://www.youtube.com/watch?v=JcA4Ldoz658 
https://www.youtube.com/watch?v=fVoCA5uwNH0 
https://www.youtube.com/watch?v=PHdtGIrSu4o 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Inova%C3%A7%C3%A3o_tecnol%C3%
B3gica 
https://novaescola.org.br/conteudo/1088/como-funcionam-os-
carros-eletricos 
https://www.google.com.br/search?q=carrinho+de+controle+remoto
&hl=pt-
BR&site=webhp&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjeh
KO5s53UAhWDTJAKHRI5BnkQ_AUICCgD&biw=1366&bih=638