Bicicleta elétrica

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Escola Superior de Administração, Marketing e Comunicação
Israel Pereira Carrapeiro Neto
João Otavio da Silva Júnior
Jonathas Rafael Ribeiro
Pedro Luís Bezerra Fontes
Rodrigo Barros
Thiago Mendes Leme
BICICLETA ELÉTRICA
SOROCABA
2018
Escola Superior de Administração, Marketing e Comunicação
Israel Pereira Carrapeiro Neto
João Otavio da Silva Júnior
Jonathas Rafael Ribeiro
Pedro Luís Bezerra Fontes
Rodrigo Barros
Thiago Mendes Leme
BICICLETA ELÉTRICA
 Projeto de Pesquisa apresentado à Escola Superior de Administração, Marketing e Comunicação, como parte dos requisitos para a conclusão do 1º semestre do curso de Engenharia sob a orientação da Professora Vera Lucia da Rocha.
SOROCABA
2018
RESUMO
O presente trabalho traz uma alternativa ecológica e saudável de transporte individual, mesmo com o valor elevado, esse tipo de transporte é excelente para o uso diário em distancias medianas, a bicicleta elétrica é movida a energia elétrica e pode ser recarregada com seu carregador bi volts. A bicicleta é equipada com bateria de lítio, acelerador e painel central que informa os níveis da bateria e também mede a velocidade da bicicleta. No mercado existem vários modelos de bicicletas elétricas, femininos, masculinos, tamanhos e também há motores de diferentes potências, ficando a critério a necessidade de o cliente escolher a melhor opção.
Palavras-chave: Bicicleta. Bicicleta elétrica. Motor elétrico.
ABSTRACT
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Celerífero ........................................................................... 8
Figura 2 – Estrutura básica de uma bicicleta ...................................... 10
Figura 3 – Kit de conversão motor elétrico ......................................... 11
Figura 4 – Bicicleta já adaptada com kit elétrico ................................ 12
Figura 5 – Histórico de consumo em kWh .......................................... 13
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E ACRÔNIMOS
A – Ampere
V – Volt
Km/h - Quilômetro por hora
Km - Quilômetro
Ah – Ampere hora
W - Watt
R$ - Real
Kg – Quilograma
CO2 - Dióxido de carbono
CC - Corrente contínua
kWh – Quilowatt hora
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .......................................................................... 8
1.1 PROBLEMA .............................................................................. 9 
1.2 JUSTIFICATIVA ........................................................................ 9
1.3 OBJETIVOS .............................................................................. 9
2. REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................ 10
2.1 BICICLETA ............................................................................... 10
2.2 KIT CONVERSÃO MOTOR ELÉTRICO .................................... 11
3. INTEGRAÇÃO DOS COMPONENTES ..................................... 12
4. RESULTADOS ......................................................................... 13
5. CONCLUSÃO ........................................................................... 13
6. BIBLIOGRÁFIA ....................................................................... 14
1. INTRODUÇÃO
A bicicleta veio para preencher uma necessidade da vida do homem e está até hoje integrada com o ser humano. A história da bicicleta começou no ano de 1790, época em que o conde francês J. H. Sivrac, concebeu o “celerífero”, veículo arcaico de duas rodas, ligadas por uma trave de madeira, em forma de cavalo impulsionado por movimentos alternados dos pés sobre o chão e só andava em linha reta já que não tinha direção. 
Figura 1 - Celerífero
Fonte: Infobike
Já a bicicleta elétrica vista pela sociedade como uma novidade, a primeira patente foi cedida a Ogden Bolton Jr., em 31 de dezembro de 1895. Seu invento era uma bicicleta a pilha com um motor de 100A e bateria de 10V.
Hoje em dia, podem-se encontrar diversos modelos de bicicletas elétricas, sendo que a velocidade máxima chega a 25 km/h, a autonomia é em torno de 40 km, os motores variam entre modelos de 200W até 800W. 
1.1 PROBLEMA 
No início de 2018, foi contabilizado cerca de 29.000.000 veículos no estado de São Paulo, uma média de 0,68 carros por habitante. Isso sem considerar o preço da gasolina, que chegou a passar R$ 3,80 o litro, ainda no começo de 2018. Analisando o transporte público, o custo da passagem de ônibus tem crescido nos últimos meses e atualmente está acima de R$ 5,00 e não estará isenta da lentidão provocada pelo trânsito, da demora pela espera do ônibus, além do desconforto causado pela superlotação nos horários de pico. Um carro de passeio (motor 1.0 a 1.4) libera em média 18,3 kg de CO2 a cada 50 km. Além do gás carbônico, o motor dos automóveis libera diversas substâncias que são reconhecidamente nocivas à saúde, e também contribuem para a poluição do meio ambiente. 
1.2 JUSTIFICATIVA
 
O aluno Rodrigo Barros, participante deste trabalho, começou seus estudos nesta instituição (ESAMC) no início de 2018 e se locomovia pelo transporte público, carro e bicicleta, onde o mesmo viu a necessidade de otimizar seu transporte, pensando assim, incluir um motor elétrico em sua bicicleta, afim de evitar o cansaço pedalando, fugir do transito nas vias e fugir dos transportes públicos lotados.
1.3 OBJETIVOS 
Este trabalho tem por propósito transformar uma bicicleta comum, em uma bicicleta elétrica, onde a mesma ajudaria a minimizar os problemas já citados anteriormente. O modelo estudado é uma bicicleta (KHS Montana) de 18 marchas, motor elétrico CC sem escovas de 350W e uma bateria lítio 36V/10Ah.
2. REFERENCIAL TEÓRICO 
2.1 BICICLETA
A bicicleta é um veículo de propulsão humana, dotado de duas rodas. Existem vários tipos de bicicleta, mas a estrutura básica semelhante. Abaixo se resume a estrutura básica com os seguintes componentes:
Figura 2 – Estrutura básica de uma bicicleta
Fonte: Retrobike (adaptado)
1 - Guidão com mesa integrada - Tem o propósito de direcionar os movimentos da bicicleta e se conectar com o garfo;
2 – Garfo - Aloja a roda dianteira e faz parte do conjunto de direção da bicicleta;
3 – Rodas - São compostas de quatro elementos (pneu, aro, raios e cubo);
4 – Pedal - É conectado ao eixo do movimento central através da pedivela;
5 – Coroa - Aro dentado que transmite o movimento da pedalada para a corrente;
6 - Câmbio dianteiro - Peça que direciona a corrente na coroa;
7 – Quadro - Peça de grande importância da bicicleta, onde se fixam todas as outras partes;
8 – Selim - Assento do ciclista;
9 - Catraca/Cassete - Conjunto de engrenagens que possibilita a troca de marchas na bicicleta;
10 - Câmbio traseiro - Peça que direciona a corrente no pinhão;
11 – Corrente - Conjunto de elos metálicos flexíveis, que transmite o movimento da coroa para o pinhão.
2.2 KIT CONVERSÃO MOTOR ELÉTRICO
Existem vários tipos de kit de conversão para transformar à bicicleta em bicicleta elétrica, sendo que, a velocidade máxima chega a 25 km/h, a autonomia é em torno de 40 km, os motores variam entre modelos de 200W até 800W. O kit de conversão escolhido se resume com os seguintes componentes: 
Figura 3 – Kit de conversão motor elétrico
Fonte: Mercado Livre (adaptado)
1 - Motor elétrico de 350W (sem escovas) com Aro 27;
2 - Módulo eletrônico;
3 - Carregador universal bivolt 36V-2A;
4 - Bateria de lítio 36V/10Ah;
5 - Painel com display;
6 – Acelerador.
De acordo com Fernando Goulart,
“O Kit da Brazil Electric pode sim te dar uma ajuda para se livrar do carro, e para reabastecer as baterias do motor elétrico é só ligar em qualquer tomada da sua casa ou apartamento. Além disso, você mesmo pode comprar o kit e montar em casa. Ideal para quem precisa de transporte limpo e rápido, a bicicleta elétrica é uma das melhores opções para nosso trânsito caótico de todos os dias.“ (DICAS VERDES, 2009)
3. INTEGRAÇÃODOS COMPONENTES
Para adaptação da bicicleta com o kit de conversão elétrico, foi removido apenas a roda dianteira de aro 26 da bicicleta (KHS Montana), e essa roda foi substituída por uma roda aro 27, que em seu cubo é acoplado um motor elétrico de 350W, os demais itens do kit de conversão, foram apenas adicionados na bicicleta. 
Figura 4 – Bicicleta já adaptada com o kit elétrico
Fonte: Acervo pessoal
4. RESULTADOS
Após março de 2018, o aluno Rodrigo Barros está utilizando a bicicleta elétrica como transporte para a faculdade, o mesmo constatou que, a velocidade máxima do equipamento é de 25 km/h no plano, na subida é necessário que o ciclista pedale para atingir a velocidade. Esse sistema auxilia na pedalada, evitando que o ciclista transpire e se canse de forma demasiada, também faz que o tempo de percurso seja mais rápido se comparando com uma bicicleta sem o motor. 
Foi analisado o histórico de consumo da conta de luz três meses antes da transformação da bicicleta e três meses depois, conforme Figura 5, não houve impacto pelo carregamento da bicicleta.
Figura 5 – Histórico de consumo em kWh
Fonte: Acervo pessoal
5. CONCLUSÃO
Através deste estudo pode-se demonstrar a importância de pesquisar meios de transporte alternativos, tanto por questões ambientais (emissão de gases tóxicos e a escassez de combustíveis fósseis), quanto por questões econômicas.
Conforme o aluno Rodrigo Barros, a bicicleta elétrica atende a sua necessidade, onde o mesmo percorre uma distância diária de 30 km.
Esse projeto mostrou-se economicamente viável, tendo um custo total de R$ 2.000,00 somando todos os componentes e serviços necessários.
6. Bibliografia
INFOBIKE. Uma Breve História da Bicicleta. Disponível em: <https://infobike.com.br/uma-breve-historia-da-bicicleta>. Acesso em: 03 abr. 2018.
BICLIOTECA VIRTUAL. São Paulo: População do Estado. Disponível em: <http://www.bibliotecavirtual.sp.gov.br/temas/sao-paulo/sao-paulo-populacao-do-estado.php>. Acesso em: 05 jun. 2018.
DETRAN. Frota de Veículos em SP - Por tipo de veículo. Disponível em: <https://www.detran.sp.gov.br/wps/wcm/connect/portaldetran/detran/detran/estatisticastransito/sa-frotaveiculos/d28760f7-8f21-429f-b039-0547c8c46ed1>. Acesso em: 05 jun. 2018.
REVISTA BICICLETA. Especial Bicicleta Elétrica. Disponível em: <http://www.revistabicicleta.com.br/bicicleta.php?especial_bicicleta_eletrica&id=2351>. Acesso em: 04 mai. 2018.
ECCAPLAN. Calculadora CO2. Disponível em: <https://calculadora.eccaplan.com.br/formulario.php?tk=717acee54d0e1ef3be48ea9845c16f18faa83b64165f527900c9f02488d85977>. Acesso em: 04 mai. 2018. 
MERCADO LIVRE. Kit Bicicleta Elétrica 350w 36v Lithium Sem Disco Aro 29. Disponível em: <https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-871183469-kit-bicicleta-eletrica-350w-36v-lithium-sem-disco-aro-29-_JM>. Acesso em: 20 mai. 2018.
DICAS VERDES. Kit Transforma Bicicleta Normal em Elétrica. Disponível em: <http://www.dicasverdes.com/2009/03/kit-transforma-bicicleta-normal-em-eletrica/>. Acesso em: 05 jun. 2018.
RETROBIKE. KHS Montana Team 1992. Disponível em: <http://www.retrobike.co.uk/forum/viewtopic.php?f=6&t=230278>. Acesso em: 04 jun. 2018.