TCC 02- MARCO AURÉLIO RODRIGUES DE SOUSA VERSÃO FINAL

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ALVES FARIA (UNIALFA) 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
Marco Aurélio Rodrigues de Sousa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DE VIABILIDADE DA IMPLEMENTAÇÃO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS 
NO CENÁRIO ATUAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GOIÂNIA 
NOVEMBRO DE 2020
 
 
 
CENTRO UNIVERSITÁRIO ALVES FARIA (UNIALFA) 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
Marco Aurélio Rodrigues de Sousa 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DE VIABILIDADE DA IMPLEMENTAÇÃO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS 
NO CENÁRIO ATUAL 
 
Trabalho de conclusão de curso apresentado 
para conclusão do Curso de Engenharia Elétrica 
do Centro Universitário Alves Faria, sob a 
orientação do Prof. Me. Fabiana Rocha de 
Andrade e Silva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GOIÂNIA 
NOVEMBRO DE 2020
 
 
 
CENTRO UNIVERSITÁRIO ALVES FARIA (UNIALFA) 
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
Marco Aurélio Rodrigues de Sousa 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DE VIABILIDADE DA IMPLEMENTAÇÃO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS 
NO CENÁRIO ATUAL 
 
AVALIADORES: 
 
Prof. Me. Fabiana Rocha de Andrade e Silva – UNIALFA 
(Orientador) 
 
_______________________________________________________________ 
Prof. Nayne Moura Neris – UNIALFA 
 
______________________________________________________________ 
Profa. Thiago Santana Lemes – UNIALFA 
 
 
 
 
 
GOIÂNIA 
NOVEMBRO DE 2020
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Primeiramente agradeço à Deus. Agradeço em especial a Professora Me. Fabiana 
Rocha de Andrade e Silva, que esteve presente durante toda a minha graduação, e também 
pela oportunidade de aceitar conduzir este trabalho, sem dúvidas se não fosse a sua 
contribuição esta pesquisa não seria desenvolvida. A todos os meus professores do curso de 
Engenharia elétrica do Centro universitário Alves Faria. 
Aos meus pais Cleuza Rodrigues e Divino José que estiveram ao lado me apoiando. 
À minha avó Iraci Neves da Silva que sempre me incentivou a buscar todos os meus 
objetivos e sonhos. 
Sou extremamente grato à todos vocês.
 
 
 
RESUMO 
 
SOUSA, Marco Aurélio Rodrigues. Estudo de viabilidade da implementação de veículos 
elétricos no cenário atual. Trabalho de conclusão de curso. 100 f- Graduação em Engenharia 
Elétrica. Goiânia, 2020. 
 
Após meados de um século, os veículos elétricos reaparecem com uma ideia de renovação no 
cenário automobilístico, através deste motivo surgiu a necessidade de desenvolver estudos que 
comprovam a eficiência no seu funcionamento. Neste trabalho foram realizadas diversas 
pesquisas sobre o comparativo entre os veículos de combustão térmicos e elétricos, observando 
o sistema de abastecimento de energia, funcionamento, manutenção, custos e danos tangentes 
ao meio ambiente. O objetivo deste trabalho trata-se de representar os resultados da 
comercialização e implementação de veículos elétricos, que demonstram a eficácia no aspecto 
de transporte e soluções para eventuais danos a natureza, utilizando o potencial energético 
brasileiro para o abastecimento dos veículos elétricos através de uma energia limpa e renovável. 
A pesquisa bibliográfica teve como técnicas aplicadas do tipo quantitativas e qualitativas, foram 
realizados procedimentos descritivos através da análise de dados coletados a partir das 
comparações entre os custos e na redução da emissão de gases poluentes na camada de ozônio, 
por fim foi desenvolvido e discutido a simulação de um motor elétrico utilizado nos veículos 
elétricos. 
 
PALAVRAS-CHAVE: Veículos elétricos. Veículos térmicos. Baterias. Meio Ambiente. Gases 
Poluentes. Energia.
 
 
 
ABSTRACT 
 
SOUSA, Marco Aurélio Rodrigues. Feasibility study for the implementation of electric vehicles 
in the current scenario. Completion of course work. 100 f. - Graduation in Electrical 
Engineering. Goiânia, 2020. 
 
After the emergence of the century, electric vehicles reappear with an idea of renewal in the 
automotive scenario, for this reason the need arose to develop studies that prove the efficiency 
in their operation. In this work, several researches were carried out on the comparison between 
thermal and electric combustion vehicles, observing the energy supply system, operation, 
maintenance, costs and tangential damages to the environment. The objective of this work is to 
represent the results of the commercialization and implementation of electric vehicles, which 
demonstrate an effective in the aspect of transport and solutions for damage to nature, using the 
Brazilian energy potential to supply electric vehicles through clean energy and renewable. The 
bibliographic research had applied quantitative and qualitative techniques, descriptive 
procedures were carried out through the analysis of data collected from the comparisons 
between costs and in the reduction of the emission of polluting gases in the ozone layer, 
finally it was developed and discussed at simulation of an electric motor used in electric 
vehicles. 
 
KEYWORDS: Electric vehicles. Thermal vehicles. Batteries. Environment. Polluting Gases. 
Energy.ABSTRACT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
 
Gráfico 1 - Redução de CO2 dos veículos elétricos e híbridos comparados aos convencionais.
 ............................................................................................................................................ 27 
Gráfico 2 - Custo veículos VEs e VCIs durante 4 anos . ....................................................... 38 
 
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LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Motor de combustão interna e seus componentes .......................................... 9 
Figura 2 - Diagramas de blocos de um VE CC/CA ...................................................... 10 
Figura 3 - Diagramas de blocos de um VE proposto por Barreto acrescido de cargas de 
serviços ................................................................................................................................ 11 
Figura 4 - Características básicas dos veículos convencionais e elétricos ..................... 12 
Figura 5 - Relação entre freio regenerativo e freio de fricção ....................................... 13 
Figura 6 - Diagrama em árvore dos motores elétricos .................................................. 14 
Figura 7 - Desenho do motor CC brushless ................................................................. 15 
Figura 8 - Desenho do motor CC brushless corte transversal ....................................... 15 
Figura 9 - Motor de indução assíncrono ...................................................................... 16 
Figura 10 - Motor de ímãs permanentes: a) ímanes à superfície do rotor, b) ímanes 
interiores .............................................................................................................................. 17 
Figura 11 - Rendimento dos motores MSIP, MI e MRC .............................................. 18 
Figura 12 - Sistema de refrigeração de VEs ................................................................. 19 
Figura 13 - Evolução das baterias primárias e recarregáveis ........................................ 20 
Figura 14 - Autonomia de VEs- capacidade das baterias, em modelos de BEVs (esquerda) 
e de PHEVs (direita) nos EUA ............................................................................................. 21 
Figura 15 - Emissões de GEE do ciclo de vida de veículos mostradas como uma função 
da intensidade de GEE da geração de eletricidade. ............................................................... 25 
Figura 16 - Renaulto Kangoo veículo utilizado para transporte na frota dos Correios. . 29 
Figura 17 - Kangoo ZE veículo 100% elétrico. ............................................................30 
Figura 18 - Custos dos veículos de combustão e elétricos. ........................................... 34 
Figura 19 - Alíquotas do Imposto de Importação para veículos híbridos e elétricos. .... 34 
Figura 20 - Motor de indução trifásico WRE500 WEG. .............................................. 40 
Figura 21 - Gerador de sinal trifásico. ......................................................................... 41 
Figura 22 - Sinal senoidal trifásico. ............................................................................. 42 
Figura 23 - Sinal gerado proveniente do produto entre a frequência e a senóide. ......... 43 
Figura 24 – Gerador de sinal trifásico. ........................................................................ 44 
Figura 25 - Subsistema do Gerador de sinal................................................................. 44 
Figura 26 - Simulação completa do controle de velocidade de um motor de indução 
trifásico. ............................................................................................................................... 45 
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file:///J:/DOWLOAD/Projeto%20tcc%202-Marco%20Aurélio%20R%20v2.0_corrigido.docx%23_Toc57306430
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file:///J:/DOWLOAD/Projeto%20tcc%202-Marco%20Aurélio%20R%20v2.0_corrigido.docx%23_Toc57306439
 
 
Figura 27 - Parametrização do motor assíncrono de indução trifásica. ......................... 45 
Figura 28 - Curva de rotação do motor sentido horário. ............................................... 46 
Figura 29 - Curva de rotação do motor sentido anti-horário. ........................................ 47 
Figura 30 - Corrente induzida do motor de indução. .................................................... 47 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
 
Tabela 1 - Custo de manutenção por ano dos veículos elétricos e convencionais. ................. 32 
Tabela 2 - Componentes básicos veículos elétricos x veículos a combustão. ......................... 32 
Tabela 3 - Custo de aquisição Renault Kangoo Life x Renault Kangoo-Z.E 33. .................... 35 
Tabela 4 - Custo de combustível. ......................................................................................... 36 
Tabela 5 - Custo autonomia a Renault Kangoo. .................................................................... 36 
Tabela 6 - Custo combustível veículos elétricos x VCI. ........................................................ 38 
Tabela 7 - Custo de aquisição, manutenção e do combustível dos veículos elétricos x VCI.. 39 
Tabela 8 - Custo total entre os dois veículos em 01 ano. ....................................................... 39 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 6 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................................ 8 
2.1 Veículos de combustão interna ................................................................................ 8 
2.2 Veículos elétricos ...................................................................................................... 9 
2.3 Tipos de veículos elétricos ...................................................................................... 11 
2.4 Travagem regenerativa .......................................................................................... 13 
2.5 Motores elétricos .................................................................................................... 14 
2.5.1 Motor CC ........................................................................................................15 
2.5.2 Motor CA assíncrono ......................................................................................16 
2.5.3 Motor Ca síncrono de ímanes permanentes ...................................................17 
2.5.4 Motor CA síncrono de relutância comutada ....................................................18 
2.5.5 Arrefecimento de motores elétricos ................................................................19 
2.6 Baterias ................................................................................................................... 20 
2.7 Pontos de abastecimento ........................................................................................ 22 
3 METODOLOGIA DA PESQUISA .................................................................... 23 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ...................................................................... 24 
4.1 Comparação na emissão de gases poluentes dos veículos de combustão interna e 
Veículos elétricos ................................................................................................................ 24 
4.1.1 Análise dos dados ..........................................................................................24 
4.1.2 Resultados ......................................................................................................27 
4.2 Comparativo entre os custos dos veículos de combustão interna e veículos elétricos
 28 
4.2.1 Análise dos dados a partir dos custos de manutenção dos veículos ..............31 
4.2.2 Análise dos dados a partir dos custos de aquisição dos veículos ..................34 
4.2.3 Análise dos dados a partir dos custos de abastecimento dos veículos ..........36 
4.2.4 Resultados ......................................................................................................38 
4.3 Simulação do motor elétrico de um VE ................................................................ 40 
CONCLUSÃO ........................................................................................................... 49 
REFERÊNCIAS ........................................................................................................ 51 
 
6 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
No século atual, o desenvolvimento tecnológico cresceu em uma taxa exorbitante em 
diversos setores, principalmente na área automobilística. Dentre as novidades surgiu o inovador 
carro elétrico, o qual é uma excelente opção viável para mobilidade urbana. 
O primeiro veículo surgiu no ano de 1830 para atender as necessidades de locomoção na 
Europa e EUA (Gonçalves et al., n.d.), entretanto, a pequena autonomia e a dificuldade no 
acionamento do motor elétrico, de forma manual, foram motivos que levaram essa geração de 
carros ao desuso e logo após, foram substituídos por veículos à combustão interna. Anos após 
o ocorrido, os veículos elétricos (VEs) surgiram novamente, pesquisadores e indústrias 
mostraram interesse em desenvolver esses carros. Seriam os VEs uma possível realidade para 
geração atual e futura? 
A necessidade de locomoção do ser humano fez com que fossem desenvolvidas 
tecnologias necessárias para facilitara condução. A grande procura por veículos de combustão 
interna, gerou preocupação no mundo devido à grandes questões ambientais. Tais 
consequências estão relacionadas às emissões de gases do efeito estufa (GEE) na atmosfera, 
por este motivo está previsto para a temperatura sofrer um aumento de 6º Celsius até o fim do 
século (Cenário 6DS) (Gonçalves et al., n.d.). 
Diante deste cenário foram necessárias medidas para supressão de fontes de energias 
emissoras de dióxido de carbono não renovável no setor dos automotores, devido ao grande 
peso no consumo de combustíveis fósseis (Freitas, 2012). 
 O petróleo foi considerado o combustível mais comercializado desde o ano de 2001, 
seguido por carvão e gás mineral, por se tratar de minérios inexistentes em alguns países, a 
grande procura gerou instabilidade política, no qual provocou inflações enormes e flutuações 
nos valores do combustível nos países consumidores (Freitas, 2012). 
Dentre as circunstâncias apresentadas, despertou o interesse das lideranças políticas a 
necessidade de pesquisar e investir na área automotiva dos VEs, que possuem em seu 
funcionamento, motor principal de propulsão elétrico, visto a importância fundamental na 
substituição parcial e total dos combustíveis fósseis convencionais por energias renováveis não 
nocivas à natureza (DOMINGUES et al., 2013; SOARES; ALMEIDA, 2011). 
 Os VEs possuem baixa autonomia em relação aos veículos convencionais, relacionado 
à insuficiência no armazenamento da energia elétrica em baterias. O fator custo também 
dificulta a comercialização deles, entretanto, existem estudos e medidas para tornar a matriz 
7 
 
 
 
energética o mais diversificada possível, dependente de fontes alternativas. Além disso, os VEs 
atenderão facilmente países que não possuem petróleo mineral. 
Hipotetiza-se que a comercialização e implementação dos carros elétricos na sociedade, 
minimizarão os adversos relacionados às emissões de gases poluentes na natureza. Outra 
possível hipótese, consiste no fato que os carros elétricos proporcionam uma maior segurança 
ao condutor comparado aos veículos convencionais. 
Conforme os argumentos apresentados, este trabalho tem como objetivos: 
Geral 
Elaborar um estudo comparativo dos carros elétricos e térmicos, apresentar os resultados 
da comercialização e implementação de veículos elétricos, que comprovam a eficácia no 
aspecto de transporte e soluções para eventuais danos a natureza. 
Específicos 
• Desenvolver uma simulação do motor elétrico utilizado em veículos elétricos, com o 
auxílio do software Matlab R2016a. 
• Desenvolver o estudo de métodos comparativos entre os es veículos térmicos e 
elétricos, avaliando a emissões de gases. 
• Desenvolver o estudo de métodos comparativos entre os es veículos térmicos e 
elétricos, avaliando os custos de aquisição, manutenção e abastecimento. 
 
Esse trabalho justifica-se pela necessidade de compreender o funcionamento e 
desenvolvimento do veículo elétrico, diante da perspectiva de rendimento e autonomia, a fim 
de torná-lo mais competitivo, visto que VEs possuem uma responsabilidade muito grande na 
minimização dos gases poluentes gerados pelos automóveis convencionais. Pesquisar sobre 
este assunto é fundamental para comunidade científica, em um futuro próximo todas as 
indústrias automobilísticas, postos de abastecimento e a comunidade em geral terão que se 
adaptar ao abastecimento energético (FREITAS, 2012). Além disso, será desenvolvido a 
comparação entre os VEs e térmicos na perspectiva de identificar as vantagens de sua 
implementação, tais como uma melhor qualidade de vida aos seus usuários, segurança, conforto 
e menor custo nas manutenções. 
A metodologia utilizada neste trabalho será uma pesquisa bibliográfica, realizando 
levantamento de informações embasadas em referências já publicadas acerca do tema tratado, 
as técnicas aplicadas serão análises de dados do tipo qualitativas. 
8 
 
 
 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
Neste capítulo será abordado de forma coerente e técnica os componentes presentes nos 
carros elétricos e térmicos e suas principais características, este estudo é importante para se 
compreender o funcionamento individual e conjunto dos componentes presentes nos veículos. 
 
2.1 Veículos de combustão interna 
 
Os primeiros carros fabricados com essa tecnologia foram desenvolvidos em meados do 
século XIX, se tornaram popular por se sobressaíram as máquinas à vapor, devido a sua 
versatilidade, manutenção e custo no abastecimento do combustível. Veículos de combustão 
interna são aqueles que possuem como motores de propulsão do tipo combustão interna, em 
que o combustível é queimado internamente (LUZ, 2013). 
Os principais componentes de um motor de combustão interna se dividem em dois 
grupos: os componentes fixos compostos pelos seguintes elementos: bloco do motor, cabeçote 
e o cárter; e componentes móveis: pistão ou êmbolo, camisas, biela, árvore de manivelas ou 
virabrequim, válvulas de admissão, válvulas de escape e árvore de comando de válvulas, guias 
e sede das válvulas, porcas, molas, bucha do balancim, parafuso regulador, mancais, tuchos, 
casquilhos ou bronzinas, compensadores de massa, volante e juntas (TILLMANN, 2013). 
Conforme apresentado na Figura 1. 
Os motores de combustão interna realizam a transformação de energia térmica 
proveniente da combustão ou queima do combustível em energia mecânica. Distinguem-se aqui, 
os dois principais tipos de motores, os que funcionam segundo a aspiração da mistura ar-
combustível (Ciclo Otto) e posteriormente, promovem a combustão pela queima da mistura 
através de uma faísca, e os motores que aspiram apenas o ar e, logo após a compressão, é 
pulverizado o combustível que logo promove a queima devido ao elevado calor e pressão 
gerados pela compressão do ar de admissão (Ciclo Diesel) (TILLMANN, 2013). 
 
9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2 Veículos elétricos 
 
 Os primeiros modelos de carros elétricos surgiram em meados do século XIX, nesta 
mesma época em 1859 foi desenvolvido a bateria de chumbo-ácido, na Europa e nos Estados 
Unidos. Uma vantagem do carro elétrico era a não necessidade de utilização da alavanca de 
partida, isso tornava a tecnologia atrativa especialmente para as mulheres. Porém, o contexto 
do nascimento dos veículos elétricos não era favorável diante à solução de problemas técnicos 
e a infraestrutura relacionada ao abastecimento energético. Já os veículos de combustão interna 
se mostravam mais baratos e menos complexos. Para atender as necessidades da população no 
século atual e os aspectos relacionados a poluição relacionados a emissão de gases poluentes, 
os carros inovadores ressurgiram com uma eletrônica bem mais evoluída e eficiente (NOVAIS, 
2016). 
Segundo Barreto (1986), o funcionamento de um veículo CC/CA (corrente contínua na 
fonte de alimentação e corrente alternada no motor), pode ser apresentado de acordo com o 
diagrama de blocos apresentado na Figura 2, a seguir. O controle do motor CA pode ser feito 
eletronicamente através de um inversor. 
 
Fonte: MWM International Motores (2009). 
 
Figura 1 - Motor de combustão interna e seus componentes 
10 
 
 
 
Figura 2 - Diagramas de blocos de um VE CC/CA 
Fonte: Estudo do funcionamento de veículos elétricos e contribuições ao seu aperfeiçoamento, 2009 (Adaptada) 
 
A seta dupla entre o banco de baterias, inversor, motor trifásico e as rodas indicam que o 
fluxo de energia ocorre nos dois sentidos, ou seja, o banco de baterias de tração provê energia 
para a movimentação do veículo e, quando em frenagem, recupera parte da energia cinética do 
veículo sob a forma de energia eletroquímica, no banco de baterias de tração. Esta é a principal 
modificação no diagrama proposto por Barreto (1986). 
Ainda sobre o diagrama de Barreto (1986), pode-se extrapolar adicionando-se as 
interfaces presentesnos veículos, como o carregamento do banco de baterias de tração e da 
bateria de serviço (de 12V), encarregada de armazenar e fornecer energia para o sistema elétrico 
convencional do veículo, o qual é composto pelas cargas dos sistemas de iluminação, 
ventilação, arrefecimento, áudio e alarme, dentre outros, conforme mostrado na Figura 3 abaixo 
(NOCE, 2009). 
11 
 
 
 
Figura 3 - Diagramas de blocos de um VE proposto por Barreto acrescido de cargas de 
serviços 
Fonte: Estudo do funcionamento de veículos elétricos e contribuições ao seu aperfeiçoamento, 2009 (Adaptada). 
 
2.3 Tipos de veículos elétricos 
 
Há diversos tipos de modelos de veículos elétricos desenvolvidos atualmente e vários 
previstos para serem desenvolvidos e comercializados futuramente (CASTRO & FERREIRA, 
2010). A seguir será apresentado quatro tipos de tecnologias diferentes de VEs já presentes no 
mercado automobilístico. 
Primeiramente, existem os veículos elétricos puros (BEVs, da sigla em inglês para Battery 
Electric Vehicles), cuja fonte principal de energia é a eletricidade proveniente de fontes externas 
(a rede elétrica, por exemplo). A eletricidade é armazenada em uma bateria interna, que 
alimenta o motor elétrico e propulsiona as rodas. Todos os BEVs são plug-in electric vehicles 
(PEV), dado que a eletricidade é fornecida por uma fonte externa (GONÇALVES et al., n.d.). 
Híbrido puro ou Electric Vehicle (HEV ou FHEV) é um veículo elétrico híbrido que usa 
tanto um motor elétrico e um motor de combustão interna em paralelos para propulsionar o 
veículo (não pode ser carregado na rede elétrica) (THEOTONIO & ALVES, 2018). 
12 
 
 
 
Híbrido Plug-in (PHEV, da sigla em inglês Plug-in Hybrid Electric Vehicle), cujo motor 
à combustão interna também é o principal, mas eles podem, além disso, receber eletricidade 
diretamente de uma fonte externa. Assim como, o HEV, o PHEV é um híbrido paralelo. Como 
também utiliza combustíveis tradicionais (GONÇALVES et al., n.d.). 
Híbrido de longa distância ou Extended Range Electric Vehicle (EREV), é um veículo 
elétrico híbrido de longo alcance, com extensor de autonomia que funciona como um veículo 
elétrico a bateria por um certo número de quilômetros e muda para um motor de combustão 
interna, quando a bateria está descarregada (THEOTONIO & ALVES, 2018). A seguir, a Figura 
4 apresentada abaixo retrata as principais características dos veículos mencionados à cima. 
 
 
Fonte: Carros elétricos-FGV, 2017 (Adaptada). 
Figura 4 - Características básicas dos veículos convencionais e elétricos 
13 
 
 
 
2.4 Travagem regenerativa 
 
Numa travagem normal a energia cinética é transformada em energia térmica, por atrito, 
sendo dissipada nos discos e pastilhas de travão. A travagem regenerativa consegue recuperar 
e armazenar parte dessa energia, de forma que esta possa ser reutilizada como força motriz. 
Assim, o rendimento global do veículo poderá aumentar significativamente, nomeadamente em 
percursos citadinos, além de diminuir o custo de manutenção associado ao desgaste dos travões 
(FREITAS, 2012). 
Existem vários sistemas que permitem recuperar a energia da travagem, mais comum é 
usar o motor elétrico como gerador (FREITAS, 2012). Durante o processo de frenagem, as 
ligações do motor são alteradas de modo a que o motor funcione como gerador (THEOTONIO 
& ALVES, 2018). 
 A força de frenagem inclui a desaceleração devido ao freio do motor e ao freio de 
serviço. As forças regenerativas de fricção devem ser ajustadas para que o máximo de força 
regeneradora deva ser produzida no serviço de travão. Como mostrado na Figura 5, a força de 
frenagem regenerativa muda mesmo durante uma única operação de travagem enquanto o 
veículo diminui a velocidade. Assim, para maximizar o efeito da regeneração, são necessários 
freios ideais para atendimento da demanda do motorista por uma frenagem total. Isto é 
necessário para ajustar a força de fricção em resposta a alterar a força de frenagem regenerativa, 
conforme indicado pela área sombreada no diagrama. Eventualmente, a força regenerativa e a 
força de fricção deve ser ajustada para que a soma das forças combinadas seja igual às 
necessidades do condutor (Zhou et al., 2011). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Study on the Control Strategy of Hybrid (2011). 
 
Figura 5 - Relação entre freio regenerativo e 
freio de fricção 
14 
 
 
 
2.5 Motores elétricos 
 
O motor elétrico converte energia elétrica em energia mecânica usada para a tração do 
automóvel. Os fabricantes de motores elétricos têm desenvolvido vários tipos de motores com 
vista à aplicação em veículos elétricos. Os chineses têm desenvolvido mais os motores de 
ímanes permanentes, por possuírem materiais para a fabricação de ímanes, chamados de “terras 
raras” (lantânio, samário e neodímio). A Figura 6 apresenta os motores mais adequados para 
veículos elétricos (Freitas, 2012). A seguir serão apresentados os principais motores elétricos 
utilizados nos VEs atualmente. 
 
 
Fonte: Projeto e análise ao funcionamento de carros elétricos (2012). 
 
Figura 6 - Diagrama em árvore dos motores elétricos 
15 
 
 
 
2.5.1 Motor CC 
 
 No motor CC sem escovas (motor CC brushless), utilizado no carro elétrico, o 
enrolamento trifásico da armadura está conectado a um circuito de chaveamento eletrônico. O 
rotor possui dois ímãs permanentes com formato cilíndrico composto de Nd2 Fe14B 
(Neodímio-Ferro-Boro) (D`AVILA et al., 2011). 
Um sistema de detecção de posição do rotor é utilizado para determinar a sequência de 
chaveamento das fases. Quando o motor está em operação, o sistema de controle faz o 
chaveamento das bobinas do enrolamento da armadura na sequência e no tempo corretos 
( D`AVILA et al., 2011). 
 Para que isso ocorra, é necessário que o sistema de controle identifique a posição do 
campo magnético do rotor em relação às fases do enrolamento da armadura. No motor em 
estudo, são utilizados sensores Hall para detecção da posição do rotor. A Figura 7 mostra um 
desenho do motor CC brushless em estudo. A Figura 8 mostra o desenho simplificado de um 
motor brushless em corte transversal (D'AVILA et al., 2011). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Treffer Tecnologias (2008). 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Chai (1998). 
 
Figura 7 - Desenho do motor CC brushless 
Figura 8 - Desenho do motor 
CC brushless corte transversal 
16 
 
 
 
2.5.2 Motor CA assíncrono 
 
O motor assíncrono de indução apresentado na Figura 9, é uma máquina essencialmente 
de velocidade constante alimentado por uma fonte de energia elétrica de tensão e frequência 
constantes. A velocidade de funcionamento em regime nominal é muito próxima da velocidade 
síncrona. Se o binário da carga aumenta, a velocidade do motor decresce ligeiramente. Tal 
como, uma máquina orientada para aplicações que requerem velocidade constante. Entretanto, 
muitas aplicações necessitam de vários escalões ou ajuste contínuo de velocidade. 
Tradicionalmente, estas tarefas que necessitavam de variação de velocidade eram efetuadas por 
motores de corrente contínua (motores DC) (Carvalho, n.d.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Regulação de velocidades em motores Assíncronos de corrente alternada (2014). 
 
Estes motores são dispendiosos, requerem manutenção frequente das escovas e coletor e 
são proibitivos em atmosferas perigosas. Os motores de indução de rotor em gaiola-de-esquilo, 
por outro lado, são robustos, baratos, não tem escovas nem coletor e podem ser utilizados em 
aplicações que requerem elevadas velocidades (Carvalho, n.d.). 
Figura 9 - Motor de indução assíncrono 
17 
 
 
 
2.5.3 Motor Ca síncrono de ímanes permanentes 
 
Possuem, geralmente, elevado binário (disponível desde o arranque e que pode ser constante 
para uma grande gama de velocidades), têm melhores rendimentos, e são menores (para a mesma 
relação de potências) do que os motoresde indução. A sua principal desvantagem é o preço, devido 
ao custo dos ímanes (normalmente feitos a partir de terras raras como o neodímio, material de 
eleição) (FREITAS, 2012). 
As máquinas síncronas de imãs permanentes podem ser divididas em máquinas DC 
(Brushless DC (BLDC)) e máquinas com alimentação senoidal (Permanent Magnet 
Synchronous Motor PMSM ou MSIP). O tipo de alimentação depende da forma da fcem (força 
eletromotriz e Força contra eletromotriz) característica de cada máquina que por sua vez, 
depende de aspectos construtivos e do tipo de imantação dos ímãs do motor. O MSIP e o BLDC 
possuem muitas similaridades, como exemplo, ambos têm os imãs permanentes localizados no 
rotor e requerem uma corrente de estator alternada para produzir torque constante (MISSANJO 
et al., 2011). 
Os motores PMSM requerem uma alimentação com onda sinusoidal, podem ter os ímanes 
montados à superfície do rotor (Figura 10a) ou em posição interior (Figura 10b), tem um controlo 
mais complexo do que os BLDC, e necessitam de um sensor de corrente por cada fase (caso sejam 
trifásicos) (FREITAS, 2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: catalogo.weg.com.br. 1 
 
1 Imagem disponível em: http://catalogo.weg.com.br/files/wegnet/WEG-motor-de-imas-permanentes-e-
inversor-de-frequencia-artigo-tecnico-portugues-br.pdf. 
 
Figura 10 - Motor de ímãs permanentes: a) ímanes à 
superfície do rotor, b) ímanes interiores 
18 
 
 
 
2.5.4 Motor CA síncrono de relutância comutada 
 
Os motores de relutância comutados (MRC) têm vindo a ser identificados como uma 
alternativa aos motores síncronos de ímanes permanentes (MSIP) e motores de indução 
trifásicos (MIT). São máquinas simples, baratas, robustas e com elevada tolerância a falhas. 
(TERRA, 2018). As máquinas MRC estão sendo uma alternativa importante em várias 
aplicações, devido ao seu baixo custo e a boa viabilidade mecânica, elevada relação de binário-
volume e alta eficiência. Podem atingir velocidades muito elevadas (> 50 000 rpm), o que 
permite funcionar numa ampla zona de potência constante, com rendimento elevado 
(VRENKEN et al., 2013). 
O MRC tem vindo a ser usado na indústria de automóvel, em eletrodomésticos e em 
sistemas de ar condicionado. É também reconhecido o seu potencial para os veículos elétricos 
(TERRA, 2018). A Figura 11 compara os três tipos de motores nas zonas de maiores 
rendimentos, motores síncronos de ímanes permanentes (MSIP), motores de indução (MI) e 
motores de relutância comutados (MRC). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Características básicas do motor de relutância comutado (2018). 
 
Figura 11 - Rendimento dos motores MSIP, MI e MRC 
19 
 
 
 
2.5.5 Arrefecimento de motores elétricos 
 
 Segundo Cassani (2008), a dissipação térmica do inversor é garantida por um sistema 
de refrigeração líquida, devido ao fato de que a temperatura de trabalho do inversor é muito 
menor que a do motor, é importante conectar o inversor apenas após a bomba de circulação e 
antes do motor no circuito de refrigeração, para evitar sobreaquecimentos. Isto é, recomenda-
se colocar a bomba de circulação no ponto inferior do circuito de refrigeração, a fim de 
simplificar o fluxo fora do ar do sistema e, assim, limitar as possibilidades de cavitações com a 
quebra da bomba, conforme demonstra a Figura 12 a baixo. Um circuito de resfriamento muito 
longo, ou uma seção não adequada, pode levar ao aumento das perdas de pressão e, 
consequentemente, a uma vazão decrescente da bomba, com possível superaquecimento do 
sistema de tração (CASSANI, 2008). 
 Isto é sugerido, sempre que possível, medir as perdas de pressão do sistema de 
refrigeração para verificar se o ponto de trabalho real da bomba garantirá a vazão mínima 
solicitada. O inversor é capaz de ler suas próprias temperaturas e a temperatura dos 
enrolamentos do motor MES-DEA, para ativar a proteção e limitação se necessário. O trabalho 
regular a vida útil do inversor e do motor são afetados pela temperatura de trabalho: fortemente 
é sugerido manter entre os valores permitidos (CASSANI, 2008). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Traction Inverter Module (2008). 
Figura 12 - Sistema de refrigeração de VEs 
20 
 
 
 
2.6 Baterias 
 
Uma bateria é um dispositivo, composto por uma ou várias células unitárias, que 
convertem energia química em energia eléctrica e vice-versa. Definem-se em dois grandes 
grupos, as primárias e as secundárias, mais conhecidas por recarregáveis. Ambos os grupos têm 
sido desenvolvidos ao longo do tempo. No gráfico 01, da Figura 13, ilustra-se a evolução da 
energia específica (Wh/kg) das baterias, do grupo primário e secundário, com destaque para as 
principais tecnologias usadas.. 
Segundo Freitas (2012), as baterias primárias estão prontas a fornecer energia logo que 
montadas. Estas baterias não podem ser recarregadas, por isso são usadas e descartadas, 
devendo ser recicladas. Geralmente, são utilizadas em dispositivos portáteis, como por 
exemplo: relógios, telecomandos, máquinas fotográficas, calculadoras. As baterias 
recarregáveis possuem uma grande aplicação em carros elétricos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Projeto e análise ao funcionamento de carros elétricos (2012). 
 
Figura 13 - Evolução das baterias primárias e recarregáveis 
21 
 
 
 
As baterias dos veículos elétricos são recarregadas ao se conectar o veículo a uma fonte 
de eletricidade externa. Os VEs também são recarregados, em parte, por meio de energia 
mecânica regenerativa, também conhecida como frenagem. Dependendo do tipo de VE, 
diferentes baterias podem ser consideradas: 
•Hidreto metálico de níquel – Ni-MH: disponível em modelos híbridos que utilizam tecnologia 
start-stop e micro-híbridos; 
• Íons de lítio – Li-ion: disponível em modelos de BEV e híbridos; 
• Cloreto de sódio e níquel – Na-NiCl2: disponível em modelos de veículos elétricos pesados 
(caminhões, ônibus etc.) e PHEVs42 (Gonçalves et al., n.d.). 
Devido a seu custo reduzido e melhor desempenho, as baterias de íons de lítio (li-ion) 
têm sido mais adotadas por fabricantes de VEs. Os gráficos da Figura 14 mostram as 
capacidades das baterias de alguns modelos veículos (Gonçalves et al., n.d.). 
 
Figura 14 - Autonomia de VEs- capacidade das baterias, em modelos de BEVs 
(esquerda) e de PHEVs (direita) nos EUA 
Fonte: Caderno Carros Elétricos FGV-Elaboração a partir de dados disponíveis em PluginCars.com (2017). 
 
 
22 
 
 
 
2.7 Pontos de abastecimento 
 
Para que os veículos elétricos possam ganhar as ruas em maior escala, um requisito 
central é a estruturação de uma infraestrutura de recarga, uma vez que, sem ter onde carregar 
seu automóvel, o usuário se sente limitado e menos disposto a adquirir este tipo de veículo. 
Assim, há uma relação direta e proporcional entre a inserção dos VEs no mercado e o tipo de 
infraestrutura desenvolvida: ao mesmo tempo em que não se faz necessária a infraestrutura de 
recarga se ainda não há tantos veículos elétricos nas ruas, estes só poderão se inserir no mercado 
se já existir esta infraestrutura bem desenvolvida (Gonçalves et al., n.d.). 
Esta interdependência fica evidenciada nos países estudados pelo relatório Global EV 
Outlook 2016, que mostra que o número total de eletro postos públicos cresceu junto com o 
estoque de carros elétricos, ou seja, existe uma correlação positiva entre a adoção de VEs e o 
desenvolvimento de infraestrutura pública de recarga (GONÇALVES et al., n.d.). 
A carga das baterias dos veículos elétricos vem alterar todo o conceito atual de redes de 
energia. A primeira impressão é que os VE’s vêm sobrecarregar a rede elétrica atual, no entanto, 
uma boa gestão da carga de baterias dos veículos elétricos pode tornar o parque eólico nacional 
mais rentável. O pico de energia produzida pelos aerogeradores ocorre muitas vezes durante a 
noite, quando a rede menosnecessita, essa energia pode ser vendida para o abastecimento das 
baterias dos carros elétricos (FREITAS, 2012). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
 
 
 
3 METODOLOGIA DA PESQUISA 
 
A partir dos dados apresentados, este estudo foi desenvolvido com base na formação 
teórica sobre o tema, baseado em uma pesquisa bibliográfica, as técnicas aplicadas são análises 
de dados do tipo qualitativas. Foram abordado três etapas referente ao procedimento de 
tratamento da pesquisa em ordem consecutiva descrita abaixo: 
O primeiro procedimento realizado, trata-se de uma análise descritiva dos dados 
coletados de acordo com o estudo desenvolvido por Samaras & Meisterling (2008) . A pesquisa 
realiza a comparação na emissão de gases poluentes do efeito estufa, entre os veículos PHEVs, 
HEVs e convencionais, este estudo foi realizado no estado de Colarado nos Estados Unidos da 
América. A metodologia utilizada é a técnica chamada de Avaliação do Ciclo de Vida (AVC) 
que consiste na mensuração dos impactos ambientais causados através do processo de 
fabricação e utilização de um determinado produto. A abordagem utilizada é o método Input-
Output que consiste na classificação das atividades econômicas em ramos de produção e de 
consumo final. Os resultados implicam na a qual identificação da possível redução dos gases 
na implementação e comercialização dos novos VEs. 
O segundo procedimento realizado, trata-se de uma análise descritiva dos dados coletados 
de acordo com a pesquisa desenvolvida por Almeida Pereira et al. ( 2015). O estudo realiza 
comparações entre os custos de aquisição, manutenção, combustível dos veículos de 
combustão e veículos elétricos da frota de transporte da empresa Correios no Distrito Federal. 
As analises são baseadas em dois modelos da marca Renault, os dados obtidos foram através 
das últimas atualizações destes modelos disponíveis pelo fabricantes no Brasil. 
O terceiro procedimento realizado, trata-se de uma simulação que envolve a elaboração 
de um modelo que represente o funcionamento do motor elétrico usado no VE, em especifico 
o motor trifásico de indução. Tais procedimentos serão realizados em ambiente computacional 
com o auxílio do software Matlab R2011a, através da ferramenta de modelagem Simulink. O 
objetivo desta simulação é a analisar os resultados obtidos, avaliar o desempenho do sistema 
projetado e controlar a velocidade de rotação do motor através do inversor de frequência. 
 
 
 
 
24 
 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
4.1 Comparação na emissão de gases poluentes dos veículos de combustão interna 
e Veículos elétricos 
 
Segundo Castro & Ferreira (2010), o setor de transporte composto predominante por 
veículos de combustão interna, são responsáveis por representar uma das principais fontes 
geradores de gases poluentes na camada atmosférica, que são causadores do efeito estufa. 
Através da necessidade de procurar soluções para esses eventuais problemas relacionados 
ao crescimento de dióxido de carbono (𝐶𝑂2) e demais gases, foram realizadas pesquisas entre 
os veículos elétricos (HEV), híbridos (PHEV) e veículos convencionais de combustão interna 
(VCI). 
A primeira abordagem avalia os veículos elétricos (HEV) para diminuir os gases do efeito 
estufa através da utilização de energias viáveis. Uma segunda abordagem avalia os veículos 
híbridos (PHEVs) plug-in que utiliza a junção de duas tecnologias, sendo parte de energia 
proveniente elétrica e também energia adquirida através do combustível gerado a partir do 
petróleo. A comparação entre os veículos consiste na avaliação das emissões de GEE no ciclo 
de vida dos automóveis, a pesquisa considera as fontes de eletricidade usadas, visto que a 
geração elétrica é responsável por intensas variações na quantidade de carbono e também na 
emissão de outros gases. 
A metodologia utilizada é a técnica chamada de Avaliação do Ciclo de Vida (AVC) que 
consiste na mensuração dos impactos ambientais causados através do processo de fabricação e 
utilização de um determinado produto. A abordagem utilizada é o método Input-Output que 
consiste na classificação das atividades econômicas em ramos de produção e de consumo final. 
 
4.1.1 Análise dos dados 
 
Segundo Samaras & Meisterling (2008), 1 L do combustível de gasolina é queimado, 
cerca de 2,3 kg de 𝐶𝑂2 é liberado, além da combustão esta análise inclui o ciclo de vida da 
gasolina desde a extração até transporte do petróleo bruto. No caso do Etanol à base de milho, 
as emissões foram estimadas em cerca de 0,67 Kg de Co2 por litro de combustível. 
25 
 
 
 
Como mencionado anteriormente, os VEs não emitem quantidades significativas de 𝐶𝑂2 
na atmosfera, entretanto a energia produzida para alimentar esses veículos advém de fontes 
geradoras consideradas poluentes. 
De acordo com Lave et al., (2017), no setor de energia elétrica em 2004, cerca de 3.970 
bilhões de kWh produzidos nas usinas, emitem 2.400 milhões de toneladas de 𝐶𝑂2. A Figura 
15 abaixo apresenta a emissão de GEE em função das emissões de gases da geração de 
eletricidade no Estados Unidos. 
Figura 15 - Emissões de GEE do ciclo de vida de veículos mostradas como uma função 
da intensidade de GEE da geração de eletricidade. 
 
Fonte: Life Cycle Assessment of Greenhouse Gas Emissions from Plug-in Hybrid Vehicles: Implicationsfor Policy 
(2008). 
 
A eletricidade é usada durante a produção dos veículos, e a ligeira inclinação das linhas 
CV e HEV refletem a intensidade de GEE da eletricidade usada durante a produção. O gráfico 
indica quais opções de geração correspondem a várias intensidades de GEE. O portfólio de 
baixo carbono pode incluir energia nuclear, eólica, carvão com captura e sequestro de carbono 
e outras tecnologias de geração de eletricidade de baixo carbono. O gráfico apresenta veículos 
com autonomia de PHEVs com 30, 60 e 90 km. 
 As emissões dos gases do efeito estufa (GEE) por km de viagem de cada veículo foram 
obtidos através da equação 01 apresentado abaixo: 
 
 
26 
 
 
 
𝐆𝐇𝐆
𝐊𝐌
= (∝) ⌊
𝐤𝐖𝐡
𝐤𝐦
∗ (
𝐆𝐇𝐆𝐩𝐨𝐰𝐞𝐫𝐩𝐥𝐚𝐧𝐭 + 𝐮𝐩𝐬𝐭𝐫𝐞𝐚𝐦
𝐤𝐖𝐡
)⌋
+ (𝟏−∝) [
𝐋𝐟𝐮𝐞𝐥
𝐤𝐦
∗ (𝐥
𝐆𝐇𝐆𝐟𝐮𝐞𝐥 + 𝐮𝐩𝐬𝐭𝐫𝐞𝐚𝐦
𝐋𝐟𝐮𝐞𝐥
)] 
 
(1) 
 
Tal que, α representa a fração da viagem percorrida alimentada por energia elétrica, (1-α) 
representa, a porção da viagem percorrida por combustível líquido derivado de petróleo. 
O produto de (α) representa os impactos ambientais relacionados a utilização da energia 
elétrica como combustível, e o produto (1-α) denota os impactos relacionados a queima do 
combustível líquido. 
Segundo Samaras & Meisterling (2008), para determinar o valor de α foi construído uma 
distribuição cumulativa de quilômetros percorridos, essa distribuição relata o percentual total 
de quilômetros de veículos que viajam menos que determinada distância por dia. Quando todas 
as suas viagens diárias poderiam ser alimentadas por eletricidade, o valor de α assume 1, 
considerando que o veículo viaja menos km do que sua própria autonomia e α assume 0, no 
momento em que a viagem diária é percorrida inteiramente por combustível líquido, o range de 
operação de α varia entre 0 e 1. 
 
 
27 
 
 
 
4.1.2 Resultados 
 
Uma pesquisa realizada nos Estados Unidos, na qual quantifica as emissões de GHG 
dos veículos PHEVs, HEVs e convencionais, considerando a infraestrutura relacionada a baixa 
e alta produção de carbono nas usinas de produção energética, chegaram ao seguinte resultado. 
Considerando as usinas geradoras em estado de manutenção (emissão de gases poluentes 
controladas), os veículos HEVs emitem 41% versus 31 % aos PHEVs a menos, comparados 
aos veículos convencionais, em um cenário de baixa emissão de GEE os resultados mudam, 
apresenta uma variação de 51%-63% dos veículos PHEVs, versus 30%-47% dos HEVs, 
comparados aos veículos convencionais.Em um cenário de alta produção de carbono, os 
resultados mudam novamente, os veículos HEVs são menos poluidores com cerca de 55%, 
comparados a 47% aos PHEVs. O gráfico 1 representa graficamente esse processo 
detalhadamente. 
 
Fonte: Autoria própria (2020) 
31%
51%
63
47%
41%
30%
47%
55%
0
10
20
30
40
50
60
70
Manutenção Baixa emissão de CO2 Média emissão de CO2 Alta emissão de CO2
PHEVs BHEVs
Gráfico 1 - Redução de CO2 dos veículos elétricos e híbridos comparados aos 
convencionais. 
28 
 
 
 
4.2 Comparativo entre os custos dos veículos de combustão interna e veículos 
elétricos 
 
Como abordado anteriormente, boa parte da energia consumida nos países são adventos 
do petróleo, na qual sua alta demanda de extração proporcionou diversos danos ambientais e o 
esgotamento das fontes primárias de energias, todos estes conceitos contribuiu para a alta do 
combustível fóssil utilizados nos veículos, por esses motivos surgiu a necessidade de estudar 
fontes de energias limpas e mais econômicas, a seguir será abordado o comparativo entre os 
custos de manutenção, aquisição e abastecimento com combustível dos veículos de combustão 
interna e elétricos. 
A pesquisa foi elaborada através do estudo de caso realizado no estado de Brasília na 
frota dos veículos da Empresa Brasileira de Correios e Telégrafos - Correios, os dados foram 
obtidos através da Universidade de Brasília (UnB) em parceria com a fundação de 
Empreendimentos Científicos e Tecnológicos – FINATEC. 
Segundo Almeida Pereira et al. ( 2015) dentro da estrutura dos transportes dos Correios, 
possui atualmente uma frota de 23,4 mil VCI utilizados para desempenhar o papel de atividades 
postais, dois quais 3724 são veículos de carga leve de marca RENAULTO Kangoo com 
capacidade de carga de 800 Kg, As mesmas características e variáveis utilizadas em relação 
aos VCI foram aplicadas para o VE, uma vez que estes possuem as mesmas características em 
relação a marca e modelo, que garantiu uma análise livre de vícios entre os dois tipos de 
veículos. 
Os veículos utilizados nesta pesquisa foram escolhidos através da própria frota dos 
Correios, o primeiro veículo utilizado se trata do modelo de combustão interna Renaulto 
Kangoo, apresentado na Figura 16. Segundo Trindade (2013), os utilitários são equipados com 
o motor 1.6 16V Hi-Flex, que desenvolve potência de 93,3 cv (etanol) e 95 cv (gasolina) sempre 
a uma rotação de 5.000 rpm. O torque máximo é de 15,3 kgfm (etanol) e de 15,1 kgfm (gasolina) 
a 3.750 rpm. Todas as unidades foram produzidas na fábrica da Renault em Santa Izabel, 
Argentina. 
 
29 
 
 
 
Figura 16 - RENAULTO Kangoo veículo utilizado para transporte na frota dos 
Correios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Kangoo Express: RENAULT entregará mais de 1.000 unidades para frota dos Correios (2011). 
 
Segundo Correio Braziliense (2015), o veículo Kangoo apresenta a seguinte ficha técnica: 
• Motor: Combustão interna, Instalação Dianteiro; 
• Aspiração: Natural; 
• Disposição: Transversal; 
• Alimentação: Injeção multiponto; 
• Cilindros: 4 em linha; 
• Comando de válvulas: Duplo no cabeçote, correia dentada; 
• Válvulas por cilindro:4; 
• Diâmetro dos cilindros: 79,5 mm; 
• Taxa de compressão: 10:1; 
• Curso dos pistões:80,5 mm; 
• Cilindrada:1598 cm³; 
• Potência:98,3; 
• Combustível: Flex; 
• Torque:15,3; 
• Peso/potência: 10,94; 
• Torque específico: 9,57 kgfm/litro; 
• Peso/torque: 70,26; 
• Potência específica: 61,51 cv/litro; 
• Transmissão: Tração Dianteira; 
30 
 
 
 
• Câmbio: Manual; 
• Embreagem: Monodisco a seco; 
• Suspensão: Dianteira Independente, McPherson; 
• Freios: Dianteiros Disco ventilado; 
• Traseiros: Tambor; 
• Direção: Assistência Hidráulica; 
• Pneus: dianteiros 65/70 R14; 
• Diâmetro de giro: 10,5 m; 
• Pneus traseiros: 165/70 R14. 
 
O veículo elétrico utilizado para comparativo trata-se do modelo Kangoo ZE apresentado 
na Figura 17 abaixo, fornecido pela montadora Renault, a empresa forneceu os modelos em 
comodato para testes durante quatro meses. Segundo Gripa (2014), o veículo não emite nenhum 
poluente ou ruído e tem as mesma funções e volume de carga do modelo com motor a 
combustão RENAULTO Kangoo, o veículo possui autonomia de 120 a 150 quilômetros a cada 
carga e é equipado com motor de 60 cv de potência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Correios testam carro elétrico em serviço de entregas (2014). 
 
Segundo Caique Ferreira (2011), o veículo Kangoo ZE apresenta a seguinte ficha técnica: 
• Arquitetura: Carroceria monobloco, furgão, 2 ou 5 lugares; 
• Motor: Elétrico, dianteiro, transversal; 
• Tração: Dianteira; 
Figura 17 - Kangoo ZE veículo 100% elétrico. 
31 
 
 
 
• Potência máxima (ABNT): 60 cv (44 kW); 
• Torque máximo (ABNT): 23,1 kgfm; 
• Alimentação: Baterias de íon-lítio; 
• Pneus: 195/65 R15; 
• Freios: A disco nas quatro rodas, com sistema ABS; 
• Direção: Elétrica, diâmetro de giro 11,9 m; 
• Câmbio: uma marcha à frente e uma à ré Volume de carga 3 m³; 
• Carga: útil 650 kg; 
• Peso em ordem de marcha: 1.410 kg; 
• Entre eixos: 2.690 mm; 
• Comprimento: 4.210 mm; 
• Altura: 1.840 mm; 
• Largura sem retrovisores: 2.130 mm; 
• Aceleração: 0 a 100 km/h 20,3 s; 
• Velocidade máxima: 130 km/h; 
• Autonomia (ciclo NEDC): 170 km. 
 
4.2.1 Análise dos dados a partir dos custos de manutenção dos veículos 
 
Os correios adotam uma metodologia de manutenção preventiva determinada pelo prazo 
estabelecido pelo fabricante, esse tipo de manutenção garante que os automóveis estejam em 
boas condições para o serviço e também evita problemas futuros relacionados ao desgastes dos 
mesmos, evitando riscos relacionados a ordem mecânica do veículo e minimizando os custos 
elevados na manutenção ao longo prazo, o procedimento é realizado para ambos os tipos, tanto 
elétricos quanto convencionais. 
 Segundo Almeida Pereira et al. (2015), para efeitos de cálculos dos custos de 
manutenção, foram obtidos os dados do primeiro semestre de 2015, referente aos valores de 
manutenção da frota de veículos leves na operação de distribuição de objetos. 
Os custos de manutenção de um quilometro da frota são de: 0,415 R$/km para os 
veículos de combustão interna e 0,043 R$/Km para os veículos elétricos. Considerando que 
estes veículos percorrem cerca de 1000 quilômetros por ano, obtemos o custo de manutenção 
como demonstra a Tabela 1 abaixo. 
32 
 
 
 
 
Tabela 1 - Custo de manutenção por ano dos veículos elétricos e convencionais. 
Fonte: Autoria própria (2020) 
 
A Tabela 1 evidencia que os custos de manutenção dos VE são bem menores comparados 
aos VCI, este fator está relacionado a quantidade de componentes que necessitam de 
manutenção destes veículos, os VE são veículos compactos com tecnologia altamente 
desenvolvida e são equipados com componentes eletrônicos que comparados aos veículos 
convencionais necessitam de uma menor manutenção, visto que a maior parte do sistema dos 
VCI são componentes mecânicos que a um período curto ou a longo prazo necessitaram de 
manutenção. A Tabela 2 exemplifica a quantidade de componentes presentes nestes veículos. 
Tabela 2 - Componentes básicos veículos elétricos x veículos a combustão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Carros elétricos ou a combustão? Saiba da manutenção mais econômica (2020). 
 
O item 01, 02, 03, 04, 06 e 07 na tabela evidenciam a necessidade da manutenção 
periódica dos veículos VCI. De acordo com Azevedo et al ( 2005), a principal função de um 
lubrificante é a formação de uma película que impede o contato direto entre duas superfícies 
que se movem relativamente entre si. Com isso o atrito é reduzido a níveis mínimos quando 
comparado ao contato direto, exigindo uma menor força, e evitando o desgaste dos corpos. 
Veículo Custo por Km Quilômetros Custo por ano. 
Elétrico R$ 0,043 10.000 R$ 430,00 
CombustãoR$ 0,415 10.000 R$ 4150,00 
Componente Carro a combustão Carro elétrico 
1. Óleo do motor ✓ ☓ 
2. Filtro do óleo ✓ ☓ 
3. Filtro de ar ✓ ☓ 
4. Filtro de combustível ✓ ☓ 
5. Filtro de ar do 
habitáculo 
✓ ✓ 
6. Correias de 
distribuição 
✓ ☓ 
7. Velas ✓ ☓ 
8. Radiador ✓ ✓ 
9. Pastilhas do travão ✓ ✓ 
10. Pneus ✓ ✓ 
33 
 
 
 
O filtro do óleo tem a função de bloquear a circulação de impurezas no motor. Em geral, 
essas impurezas vêm do ar admitido para o motor, que acaba levando para dentro dos cilindros 
algumas partículas as quais o filtro de ar não conseguiu segurar. Também há partículas no óleo 
geradas pelo desgaste natural das bronzinas, camisas, anéis e pistões, cujos resíduos podem 
causar danos ao conjunto (Carro, 2019). 
O filtro de ar é uma peça muito essencial para o bom funcionamento do veículo de 
combustão interna: por meio desse componente o motor recebe oxigênio. A finalidade deste 
componente é filtrar o ar, impedindo que partículas de poeiras e impurezas penetrem no sistema 
do motor durante a captação de oxigênio, utilizado para ocorrer a combustão (Portal auto 
shopping, 2018). 
O filtro de combustível nada mais é do que uma peça que fica entre o tanque e o motor. 
Ele tem o formato de um cilindro, com duas pontas por onde passa o combustível com resíduos. 
Dentro do cilindro, há uma rede de filtros por onde o combustível passa para ficar mais puro e 
sair na outra ponta, direto para o cilindro de combustão. Grande parte dos filtros são pretos ou 
dourados e há alguns que são revestidos por uma capa branca (Moura, 2020). 
 A função da correia de distribuição é o controle da árvore de cames, ou eixo-comando, 
que garanti a abertura das válvulas e o sincronismo delas com o funcionamento dos pistões nos 
cilindros. Em outras palavras, é ela que garante que a válvula não estará dentro do cilindro 
quando o pistão estiver subindo para comprimir a mistura (Kelley Blue Book, 2018). 
As velas de ignição do automóvel são responsáveis por criar a faísca dentro da câmara 
de combustão, ou seja, ela explode o combustível e a mistura do ar, empurrando o pistão para 
baixo e movimentando o carro (Minuto Seguros, 2018). 
Todos componentes descritos à cima são fundamentais para o funcionamento e 
segurança do sistema mecânico do veículo de combustão interna, é imprescindível a 
manutenção e vistoria periódica dos mesmos, o que ocasiona um elevado custo tangíveis a 
estes veículos. A Figura 18 apresenta os custos para cada automóvel analisado em função do 
tempo de uso de cada um deles com o decorrer dos anos. 
 
 
 
 
34 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Análise comparativa dos custos dos veículos de combustão interna e veículos elétricos (2015). 
 
De acordo com Almeida Pereira et al. (2015), essas analises não levam em consideração 
os custos com a manutenção e substituição das baterias, uma vez que os VE utilizados pelo 
Correios não rodam mais que 80.000 Km durante o seu ciclo de vida. 
 
4.2.2 Análise dos dados a partir dos custos de aquisição dos veículos 
 
 
Há poucos incentivos no Brasil para os veículos elétricos e híbridos, em comparação a 
outros países. No caso dos veículos leves, as principais iniciativas correm por conta das próprias 
montadoras, por exemplo, cessão em comodato de táxis elétricos em grandes cidades brasileiras. 
A alíquota do Imposto de Importação para veículos automotores, via de regra, é de 35%. Para 
os veículos elétricos e híbridos, de acordo com seu consumo energético, há uma graduação nas 
alíquotas, conforme resumido na Figura 19 (Felipe et al., n.d.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Veículos híbridos e elétricos: sugestões de políticas públicas para o segmento. 
Figura 18 - Custos dos veículos de combustão e 
elétricos. 
Figura 19 - Alíquotas do Imposto de Importação para veículos 
híbridos e elétricos. 
35 
 
 
 
Esses veículos também estão sujeitos ao ICMS (IVA estadual), entre 18% e 19%, além 
de serem tributados em 11,6% por contribuições sociais federais sobre o faturamento bruto; e 
há ainda um imposto anual estadual sobre veículos automotores de até 4%. Esses impostos 
federais e estaduais têm uma base de cálculo comum: o valor de mercado do veículo. Tamanha 
carga fiscal torna praticamente impossível a produção em larga escala de VEs e seu comércio 
no Brasil, impedindo a sua utilização no combate à poluição do ar nas grandes cidades 
(Domingues et al., 2013). 
 Os veículos fornecidos aos Correios em comodato possuem seu valor de 
comercialização de 35.000 Euros (Renault Brasil, 2020), utilizando a cotação atual do Euro 
referente ao mês de novembro deste ano à R$6,42, temos o valor final de comercialização do 
veículo comparado ao veículo de combustão interna apresentado na Tabela 3 abaixo. 
 
Tabela 3 - Custo de aquisição RENAULT Kangoo Life x Renault Kangoo-Z.E 33.2 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
Todos os valores apresentados consideram os modelos da Renault Kangoo disponível 
pelo fabricante no ano de 2020, o valor final do veículo foi obtido através da Fundação Instituto 
de Pesquisas Econômicas-Fipe. Os modelos são: Renault Kangoo Express HI-Flex 1.6 
fabricado em 2018 e Renault Kangoo-Z.E 33 elétrico. 
 
 
 
 
 
 
2 Modelos de veículos consultados no site do fabricante RENAULT BRASIL, disponível em: 
<https://www.renault.com.br/veiculos-eletricos/kangoo-ze-maxi.html>. Acessado em: 24 de novembro de 2020. 
Valores consultados na Fundação Instituto de Pesquisas Econômicas-Fipe disponível em: < 
https://veiculos.fipe.org.br/>. Acessado em: 24 de novembro de 2020. 
 
 
 
Veículo Custo Euros Cotação Euro Custo em reais 
Elétrico 35.000 6,42 224.700,00 
Combustão - - 41.000,00 
36 
 
 
 
4.2.3 Análise dos dados a partir dos custos de abastecimento dos veículos 
 
Segundo Almeida Pereira et al. (2015), a frota completa dos correios é composta por 
veículos biocombustíveis, a empresa adota como forma de escolha do combustível, aquele que 
oferece as melhores condições financeiras para a empresa, de acordo com a relação de consumo 
do veículo. Os custos atualmente do combustível está descrito conforme a Tabela 4 abaixo: 
 
Tabela 4 - Custo de combustível. 
 
 
 
 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
A escolha entre abastecer o automóvel com gasolina ou álcool não depende somente do 
modelo e do rendimento do carro, mas também das diferenças de preços entre os dois 
combustíveis nas regiões Nordeste e Centro-Sul (Sauer, n.d.). 
 Considerando o preço do combustível atual, é necessário identificar o combustível que 
atende as melhores condições financeiras de acordo com a autonomia do veículo Renault 
Kangoo Express 1.6 16 V, a Tabela 5 demonstra a autonomia de acordo com o combustível 
utilizado. 
Tabela 5 - Custo autonomia a Renault Kangoo. 
 
 
 
 
 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
A autonomia será medida através do consumo de combustível em 200 Km rodados a 
partir dos automóveis analisados, a baixo será calculado o combustível ideal com os valores 
atual do combustível de acordo com a equação 02. 
 
3 Dados obtidos através da SEFAZ-GO. Atualizado em 24/11/2020. 
Combustível3 Valor/L 
Gasolina R$ 4,5440 
Álcool R$ 2,9190 
Veículo Potencia CV Km/l 
Gasolina 95 8,8 
Álcool 98 6,1 
37 
 
 
 
𝐂
𝑹$
𝑲𝑴
=
𝑫 ∗ 𝑪𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒗𝒆𝒍
𝑨𝒖𝒕
 
 
(2) 
 
 
• C 𝑅$
𝐾𝑀
 = Custo por quilometro rodado; 
• D = distância percorrida; 
• C = Custo do combustível por litro; 
• Aut = Autonomia do veículo. 
 
• 1) Veiculo abastecido a álcool: 
 
𝐂
𝑹$
𝑲𝑴
=
𝑫 ∗ 𝑪𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒗𝒆𝒍
𝑨𝒖𝒕
=
𝟐𝟎𝟎 ∗ 𝟐, 𝟗𝟏𝟑𝟎
𝟔, 𝟏
= 𝑹$𝟗𝟓, 𝟓𝟎𝟖𝟏 
 
(3) 
 
• 2) Veiculo abastecido a gasolina: 
 
 
𝐂
𝑹$
𝑲𝑴
=
𝑫 ∗ 𝑪𝒄𝒐𝒎𝒃𝒖𝒔𝒕𝒊𝒗𝒆𝒍
𝑨𝒖𝒕
=
𝟐𝟎𝟎 ∗ 𝟒, 𝟓𝟒𝟒𝟎
𝟖, 𝟖
= 𝑹$𝟏𝟎𝟑, 𝟐𝟕𝟐𝟕 
 
(4) 
 
Como demonstrado à cima o combustível álcool apresentou uma maior economia em 
relação a gasolina, a seguir seráanalisado o comparativo entre os custos de abastecimento do 
veículo elétrico comparado ao VCI a álcool. 
De acordo com Renaut (2014), o veículo Renault Kangoo Z.E 100% possui um consumo 
estimado em: 152 Wh/Km em ciclo misto a uma performance de 130 km/h. A Resolução 
Homologatória n° 2.791/202 - Vigência dos serviços cobráveis: 22 de outubro de 2020 a 
21 de outubro de 2021 afirma que a tarifa residencial possui o custo de R$/KWh= 0,5474 
(Enel, 2020). A Tabela 6 abaixo demostra os custos do abastecimento do veículo elétrico 
e VCI a álcool, considerando o trajeto de 200 Km. 
 
 
 
 
38 
 
 
 
 
Tabela 6 - Custo combustível veículos elétricos x VCI. 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
A partir do estudo apresentado e dos dados coletados é possível construir o gráfico de 
consumo dos VCIs e VEs, considerando um percurso de 10.000 Km por ano em um ciclo de 04 
anos, o Gráfico 2 representa este processo. 
 
Gráfico 2 - Custo veículos VEs e VCIs durante 4 anos . 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
 
4.2.4 Resultados 
 
Os veículos elétricos possuem inúmeras vantagens comparadas ao convencionais, entre 
elas estão: custo de abastecimento, manutenção, segurança e conforto, entretendo o seu valor 
de aquisição é relativamente alto atualmente no Brasil, são necessárias medidas governamentais 
Veículo Autonomia (200Km) Custo combustível (R$) Custo total (R$) 
Elétrico 30,4 KW R$ 0,5474Kwh R$16.64096 
Combustão 32,78L R$ 2,9190 L R$ 95,5081 
4.771
9550,0819
14320,622
19100,1639
830,2048 1660,4096
2490,6144
3320,8192
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
1000 Km 2000 Km 3000 Km 4000 Km
VCI VE
R$
39 
 
 
 
para a inclusão de incentivos fiscais e diminuir o valor dos impostos atribuídos a estes veículos 
na sua comercialização. 
É interessante salientar que desenvolver parcerias entre os fabricantes com as entidades 
públicas ajudam a estimular a comercialização e desenvolver pesquisas referente a estes 
projetos. A Tabela 7 a seguir demonstra todos os custos abordados e estudados anteriormente 
entre os dois tipos de veículos. 
 
Tabela 7 - Custo de aquisição, manutenção e do combustível dos veículos elétricos x 
VCI. 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
A Tabela 8 apresenta os dados estimados anteriormente, a pesquisa considera os custos 
durante 01 ano com uma distância percorrida de 10.000 Km. A seguir a Tabela 8 apresenta o 
custo total: aquisição, combustível e manutenção entre os dois tipos de veículos analisando. 
 
Tabela 8 - Custo total entre os dois veículos em 01 ano. 
 
 
 
 
 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
 
A Tabela 08 evidencia o elevado custo do VE, entretanto o maior valor está relacionado 
a aquisição conforme abordado anteriormente, além disso, está abordagem verifica apenas as 
despesas durante 01 ano, através da pesquisa é evidenciado que a longo prazo os veículos 
elétricos são uma solução econômica e segura para os usuários. 
 
Veículo Custo de aquisição (R$) Custo do combustível (R$) Custo de 
manutenção (R$) 
Elétrico R$ 224.700,00 R$ 830,20 R$ 430,00 
Combustão R$ 41.000,00 R$ 4.780,00 R$ 4.150,00 
Veículo Custo total (R$) 
Elétrico R$ 225.960,2 
Combustão R$ 49.930,00 
40 
 
 
 
4.3 Simulação do motor elétrico de um VE 
 
A modelagem foi realizada através do software matemático desenvolvido pela companhia 
MathWorks, Matlab por meio da ferramenta Simulink através da diagramação composto por 
um sistema de blocos para representar a simulação do processo. 
O modelo utilizado na modelagem é o motor assíncrono de indução trifásico, que são 
simples em sua construção, apresentam baixa manutenção, são confiáveis e possuem baixo 
custo de comercialização. O motor simulado se aproxima do modelo comercialmente 
disponível no setor de veículos elétricos disponível pelo fabricante WEG, descrito como motor 
de mobilidade WRE500, conforme a Figura 20 abaixo. 
 
Figura 20 - Motor de indução trifásico WRE500 WEG. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Catálogo WEG- Soluções em mobilidade elétrica (2015). 
 
Segundo WEG (n.d.), o motor de mobilidade apresenta alta densidade de potência, 
elevada eficiência, reduzido nível de ruído e mecânica projetada para fácil instalação no veículo. 
A seguir será apresentado as características e vantagens do motor disponível pelo fabricante: 
Características: 
• Carcaça:112; 
• Potência máxima: 68 kW; 
• Torque máximo: 144 Nm; 
• Rotação máximo: 9000 RPM; 
• Grau de proteção: IP66; 
• 810 W/kg; 
41 
 
 
 
• Tipo do motor: indução trifásico. 
Vantagens: 
• Baixo ruído em operação; 
• Zero emissão de poluentes; 
• Baixo custo de manutenção; 
• Torque constante em ampla faixa de torque; 
• Alta densidade de potência. 
 
A simulação foi dividida em duas etapas, a primeira sendo a simulação da geração do 
sinal de controle e a segunda parte, a simulação do motor com o inversor de frequência 
regulando a sua velocidade. Uma máquina de indução não suporta um sinal de baixa frequência 
e alta amplitude pois provoca a queima do enrolamento do motor, deve-se gerar um sinal com 
o fluxo magnético constante, em que a tensão (amplitude) é proporcional a frequência, 
conforme a frequência de acionamento aumenta a amplitude também sofre o mesmo efeito. A 
Figura 21 retrata o diagrama de blocos da geração do sinal. 
 
Figura 21 - Gerador de sinal trifásico. 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
42 
 
 
 
O primeiro bloco é um repetidor de frequência que aumenta a frequência de acordo com 
o período configurado, em seguida tem-se um ganho ligado a um integrador com borda de 
subida destinado a obter a fase para gerar a senóide, o mesmo é parametrizado a um comparador 
que no momento em que chegar a 360 é resetado. 
Em seguida, o sistema é ligado à dois blocos, soma e subtração que utilizam uma 
constante de 120 graus para gerar duas fases defasadas, o barramento une os dois sinais 
defasados de 120 graus e a fase em 0 graus, logo após, o único sinal é ligado a um bloco de 
função seno na qual gera uma onda senoidal, conforme o gráfico da Figura 22 apresentado a 
baixo pelo bloco step. 
 
Figura 22 - Sinal senoidal trifásico. 
Fonte: Autoria própria (2020) 
 
Como consta no gráfico, a senóide varia sua amplitude de 1 a -1, a frequência de operação 
é configurada da seguinte forma: com os valores de entrada: [0, Tempo de simulação/2, Tempo 
de simulação] e valores de saída: [0, 1, 1], ou seja, o gerador de frequência vai utilizar metade 
do tempo de simulação para obter o resultado da frequência em 1 e a outra metade o valor da 
amplitude continuará 1. O tempo de simulação utilizado é de 6 segundos. 
 
43 
 
 
 
A função seno é ligada a um bloco de produto que multiplica o sinal senoidal 
proveniente do bloco da função seno e a frequência de entrada parametrizada pelo bloco 
gerador de frequência, o sinal será o produto de ambos, caso a frequência de entrada assuma o 
(Tempo de simulação/2), o sinal resultante produzirá também a metade da amplitude. Todo o 
sinal é interligado a um bloco chamado saturação, caso a frequência do motor ultrapasse 60 Hz, 
o valor da amplitude máxima continuará em 1, saturado. Por fim, o sinal obtido é representado 
na Figura 23. 
Figura 23 - Sinal gerado proveniente do produto entre a frequência e a senóide. 
Fonte: Autoria própria (2020) 
 
A amplitude é crescente até 3 segundos, após esse tempo a mesma, continuará constante 
em 1, visto que o tempo de simulação seja de 6 segundos e a frequência configurada pelo 
gerador de sinal seja : [0, Tempo de simulação/2, Tempo de simulação] conforme explicado 
acima, devido o produto entre a frequência e a senóide. 
Após a elaboração do sistema de geração de sinal, foi criado um bloco de subsistema para 
simplificar o diagrama e dar continuidade a projeção da simulação completa do controle de 
velocidade de um motor assíncrono de indução trifásico por meio de uminversor de frequência. 
O subsistema é representado nas Figuras 24 e 25 abaixo. 
 
 
44 
 
 
 
Figura 24 – Gerador de sinal trifásico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 25 - Subsistema do Gerador de sinal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Após a conclusão do sistema de geração de sinal com a amplitude proporcional a 
frequência de entrada, este mesmo sinal será aplicado em uma entrada de Modulação de Largura 
de Pulso (PWM), que é ligado no inversor de frequência Transistor Bipolar de Porta Isolada 
(IGBT), que possui a função de produzir tensão alternada através da tensão contínua, além disso, 
o IGBT possibilita a operação do sistema de chaveamento em frequências elevadas, por este 
motivo, se tornou o componente mais recomendado para a comutação de cargas em alta 
velocidade. A Figura 26 apresenta este processo. 
 
Fonte: Autoria própria (2020) 
 
Fonte: Autoria própria (2020) 
Fonte: Autoria própria (2020) 
 
 
Fonte: Autoria própria (2020) 
 
45 
 
 
 
Figura 26 - Simulação completa do controle de velocidade de um motor de indução 
trifásico. 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
O inversor apresentado, altera a tensão de trabalho através da modulação de largura de 
pulso PWM, que também controla o tempo de operação de cada IGBT presente no inversor, 
definindo o ciclo de trabalho. Este processo possibilita o controle da tensão eficaz entregue ao 
motor, na qual define a velocidade do mesmo, o PWM possibilita também a parametrização 
com a frequência de operação, parametrizado a uma frequência de 3KHz em 6 pulsos. 
Em seguida utilizou-se um bloco de multímetro para medir a corrente de operação do motor, o 
motor foi parametrizado de acordo com os dados do fabricante da WEG conforme apresentado 
na Figura 27 abaixo. 
Figura 27 - Parametrização do motor assíncrono de indução trifásica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autoria própria (2020). 
46 
 
 
 
Em seguida no diagrama, é adicionado o bloco multiplexador que analisa a entrada e 
obtém a velocidade do rotor do motor apresentado graficamente em um scop. Os resultados da 
curva de rotação obtidos estão demonstrados na Figura 28 abaixo. 
 
Figura 28 - Curva de rotação do motor sentido horário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
Considerando o motor operando sem carga e um tempo de simulação de 1 segundo, nota-
se que a curva característica a partir dos 0.5 segundos, o motor opera a uma velocidade de 
1800 rpm, a velocidade é alterada de acordo com a frequência de operação aplicada no início 
do sistema, o sentido de giro é definido através da polaridade da frequência, a Figura 29 abaixo 
demostra o processo em que o rotor é girado com sentido contrário, aplicado a uma frequência 
negativa. 
 
 
 
 
 
 
47 
 
 
 
Figura 29 - Curva de rotação do motor sentido anti-horário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autoria própria (2020). 
 
Abaixo foi obtido a curva da corrente de operação do motor, através do bloco multímetro 
ligado a um scop, a Figura 30 retrata este processo. 
Figura 30 - Corrente induzida do motor de indução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Autoria própria (2020 
48 
 
 
 
Os picos de correntes nos instantes de 01 até 0.2 segundos chegam a 1600 Ampères 
consequentes da partida do motor em um tempo muito curto, depois de 0.3 segundos essa 
mesma corrente se estabiliza. Note que a corrente possui transitórios decorrentes da partida em 
rampa, caso o sistema apresente uma rampa linear, possibilita a minimização dos picos de 
corrente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
49 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 
 
Os veículos elétricos emitem uma quantidade de gases poluentes insignificativa 
comparados aos veículos de combustão interna, todo esse cenário avaliado está relacionado a 
baixa, média e alta produção de carbono nas usinas de geração de energias, em que qualquer 
situação o veículo elétrico se sobressaiu em relação ao VCI, sendo as tecnologias estudadas 
os modelos: HEVs e PHEVs, importante salientar que a comparação realizada considera a 
emissão de GEE gerados no ciclo de vida dos automóveis. 
No comparativo entre os custos de manutenção, foram demonstradas a viabilidade 
econômica dos VEs, percebeu-se que estes veículos apresentam uma menor necessidade de 
manutenção comparados aos VCI, tal fator está relacionado a composição do sistema de 
funcionamento dos veículos, em especifico os seus equipamentos, os VCIs são compostos 
por um conjunto de componentes que necessitam de manutenção a prévio e longo prazo, ao 
contrário dos VEs, os custos de manutenção implicados foram: R$/Km 0,415 VEs e R$/Km 
0,043 Km VCIs que foram obtidos através do setor de manutenção da empresa Correios. 
Neste comparativo não foram considerados os custos de manutenção e substituição das 
baterias, por medidas de economia a empresa Correios realizavam a substituição dos veículos 
antes dos 80.000 Km do ciclo de vida da bateria. Em comparação com os custos de manutenção 
dos dois tipos de automóvel é evidente que os VEs são bem mais econômicos a curto, médio e 
longo prazo, além de serem uma solução inovadora para problemas relacionados a impactos 
ambientais. 
A pesquisa identificou os principais tributos aplicados a comercialização dessa nova 
tecnologia no brasil, também foi possível constatar que no pais existe poucos incentivos fiscais 
para aquisição deste produto, o que torna o seu valor de mercado alto comparado aos veículos 
convencionais e inacessíveis para classe média. Os modelos cotados são os utilizados na frota 
de serviço dos Correios, ambos os veículos são do mesmo fabricante com tecnologias diferentes, 
importante reportar que todos os dados obtidos são baseados nos exemplares atualizados pelo 
fabricante Renault no ano de 2020, os valores de comercialização obtidos foram: automóvel 
100% elétrico com o valor de R$ 224.700,00 e o veículo de combustão interna R$ 41.000,00. 
É indiscutível que os valores de comercialização dos automóveis possuem uma 
diferença grandiosa entre ambos, entretendo o elevado custo de aplicação do VE é 
compensando em poucos anos de utilização. 
50 
 
 
 
 A pesquisa identificou que uma das alternativas para facilitar a comercialização destes 
veículos é a parceria das fabricantes internacionais com as entidades públicas e privadas no 
Brasil, assim como ocorreu a parceria no projeto com os Correios, a união tem a função de 
diminuir os tributos no momento da aquisição, uma sugestão é o desenvolvimento de um 
programa do Ministério de Minas e Energia que analisa e identifica os veículos consumidores 
de alta quantidade de combustível derivados do petróleo e oferece condições favoráveis para 
substituição dos mesmos por híbridos ou totalmente elétricos. 
 A análise dos dados a partir dos custos de abastecimento identificou o combustível 
favorável de acordo com a autonomia informada pelo fabricante do VCI e o preço atual 
atualizado de acordo com a região Centro-Oeste, através da exploração foi constatado que nas 
condições atuais o combustível álcool se tornou mais econômico em relação a gasolina. Por 
outro lado, o VE possui um consumo estimado em 152 Wh/Km e o valor da sua energia tarifada 
em R$/KWh= 0,5474, todos os dados obtidos foram observados em um percurso de 200 Km 
para ambos os veículos. Por fim, foi possível elaborar o comparativo entre os custos de 
abastecimento dos veículos no período de 01 ano no percurso de 10.000 Km, os custos foram 
estimados em: VE R$ 830,20 e VCI R$ 4.771,00. 
Levando em consideração todos os dados analisados durante o comparativo nos custos 
aquisição, manutenção e abastecimento, a pesquisa possibilita observar que apesar do valor 
excessivo e a dificuldade de aquisição dos VEs no Brasil, esses veículos garantem uma maior 
economia a longo prazo, além de fornecer uma experiencia segura e confortável