ARTIGO BIKE DOBRAVEL

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FUNDAÇÃO EDSON QUEIROZ
UNIVERSIDADE DE FORTALEZA
BICICLETA ELÉTRICA DOBRÁVEL
PEDRO LEONARDO GABRIEL MARIANO
BRUNO MENEZES BARBOSA DE GOIS
DOUGLAS DO NASCIMENTO AMARO
LUCAS BEZERRA BARBOSA DE MENDONÇA
JIMI JOE UCHOA DE MEDEIROS
UNIFOR
2015
PEDRO LEONARDO GABRIEL MARIANO
BRUNO MENEZES BARBOSA DE GOIS
DOUGLAS DO NASCIMENTO AMARO
LUCAS BEZERRA BARBOSA DE MENDONÇA
JIMI JOE UCHOA DE MEDEIROS
BICICLETA ELÉTRICA DOBRÁVEL
Projeto executável apresentado ao curso de Engenharia Mecânica da Universidade de Fortaleza como requisito parcial para a conclusão da disciplina de Produção de Trabalhos Científicos.
Professora Adriana de Oliveira Sousa Leite.
UNIFOR
2015
BICICLETA ELÉTRICA DOBRÁVEL
PEDRO LEONARDO GABRIEL MARIANO
BRUNO MENEZES BARBOSA DE GOIS
DOUGLAS DO NASCIMENTO AMARO
LUCAS BEZERRA BARBOSA DE MENDONÇA
JIMI JOE UCHOA DE MEDEIROS
RESUMO: Este projeto tem como finalidade trazer uma nova alternativa para a mobilidade urbana nas grandes cidades, como solução prática e sustentável para problemas de locomoção, trazendo benefícios a saúde e ao meio ambiente. Seu desenho dobrável aliado ao baixo peso permite o seu transporte para locais com pouco espaço, trazendo consigo mais segurança em relação a seu armazenamento. Seu motor elétrico, quando carregado, permite que o ciclista possa andar sem pedalar, dando ao mesmo a possibilidade de ir ao trabalho, a faculdade, ou a qualquer compromisso, sem correr o risco de transpirar, sendo assim uma alternativa para o não uso de veículos automotores, trazendo benefícios ao meio ambiente, bem como diminuição da poluição sonora, e isso graças a sua autonomia de 40 km. Seu motor elétrico também permite ser de uso doméstico, podendo ser usado para carregar aparelhos de pequeno porte, reduzindo o consumo de energia elétrica residencial, sendo assim uma energia gerada de forma limpa.
PALAVRAS CHAVES: Elétrica, bicicleta , Energia, Motor, Dobrável 
ABSTRACT:This TEM Project As purpose to bring a new alternative for urban mobility NAS Big Cities, as Solution Practice and Sustainable paragraph locomotion problems, bringing benefits to health and the environment. Its folding design coupled At Low weight allows transport your paragraph WITH LOCAL little space, we can bring more security in relation to its storage. Its electric motor, When loaded, allows que cyclist CAN ride without pedaling, while at the same the possibility of Going to Work, a faculty, or anyone Commitment without running the sweat risk, being SO An alternative FOR NOT USE of Vehicles, bringing benefits to the environment, As Well As decreased Noise pollution is This Thanks YOUR autonomy of 40 km. Its electric engine Also lets be for domestic use and can be USED paragraph LOAD Small-sized devices, reducing the consumption of Residential Electric Power, Being SO A Generated Power Cleans way.
KEYWORDS: Electrical, bike, Energy, Engine, foldable
1. INTRODUÇÃO
Bicicleta dobrável elétrica surgiu como uma alternativa para um novo modelo de mobilidade urbana sustentável, que poderá trazer benefícios a diminuição da poluição por dióxido de carbono, benefícios ao planejamento urbano evitando o transito caótico, benefícios a saúde do ciclista, e utilização de sua bateria para aparelhos eletrônicos de pequeno porte. Inicialmente ela traz problemas de viabilidade financeira como alto custo de produção, problemas com a legislação sendo comparadas aos veículos automotores, exigindo assim habilitação e emplacamento, além de seu uso ser apropriado para ambientes em terrenos não acidentados, e sua estrutura suporta uma pessoa de até 90 kg, sendo permitida apenas uma pessoa por vez. Por se tratar de um projeto com pouca visibilidade e desenvolvimento, ainda passa por vários processos de aperfeiçoamento tanto financeiro como detalhes técnicos, buscando assim sua popularização. Este projeto trará benefícios para o ciclista como locomover-se utilizando pouco esforço, evitando a transpiração excessiva, cansaço muscular, melhora da mobilidade urbana com um transito menos problemático, facilidade no armazenamento e transporte dando total liberdade ao ciclista de locomover-se para vários lugares sem a preocupação da segurança de sua bicicleta, estímulo, geração de energia elétrica limpa, a bateria podendo ser usada para carregar aparelhos de pequeno porte, locais com subidas bem íngremes onde a pedalada se torna mais complicada, ficarão mais fáceis de se enfrentar, haja vista o esforço zero do ciclista, poder se deslocar por longos quilômetros, mesmo sem ter uma condição física apreciável , economia em gastos como combustível ou ônibus, além da diminuição da poluição, contribuindo assim não só pela melhora da sua própria saúde, como da saúde do próximo de forma indireta, visto a melhoria da qualidade do ar , a bicicleta se adaptada, trará benefícios também no transporte de carga ou pequenas bagagens, diminuindo o esforço do ciclista em momentos de fadiga muscular.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Desenvolvida inicialmente por Clive Sinclair, a bicicleta acrescentar uma bateria removível de lítio, permitindo ao usuário alternar entre os modos de locomoção. Quando o motor é ativado o ciclista poderá andar com uma velocidade máxima de 30 km/h com uma autonomia de 40 km (teoricamente). Inicialmente foram usados princípios básicos da mecânica e elétrica, bem como materiais resistentes , porém leves é alimentado por uma bateria de íons de lítio recarregável, com carga suficiente para alimentar o motor para até 30 quilômetros. As baterias são de chumbo-ácido por serem mais leves.
Porém há informações de testes realizados que ela é capaz de percorrer uma distância de até 25 quilômetros (cortesia da bateria de 24V, que pode ser carregada na própria bicicleta ou longe dela) e possui um design que permite dobrá-la e guardá-la facilmente em casa ou em algum canto do escritório.
Ainda no que diz respeito à bateria, outro dado divulgado é que a bicicleta conta com um botão que permite ligar ou desligar o sistema de alimentação. Há quatro indicativos com luzes LED que mostram a quantidade de energia restante antes de uma nova recarga – aliás, são necessárias 2h50 para recuperar toda a bateria. 
2.1 Origem
FUGURA 1
A ideia de melhorar a agilidade em combate foi bastante trabalhada pelos militares no início do século XX, Satisfatoriamente eficiente para curtas e médias distâncias, tarefas de patrulhamento e reconhecimento passaram a usar esse recurso. A logística foi um dos principais benefícios da introdução da bicicleta: baixa manutenção, não precisa dos cuidados que um cavalo demanda, e não usa combustível. No geral, um soldado equipado com uma bicicleta consegue cobrir o triplo da área que poderia cobrir a pé.
O primeiro registro de uso da bicicleta para combate é da Guerra dos Boeres, na África do Sul, em 1899, mas foi na Primeira Guerra Mundial que o uso da categoria dobrável surgiu nos campos de batalha. Ali, as "magrelas" desempenharam papeis importantes na movimentação de combate. O continente europeu estava tomado por divisões de infantaria ciclomontada, a Alemanha chegou a ter 80 companhias de infantaria leve equipadas com bicicletas como meio de transporte.
Fonte: textos e imagens retiradas do site (http://www.historiailustrada.com.br)
2.2 Elétrica
Motor Elétrico
Os motores elétricos utilizados nas bicicletas elétricas são motores de corrente contínua (ou motores DC). Dentro desta categoria de motores existem variações quanto a tecnologia do motor elétrico utilizado, assim como sua localização ou posicionamento na bicicleta elétrica.
Quanto a tecnologia dos motores DC, encontramos 2 tipos diferentes: o motor elétrico com escovas (ou “BRUSHED”) e o motor elétrico sem escovas (ou “BRUSHLESS”). A grande maioria dos motores empregados atualmente nas e-bikes são do tipo BRUSHLESS, pois ele oferece, entre outras vantagens, confiabilidade mais elevada, o ruído reduzido, a vida útil mais longa e maior eficiência.
Ainda dentro da classificação dos tipos dos motores, existem motores orientados (com reduções ou engrenagensinternas) e motores diretos (sem reduções ou engrenagens internas). Grande parte das bicicletas elétricas disponíveis hoje, especialmente as com motores de menores potências, adotam motores orientados devido ao incremento no torque que as engrenagens internas do motor proporcionam ao veículo.
Quanto a localização ou posicionamento do motor nas bicicletas elétricas, existem basicamente 3 opções: a primeira, e mais comumente encontrada, é o motor elétrico de cubo (ou “HUB”) – onde o motor fica no centro de alguma das rodas da bicicleta (dianteira ou traseira); a segunda, e mais eficiente disponível, é o motor central (ou “MID-POSITION”) – onde o motor fica alocado no movimento central da bicicleta, com seus pedivelas fixados diretamente no eixo do motor; a terceira, e menos empregada, são motores adaptados no quadro das bicicletas, e que transmitem sua rotação às rodas através de engrenagens, rodas livres e correias ou correntes.
Controlador Eletrônico (CDI)
Todas as bicicletas elétricas possuem um módulo eletrônico responsável pelo controle de seu motor elétrico. Este módulo, também chamado de centralina, CDI, controlador ou ainda “brushless motor controller”, é o dispositivo eletrônico que recebe e interpreta todos os sinais emitidos pelos sensores instalados na mesma e, através de processamento inteligente dos mesmos, realiza o acionamento de seu motor.
É ela a responsável por interpretar a aceleração exigida pelo condutor da bicicleta elétrica e aplicar ao motor potência proporcional aos sinais recebidos. Além disso, ela possui diversos recursos que visam não somente a segurança do ciclista, mas também preservando a vida útil do motor (através de proteções eletrônicas).
Cada bicicleta elétrica possui um controlador eletrônico desenvolvido especificamente para a aplicação com seu motor, ou seja, existem diferentes modelos de módulos (módulos para motores com ou sem escovas, para diferentes tensões de trabalho, para diferentes potências de motores, etc.).
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Fonte: http://www.bigbike1.com.br/
3. METODOLOGIA
 3.1 PLANEJAMENTO
Todo projeto necessita de uma base para a criação. Esta base é um conceito formulado através de estudos, que levam o projeto a ter um sentido para suprir os problemas encontrados na sociedade. Nele também deve-se permitir toda e qualquer representação de linguagens, para que possa ser interpretado por um público em geral. Este tipo de representação de linguagens é estudado por umas das ciências que se propõe a classificar e interpretar os signos, a Semiótica. Segundo Santaella (2001), semiótica quer dizer signo. Signo, sinais, estímulos, que traduzem significados, que implicam em consciência, em linguagem, em interpretação. O significado de um signo gera um outro signo – seja este um mero sentimento de alegria ou raiva, uma idéia. Os signos são as nossas funções de representação do mundo e a sua interpretação (Pierce, 1977). Estes signos podem ser divididos em três espécies, que participam deste, de forma implícita. Cada uma contém os outros dois de forma potencializada. São estas espécies: ícones, símbolos e IESAM - Revista InterDesign – Janeiro 2008 – Nº 2 12 índices. O ícone, segundo Netto (1999), é definido como “um signo que tem alguma semelhança com o objeto representado, o índice como um signo que se refere ao objeto denotado, em virtude de ser diretamente afetado por esse objeto e o símbolo como um signo que se refere ao objeto denotado, em virtude de uma associação de idéias produzida por uma convenção”. Para Peirce, existem três categorias no processo de apreensão dos fenômenos do mundo pelo homem: primeiridade, secundidade e terceiridade. A primeiridade é a categoria do sentimento imediato, sem reflexão. A secundidade começa quando o primeiro fenômeno é relacionado com outro, e provoca uma reação no interpretante. Essa é a categoria da comparação. A terceiridade é a categoria que relaciona um segundo fenômeno a um terceiro. Seguindo estes conceitos, buscou-se gerar um entendimento dos “fenômenos” organizacionais e/ou globais, para que fosse definido o que viria ser o projeto da bicicleta. O projeto, como já publicado no artigo anterior, trata da junção de dois produtos (bicicleta e patinete). A bicinete é um ícone, índice e símbolo. Ela é ícone, imagem, de dois produtos, a bicicleta e o patinete, é índice para as crianças, público-alvo do produto, de diversão, liberdade, e é símbolo para elas de alegria, independência, aventura. As cores utilizadas no produto, o vermelho e prata (cor do próprio material) passam, em primeiridade, diferenciação, em secundidade, a intenção de passar paixão e liberdade e, em terceiridade, podem passar a idéia de glamuor, de posse.
3.2 ACABAMENTOS DE MATERIAIS
Num projeto de produto típico, a escolha definitiva de um ou mais materiais é formalmente estabelecida na etapa de detalhamento. Em geral, é o reflexo de uma seqüência de levantamentos, estudos e avaliações que vêm ocorrendo, desde o início da atividade de elaboração do projeto. Os processos de melhoria, também chamados de acabamento, buscam o aprimoramento do aspecto final visual e/ou tátil de uma peça, conjunto ou do produto pronto. A melhoria, além do acabamento, pode servir como proteção do material de base, como acontece quando se emprega vernizes sobre a madeira, a anodização sobre o alumínio e a pintura sobre o aço e o ferro. Muito embora os processos de melhoria sejam sempre associados ao final da fabricação de um componente ou um produto, isso nem sempre acontece. Pode-se tê-lo antes que ocorra, por exemplo, a montagem das partes de um conjunto, como acontece com os móveis e produtos metalúrgicos, como estruturas. Um resumo dos processos de melhoria mais conhecidos do metal são: pintura e revestimento em metais, pintura tinta líquida, pintura em pó, filme e esmaltação, abrasão, jateamento de areia, perfuração, polimento e escovamento, moldagem, texturização e gravação. De todos os metais não-ferrosos, o alumínio destaca-se pela sua versatilidade de aplicação e pela flexibilidade de processamento e transformação, por diversos segmentos industriais em todo o mundo, além da reciclabilidade. Considerando essas características, este metal foi o escolhido para o projeto de produção da bicicleta, especificamente em seu quadro (tubo superior, tubo inferior, tubo da caixa de direção, tubo de selim e canote de selim). O processo escolhido de melhoria do acabamento ao alumínio é a escovação. Este procedimento é feito ao deslizar uma escova com cerdas em aço, sobre a superfície do metal, que permite a representação de uma superfície fosca e riscada, com linhas paralelas e contínuas.
4. CONCLUSÃO
 Este artigo vem confirmar que a atividade de desenvolvimento de um novo produto não é tarefa simples. Ela requer planejamento, cuidado, controle meticuloso e o mais importante, o uso de métodos sistemáticos. Os métodos sistemáticos de projeto exigem uma abordagem interdisciplinar. Mais uma etapa de projeto foi cumprida e ainda estão por vir mais algumas, até que o projeto da bicicleta dobrável seja concluído. A profissão de designer é trabalhosa, porém não há nada como a satisfação de ver um trabalho realizado com êxito. 
5. APENDICE: MONTAGEM E MANUTENÇÃO: MANUAL
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASKELAND, Donald R.; PHULE, Pradeep P.. Ciencia e engenharia dos materiais. São Paulo: Cengage Learning, 2008.
HALLIDAY, ; RESNICK, . Fundamentos de fisica. 8. ed. Rio De Janeiro: LTC, 2008
Bicicleta elétrica dobrável. 2010. Disponível em: http://www.ecycle.com.br/component/content/article/41-pegue-leve/1201-qmando-footlooseq-e-a-primeira-bike-eletrica-sem-correntes-.html. Acesso em: 06/10/2015
PEREIRA, Rita Hasse. Bicleta elétrica dobrável. 2013. Disponível em: http://querosaber.sapo.pt/transportes/nova-bicicleta-eletrica-dobravel-com-autonomia-para-90-km. Acesso em: 06/10/2015
Bicicleta elétricadobrável. 2014. Disponível em: http://revistavelo.com.br/engenheiros-criam-bicicleta-eletrica-dobravel/. Acesso em: 05/10/2015
Bicicleta elétrica dobrável. 2014. Disponível em: http://www.cmjornal.xl.pt/cm_ao_minuto/detalhe/projeto-financiado-pela-ue-cria-bicicleta-eletrica-dobravel-que-cabe-numa-mala.html. Acesso em: 06/10/2015
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