APS ENGENHARIA UNIP III SEMESTRE - CARRO ELÉTRICO

UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP CAMPUS FLAMBOYANT CURSO DE ENGENHARIA CICLO BÁSICO

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS “Carrinho Elétrico”

COMPONENTES DO GRUPO C31CHG-7 – CARLOS EDUARDO C DE SOUSA

[EA2A42]

C11077-9 – HEBERT VIEIRA CARDOSO DA SILVA

[EA3A42]

C18BGE-6 – LEONIDAS MARTINS

[EM3A42]

C06559-5 – LUCAS SAMPAIO

[EA3A42]

C01IJE-0 – LUCIANO NERES AZEVEDO

[EA3A42]

C2292F-0 – RUI RIBEIRO MAGALHAES

[EA3A42]

Goiânia 2015

CURSO DE ENGENHARIA CICLO BÁSICO CARLOS EDUARDO C DE SOUSA – C31CHG-7 HEBERT VIEIRA CARDOSO DA SILVA – C11077-9 LEONIDAS MARTINS – C18BGE-6 LUCAS SAMPAIO – C06559-5 LUCIANO NERES AZEVEDO – C01IJE0-D RUI RIBEIRO MAGALHAES – C2292F-0

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS “Carrinho Elétrico”

Trabalho de pesquisa e desenvolvimento de protótipo apresentado a Universidade Paulista Campus Flamboyant como exigência parcial para aprovação no 3º semestre do Curso de Engenharia Ciclo Básico. Orientador: Prof. Adriano Fonseca

Goiânia 2015

CURSO DE ENGENHARIA CICLO BÁSICO

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS “Carrinho Elétrico”

Trabalho de pesquisa e desenvolvimento de protótipo apresentado a Universidade Paulista Campus Flamboyant como exigência parcial para aprovação no 3º semestre do Curso de Engenharia Ciclo Básico. Orientador: Prof. Adriano Fonseca

Aprovado em __/__/__

COMPONENTES DO GRUPO

C31CHG-7 – CARLOS EDUARDO C DE SOUSA

[EA2A42]

C11077-9 – HEBERT VIEIRA CARDOSO DA SILVA

[EA3A42]

C18BGE-6 – LEONIDAS MARTINS

[EM3A42]

C06559-5 – LUCAS SAMPAIO

[EA3A42]

C01IJE-0 – LUCIANO NERES AZEVEDO

[EA3A42]

C2292F-0 – RUI RIBEIRO MAGALHAES

[EA3A42]

Goiânia 2015

"Submeti as verdades fundamentais da fé a um estudo minucioso. Li as obras dos apologetas e de seus adversários, avaliei as razões a favor e contra e assim obtive argumentos relevantes que tornam a religião (bíblica) tão digna de confiança ao espírito científico que uma alma com pensamentos nobres ainda não pervertida por pecado e paixão não pode senão abraçá-la e afeiçoarse a ela. Peço a Deus que minha profissão de fé, que me foi solicitada e que eu forneço com alegria, escrita de próprio punho e por mim assinada, possa ser apresentada a todos, pois não me envergonho do Evangelho." (Alessandro Volta)

RESUMO

O presente trabalho tem como predominante proposta à pesquisa, planejamento e desenvolvimento de um protótipo de um carro movido a energia elétrica (baterias ou pilhas), com controle remoto com ou sem fio. Este relatório tem o objetivo de apresentar em pauta acadêmica o passo a passo da construção através de ilustrações (fotos), além de descrever os materiais e ferramentas utilizadas, expor o esboço do projeto, metodologia, conclusões finais e referências bibliográficas. Todo o trabalho, tanto protótipo quanto parte escrita, está em conformidade com o edital disponibilizado pela coordenação do curso de engenharia da Universidade Paulista Campus Flamboyant. Palavras chaves: Carro, Elétrico, Protótipo.

ABSTRACT

This work is predominant proposal to the research, planning and evelopment of a prototype of a car powered by electricity (batteries) with remote wired or wireless . This report aims to provide academic staff in the step by step construction through illustrations (photos), and describes the materials and tools used, exposing the outline of the design, methodology, conclusions and references. All work both prototype as part writing, it complies with the notice provided from coordenation of the engineering course at the Universidade Paulista - Campus Flamboyant. Key words: Car, Electric, Prototype.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Imagem 01 – Primeiro Carro Elétrico ------------------------------------------------------------12 Imagem 02 – Esquema de um motor elétrico --------------------------------------------------13 Imagem 03 – Honda FCX Clarity -----------------------------------------------------------------14 Imagem 04 – QUANT e-Sportlimousine ---------------------------------------------------------15 Imagem 05 – Circuito Elétrico Utilizado ---------------------------------------------------------17 Imagem 06 – Trator: inspiração para design ---------------------------------------------------19 Imagem 07 – Circuito elétrico para cada motor -----------------------------------------------20 Imagem 08 – Planta elétrica -----------------------------------------------------------------------21 Imagem 09 – Montagem da parte mecânica ---------------------------------------------------21 Imagem 10 – Design de madeira -----------------------------------------------------------------22 Imagem 11 – Ponte H fabricada ------------------------------------------------------------------23 Imagem 12 – Preparação dos fios condutores ------------------------------------------------24 Imagem 13 – Instalação do circuito elétrico ----------------------------------------------------24 Imagem 14 – Teste drive ----------------------------------------------------------------------------25 Imagem 15 – Maquete pronta ---------------------------------------------------------------------25 Imagem 16 – Foto oficial do grupo ---------------------------------------------------------------27 Imagem 17 – Maquete vista frontal ---------------------------------------------------------------27

LISTA DE TABELAS Tabela 01 – Custos do projeto -------------------------------------------------------------------- 26

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO ----------------------------------------------------------------------------------------10 1 OBJETIVO -------------------------------------------------------------------------------------------11 2 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA ----------------------------------------------------------------11 2.1 História do Carro Elétrico -----------------------------------------------------------12 2.2 Tipos de Carros Elétricos -----------------------------------------------------------13 2.2.1 Carro com baterias recarregáveis ---------------------------------------13 2.2.2 Carro Elétrico a Hidrogênio -----------------------------------------------14 2.2.3 Carro Elétrico a Água??? --------------------------------------------------14 3 METODOLOGIA ------------------------------------------------------------------------------------15 3.1 Considerações Sobre o Projeto --------------------------------------------------16 3.2 Tecnologia Empregada --------------------------------------------------------------16 3.2.1 Definição de Comandos Elétricos ---------------------------------------16 3.2.2 Circuito Elétrico Aplicado --------------------------------------------------16 3.3 Software para Simulação -----------------------------------------------------------17 4 CONTRUÇÃO DO CARRINHO ELÉTRICO ------------------------------------------------18 4.1 Materiais e Ferramentas Utilizadas ----------------------------------------------18 4.2 Etapas da Construção ---------------------------------------------------------------19 4.2.1 Escolha da tecnologia e do design --------------------------------------19 4.2.2 Elaboração do circuito elétrico e aquisição de materiais ----------20 4.2.3 Montagem da parte mecânica --------------------------------------------21 4.2.4 Montagem da parte elétrica -----------------------------------------------23 4.2.5 Teste Drive --------------------------------------------------------------------26 4.2.6 Resultado Final: Maquete pronta! ---------------------------------------26 5 CUSTOS DO PROJETO ------------------------------------------------------------------------ 26 6 TESTE EM PISTA DE PROVA -----------------------------------------------------------------26 7 FOTOS EXTRAS -----------------------------------------------------------------------------------27 CONCLUSÃO ----------------------------------------------------------------------------------------- 28 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ------------------------------------------------------------ 29

INTRODUÇÃO

Conhecido como ouro negro, o petróleo vem sido utilizado desde épocas bem remotas e não se sabe ao certo quando essa matéria prima despertou a atenção do homem. Há cerca de seis mil anos, esse óleo viscoso de cor escura já era conhecido, sendo utilizado como asfalto, para fixação de pisos e tijolos, ou betume (petróleo no seu estado mais sólido) para calafetagem, mas apenas em meados do século XIX que se despertou o interesse pelo mesmo como produto de grande valor, tendo seu marco na indústria moderna. A partir de então, foram voltados esforços para o desenvolvimento de tecnologias que utilizam os derivados de petróleo como fonte geradora de energia, criando-se com o passar dos anos e através do desenvolvimento tecnológico uma sociedade altamente dependente de combustíveis fósseis. De fato, é inegável a suma importância desse processo para a formação de nosso presente, pois o mesmo possibilitou um avanço estrondoso em menos de 200 anos! Porém, desde o século passado já se sabe que as reservas de petróleo estão com os dias contados, estimando-se, segundo dados do relatório anual da British Petroleum Statistical Review, que durem cerca de 150 anos se os padrões de consumo permanecerem os mesmos observados em 2007. Diante dessa problemática associada a conscientização ambiental sobre a diminuição das emissões de dióxido de carbono na atmosfera, tem se investido cada vez mais em energias limpas e renováveis no intuído de amenizar as consequências ecológicas e também de suprir o eminente fim da indústria petrolífera. Abrangendo esse quadro, podemos destacar o emprego da energia elétrica como propulsão em veículos automotores. Tal tendência que visa suprir de forma efetiva as necessidades emergentes do século XXI e garantir o contínuo desenvolvimento das próximas gerações vem sendo objeto de estudo por instituições de pesquisa, fabricantes/montadoras de carros, empresas de tecnologia, concessionárias de energia elétrica e universidades do mundo todo, tornando cada vez mais próxima a autonomia da produção, comercialização e utilização dos carros elétricos.

10

1 OBJETIVO

Conforme edital disponibilizado pela própria Universidade Paulista, este trabalho tem como escopo o planejamento, construção e apresentação de um protótipo de um carro movido a energia elétrica (baterias ou pilhas), com controle remoto (com ou sem fio) para direciona-lo, fazendo-o percorre uma pista de dimensões e percurso pré-estabelecidos. As dimensões estabelecidas normatizam a construção do protótipo de modo a contemplar que o peso total não ultrapasse 2,0 kg tendo chassi construído em acrílico ou em compensado ou em alumínio, além de possuir 4 rodas de qualquer material e tamanho e farol funcional, sendo de livre escolha o seu design. O comprimento e a largura máxima devem ser, respectivamente, 300mm e 200 mm, ficando a critério do grupo a dimensão de altura. Em relação a apresentação do projeto, o carro colocado a prova deverá ser capaz de percorrer uma pista de 10,0 m de largura, com 20,0 m de comprimento em circuito misto (curvas e retas) em no máximo 5 minutos.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA

Atualmente, entre as várias temáticas discutidas pela ciência no âmbito da conservação ambiental para criação de uma economia sustentável, a diminuição na emissão de gases poluentes na atmosfera tem sido destacada. Desde 1990 é sabido pela comunidade científica que alterações climáticas são principalmente provocadas por CO2 (dióxido de carbono) emitidos pela queima de combustíveis fósseis. Este processo é pertinente ao funcionamento de motores de combustão, principal tecnologia empregada em veículos automotores, conferindo ao setor de transporte a responsabilidade por 14% do aquecimento global. Sendo assim, a busca por fontes energéticas mais limpas que sejam capazes de substituir o emprego de combustíveis fosseis, associada a eminente escassez de petróleo e seus derivados, tem ganhado enfoco de estudantes, pesquisadores, governos e empresas. Tais esforços nos levaram, entre outros resultados, a aprimorar uma conhecida tecnologia desenvolvida em 1828 pelo húngaro Ányos Jedlik, aplicando-a de forma efetiva em veículos: o motor elétrico.

11

2.1 História do Carro Elétrico

Os veículos elétricos estão entre os primeiros carros construídos durante os anos iniciais da indústria automobilística. O primeiro veículo independente a rodar com eletricidade foi construído na década de 1830, na Escócia. A fonte de energia para esse veículo não era recarregável, um problema considerável. Vários outros veículos elétricos chegaram às ruas nos anos 1800, mas o primeiro automóvel elétrico real surgiu em 1891, na oficina de William Morrison, de Des Moines, em Iowa. Em 1900, 28% de todos os carros nos Estados Unidos rodavam com eletricidade.

Imagem 01 – Primeiro Carro Elétrico

Contudo, pouco depois desse pico de popularidade, o carro elétrico caiu em declínio quando Henry Ford introduziu o Modelo T, com motor de combustão e produzido em massa, tornando os automóveis acessíveis às massas. Em 1920 o carro elétrico havia praticamente desaparecido, substituído por carros que iam mais longe e mais rápido com mais energia, transição que foi auxiliada pelo fato de que a gasolina estava prontamente disponível. A ideia de um carro elétrico para as massas voltou em 1960, mas só pegou na década de 1970, quando as preocupações com a poluição e os preços crescentes da gasolina aumentaram.

12

2.2 Tipos de Carros Elétricos

Existem atualmente dois tipos de carro elétricos comercializados no mundo: O carro com baterias que podem ser recarregadas e o carro a hidrogénio, que através de uma reação química com o oxigénio produz corrente elétrica (o mais autónomo).

2.2.1 Carro com baterias recarregáveis

Este modelo de carro utiliza motores movidos a eletricidade que convertem a energia elétrica armazenadas em baterias químicas, atualmente constituídas de ácido-chumbo ou níquel-hidreto metálico (NiMH) ou lítio-íon (Li-ion), em energia mecânica e podem trabalhar tanto com corrente contínua ou com corrente alternada, sendo este último ligeiramente mais eficiente. O funcionamento desses motores

está baseado nos princípios

do

eletromagnetismo, mediante os quais, condutores situados num campo magnético e atravessados por corrente elétrica, sofrem a ação de uma força mecânica, força essa chamada de torque.

Imagem 02 – Esquema de um motor elétrico

Acima está a figura de um esquema simplificado de um motor elétrico. Ele possui um imã que produz um campo de indução magnética, um cilindro onde estão os condutores e fios que são ligados a um gerador.

13

2.2.2 Carro Elétrico a Hidrogênio

Atualmente existem dois tipos de tecnologias empregadas em veículos que utilizam o hidrogênio como fonte geradora de energia: a combustão, onde o hidrogênio se queima como no esquema de um motor de combustão interna; e através da conversão da célula de combustível, onde o hidrogênio se converte em eletricidade por meio de células de combustível que movem motores elétricos, funcionando como uma espécie de bateria elétrica. Este último é considerado veículo com emissão zero de poluentes porque o único subproduto do hidrogênio consumido é a água. Até janeiro de 2010, a Honda foi a única empresa que conseguiu a homologação necessária para comercializar veículos com essa tecnologia. Trata-se do FCX Clarity, distribuido no Japão e Estados Unidos, apresentado na imagem a seguir.

Imagem 03 – Honda FCX Clarity

2.2.3 Carro Elétrico a Água???

Parece surreal, mas veículos que utilizam água como fonte geradora de energia é algo possível e tendência o futuro da indústria automobilística. Como primeira prova disso, em março de 2014, foi apresentado no Salão de Genebra, na Suíça, o QUANT e-Sportlimousine, veículo movido a água do mar que chega a 100 km/h em incríveis 2,8 segundos.

14

Esse veículo, desenvolvido pela empresa nanoFlowCell, possui uma bateria química baseada em lítio-enxofre e nanocélulas que respondem a reações químicas originadas a partir do uso da água salgada (não necessariamente do mar) como eletrólito, assim como uma bateria de hidrogênio. O líquido eletrólito passa por uma membrana existente no tanque, criando uma corrente elétrica que é armazenada e distribuída por super capacitores. Cada tanque tem capacidade para até 200 litros de água salgada que permitem rodar até 600 km.

Imagem 04 – QUANT e-Sportlimousine

Outra peculiaridade do Quant e-Sportlimousine é que ele possui quatro motores de 227 cavalos de potência, um para cada roda. Embora tenha teóricos 908 cavalos no total, por motivos de segurança sua potência operacional é bloqueada em 644 CV.

3 METODOLOGIA

O planejamento e construção do protótipo do carro movido a energia elétrica foram regidos pelas normas apresentadas nos itens III e IX do edital disponibilizado pela coordenação do curso de engenharia da Universidade Paulista Campus Flamboyant. Além disso, as demais orientações sobre o dimensionamento da pista de prova, critérios de avaliação, trabalho escrito, apresentação, postagem do trabalho e sugestão de modelo também estavam contidas no documento disponibilizado. 15

3.1 Considerações Sobre o Projeto

De modo a manter conformidade com o edital do trabalho, o protótipo do carro elétrico deverá ter o chassi construído em acrílico ou em compensado ou em alumínio, respeitando as dimensões máximas de 300x200 mm e peso máximo total de 2,0 kg. Deverá possuir farol funcional e 4 rodas de qualquer material e tamanho, ficando sob livre escolha a altura do protótipo e seu design.

3.2 Tecnologia Empregada

O primeiro passo tomado para o início do processo de fabricação do protótipo foi a escolha da tecnologia a ser empregada. Dentre as várias opções que estavam em conformidade com as normas regulamentadoras do trabalho e a disposição do grupo, acabamos escolhendo o Comando Elétrico como principal mecanismo a ser empregado devido a sua praticidade e extensa aplicação.

3.2.1 Definição de Comandos Elétricos

Por definição, os comandos elétricos são dispositivos elétricos ou eletrônicos usados para acionar motores elétricos, como também outros equipamentos elétricos, sendo compostos por uma variedade de peças e elementos como contatores, botões temporizadores, relés térmicos e fusíveis. Permitem um controle sobre o funcionamento das máquinas, evitando, ao mesmo tempo, manejo inadequado pelo usuário e, além disso, dispõe de mecanismos de proteção para a máquina e para o usuário, melhorando o conforto para manejar máquinas e possibilitando também controle remoto das máquinas.

3.2.2 Circuito Elétrico Aplicado

De fato, foi necessário adaptar vários dispositivos elétricos e eletrônicos para que fosse possível alcançar a funcionalidade do protótipo, mas foram mantidos todos os princípios fundamentais acerca do emprego de comandos elétricos. Isso se fez preciso porque, normalmente, essa tecnologia é empregada em equipamentos de grande porte, principalmente em industrias. 16

O circuito empregado no carrinho foi elaborado a partir das exigências prescritas no edital e de modo a suprir as necessidades encontradas no processo de adaptação de tecnologia. Basicamente, o circuito de cada motor é constituído por uma fonte de energia e 2 pares de botoeiras que atuam como chaves no acionamento e na reversão do motor. Observe o circuito abaixo.

Imagem 05 – Circuito Elétrico Utilizado

Note que nesse tipo de ligação foram necessárias duas botoeiras para ligar o motor, seja no sentido horário ou no sentido anti-horário. Essa ligação é conhecida como ponte H e tem como principal função controlar do sentido de motores de corrente contínua escovados através do chaveamento de componentes eletrônicos. O termo Ponte H, é derivado da representação gráfica típica deste circuito. Sem sombra de dúvidas, a ponte H é uma das peças chaves no circuito de acionamento dos motores. Sem a utilização da mesma seria impossível fazer a reversão do motor elétrico do carrinho, mas vale ressaltar que o mal acionamento de suas chaves poderiam acarretar em um curto circuito, podendo danificar vários componentes.

3.3 Software para Simulação

De modo a facilitar o entendimento sobre quais operações o circuito iria executar através do acionamento de cada chave e também possibilitando a visualização do caminho percorrido pela corrente elétrica, foi utilizado o software

17

FluidSIM. Desenvolvido e criado pela fornecedora de tecnologia de automação FESTO, este tem como carro chefe o emprego e a visualização de circuitos eletro hidráulicos e eletropneumáticos, mas é bastante útil no desenvolvimento de circuitos de comando elétrico e digitais, uma vez que os mesmos estão diretamente interligados. Além disso, o FluidSIM oferece um editor de diagramas de circuitos com descrições detalhadas de todos os componentes, vista animada de segmentos, fotografias de componentes e sequências de vídeo, tornando bem mais dinâmica a simulação.

4 CONTRUÇÃO DO CARRINHO ELÉTRICO

4.1 Materiais e Ferramentas Utilizadas

Segue abaixo a lista contendo os materiais e as ferramentas utilizadas durante o processo de fabricação e montagem do carrinho elétrico: 

Compensado de madeira



Cola quente



Motorzinho elétrico



Supercola (Cianoacrilato)



LEDs (branco e azul)



Dobradiça de metal



Rodas de plástico



Tesoura



Botoeira (com e sem trava)



Faca



Micro botão



Estilete



Estrutura plástica (controle,



Arco de serra

direção e redução do carrinho)



Solda estanho



Tubo de alumínio



Chaves de fenda



Bateria 3,7V



Alicate universal



Bateria 9V



Pistola de cola quente



Conector para bateria 9V



Multímetro



Piezo



Caneta esferográfica



Fio Paralelo Cristal 2x0,75mm



Fita isolante

Cabinho estanhado 14 1.5mm2



Fita crepe

 

Estanho

18

4.2 Etapas da Construção

O processo de planejamento e construção do protótipo do carro elétrico basicamente ficou dividido em 5 etapas, mas é claro que se trada de um trabalho bem mais amplo e minucioso do qual não cabe ser empregado à risca neste documento por sua extensão. Confira a seguir o passo a passo referente as etapas mais importantes acerca da criação do projeto.

4.2.1 Escolha da tecnologia e do design

Antes de mais nada, fez-se mais que necessária a escolha dos parâmetros a serem seguidos para dar início as atividades referentes a construção do protótipo. Após várias pesquisas e discursões sobre qual tecnologia seria utilizada, chegamos à conclusão que, assim como mencionado anteriormente, o comando elétrico se adaptaria melhor a nossa realidade por sua simplicidade e praticidade. A partir daí, começou a se pensar no quesito design de modo que representasse bem o grupo, expressando originalidade, sofisticação e personalidades definidas, o que felizmente foi bem retratado com o tema “trator” como inspiração (mais especificamente, o Massey Ferguson).

Imagem 06 – Trator: inspiração para design

19

4.2.2 Elaboração do circuito elétrico e aquisição de materiais

Logo após a escolha da tecnologia a ser emprega e qual temática abordaríamos no design, esforços foram voltados para elaboração do circuito elétrico a ser montado no protótipo, de modo a cumprir todas as exigências estabelecidas no edital e ir de encontro com nossos próprios anseios mediante o projeto. Foram utilizados vários princípios do comando elétrico para elaboração, contendo três circuitos fechados e independentes, sendo dois relacionados aos motores e um a buzina e iluminação. Cada um dos dois circuitos que contém um motor possui também uma bateria alcalina de 9V e quatro micros botões que, ao serem acionados, funcionam como uma ponte H (esquema que já fora descrito neste relatório).

Imagem 07 – Circuito elétrico para cada motor

O circuito da buzina e iluminação é composto por uma bateria de celular de 3,7V, um piezo, cinco LEDs (quatro brancos e um azul) e duas botoeiras, sendo uma com trava para ligar a iluminação e a outra de pulso para a buzina. Enquanto a iluminação, os LEDs foram ligados em paralelo no intuito de extrair o máximo potencial luminoso nesse arranjo. O piezo foi ligado como uma subdivisão do circuito

20

alimentando pela bateria de celular, sendo ligado em série com sua respectiva botoeira de acionamento. A seguir, um esquema simplificado da planta elétrica contendo o diagrama multifilar do circuito desenvolvido.

Imagem 08 – Planta elétrica

É válido lembrar que o circuito planejado passou por simulação em software antes de ser declarado com válido e definitivo. Devidamente aprovado pelo grupo, que contou com orientação externa de profissionais qualificados, deu-se início a busca pelos componentes que viriam a fazer parte do protótipo, tais como as ferramentas e acessórios necessários.

4.2.3 Montagem da parte mecânica

Toda estrutura física do protótipo foi feita ou adaptada artesanalmente utilizando compensando de madeira, estruturas plásticas, material reciclado e cola (supercola e cola quente). Em conformidade com o edital, o chassi do protótipo foi inteiramente construído em uma chapa compensada de madeira com espessura aproximada de 5 mm, formando uma espécie de “T”, assemelhando-se ao assoalho de um Massey Ferguson.

21

Foram retirados o conjunto da barra de direção, o eixo de tração, as engrenagens, mancais de deslizamento feitos em plástico, suporte para motor e rodas dianteiras de um carrinho de controle remoto e adaptados na estrutura do chassi de madeira, sendo parafusados ou colados.

Imagem 09 – Montagem da parte mecânica

Além do chassi, a “lataria” do trator também foi construída utilizando a chapa de compensado, dando forma ao protótipo almejado. Observe os traços e componentes utilizados, bem como materiais reciclados, para criação do design do veículo na imagem abaixo.

Imagem 10 – Design de madeira

22

4.2.4 Montagem da parte elétrica

Com o findar da montagem e ajustes mecânicos, partimos para as instalações elétricas observando e respeitando a composição do circuito elétrico elaborado, fazendo as alterações necessárias que surgiam ao longo do processo. O primeiro passo executado e também o que mais exigiu atenção foi a montagem da ponte H, jumpeando os devidos terminais dos micros botões com fio e solda a estanho.

Imagem 11 – Ponte H fabricada

Repare que, assim como apresentado na imagem 08 – Planta elétrica, cada botão possui dois jumperes ligando-os entre si e que receberam, através de fios, sinais periféricos, sejam de alimentação positiva/negativa ou de comandos para o acionamento do motor. Esses dispositivos foram colocados no controle e são os responsáveis por ligar e realizar a inversão da rotação nos motores, fazendo o protótipo andar para frente ou para trás e virar para esquerda ou direita. A partir daí, foram colocados os fios condutores para ligar os controles (mico botões e botoeiras) às fontes de energia (baterias) e seus respectivos sinais de saída (motores, faróis e buzina). Como mencionado anteriormente, cada motor possuía seu próprio circuito fechado contendo uma bateria de 9V e 4 micros botões, bem como o independente acionamento creditado aos faróis e a buzina, mesmo estes fazendo parte de um mesmo circuito fechado e compartilhando a mesma bateria.

23

Uma curiosidade sobre a implantação do sistema de iluminação é que este teve seus componentes estrategicamente instalados de modo a não prejudicar no desempenho do veículo. A bateria de 3,7V deste circuito foi colada embaixo do teto para não ocupar espaço no chassi e favorecer as ligações com os fios condutores. Além disso, o protótipo contou com dois faróis na parte dianteira e dois faroletes logo abaixo do teto, para mais além de ter sido instalado um LED azul na parte inferior da carroceria imitando uma luz de neon automotivo.

Imagem 12 – Preparação dos fios condutores

Imagem 13 – Instalação do circuito elétrico

24

4.2.5 Teste drive!

Com a parte elétrica já montada e com seus comandos adaptados em um controle de plástico, chegou a hora de testar o desempenho do protótipo. Em um primeiro momento, notamos que haviam alguns ajustes a serem feitos na barra de direção por estar com dificuldades para virar para esquerda e também no comando elétrico responsável por essa função que apresentava mal contato.

Imagem 14 – Teste drive

4.2.6 Resultado Final: Maquete pronta!

Imagem 15 – Maquete pronta

25

5 CUSTOS DO PROJETO

Bem como qualquer empreendimento, o projeto e execução do carrinho elétrico também tiveram seus custos, além de tempo e dedicação. Em meio ao planejamento do protótipo, foi visada a economia de recursos e materiais desde o início no intuito de reduzir os gastos e desperdícios. A seguir, a relação dos materiais utilizados e seus respectivos valores. QUANT

MATERIAL

CUSTO UNITÁRIO

TOTAL

1

Carrinho de Controle Remoto

R$ 45,90

R$ 45,90

1

Compensado de Madeira 1m x 1m x 0,005m

R$ 6,45

R$ 6,45

5

LEDs (Branco e Azul)

R$ 1,50

R$ 7,50

2

Bateria Alcalina 9V

R$ 19,90

R$ 79,60

2

Botoeiras (com e sem trava)

R$ 2,00

R$ 4,00

1

Micro botão – Pacote 10 peças

R$ 2,99

R$ 2,99

1

Piezo

R$ 1,50

R$ 1,50

10

Fio Paralelo Cristal 1x0,75mm

R$ 2,00

R$ 20,00

1

Supercola (Cianoacrilato)

R$ 8,50

R$ 8,50

TOTAL:

R$ 176,44

Tabela 01 – Custos do projeto

6 TESTE EM PISTA DE PROVA A apresentação do protótipo foi realizada no dia 11 de maio de 2015, às 11 horas e 45 minutos, no hall do Bloco D, Universidade Paulista de Goiânia (Campus Flamboyant). Tal teste consistia em percorrer uma pista de 1,0 m de largura, com 20,0 m de comprimento em circuito misto (curvas e retas) em no máximo 5 minutos, sendo assistido pela comissão julgadora da atividade prática supervisionada, representada pelo professor Adriano Fonseca, que avaliou com base nos critérios pré-estabelecidos no edital. Confira o vídeo da volta do nosso carrinho através do link: (https://www.youtube.com/watch?v=NGyBU4AZv4o).

26

7 FOTOS EXTRAS

Imagem 16 – Foto oficial do grupo

Imagem 17 – Maquete vista frontal

27

CONCLUSÃO

Marcados por grandes desafios e superações, o planejamento, a pesquisa, a execução e a apresentação do protótipo do carro movido a energia elétrica como exigência parcial para aprovação no 3º semestre do Curso de Engenharia Ciclo Básico se fez uma experiência ímpar, cheia de conteúdos que agregam em muito na formação acadêmica e pessoal de qualquer indivíduo. O contato de aproximação com novas tecnologias que são tendência de prosperidade para o futuro nos instigou a querer fazer parte de processo com mais afinco, colocando à disposição do progresso tecnológico e da humanidade os esforços que empregamos durante os anos de estudo vivenciados neste início de carreira e que ainda teremos pera frente. Através de pesquisas e discursões, a temática sobre carros alimentados a energia elétrica foi inserida em nosso contexto de maneira a possibilitar a fundamentação teórica e execução na prática deste protótipo. É verídico afirmar o quão rico e fascinante são os conceitos físicos inseridos neste contexto que vão deste a física clássica a física atual, utilizando e colocando a prova o legado de vários cientistas renomados, como por exemplo, o italiano Alessandro Volta e os alemães Georg Simon Ohm e Gustav Robert Kirchhoff. De fato, a execução do protótipo foi o maior desafio enfrentado pelo grupo. Mesmo com as especificações estabelecidas pelo grupo por meio de debates e consultorias com profissionais especializados, adaptar a tecnologia escolhida a realidade do projeto não se fez uma tarefa fácil. Tivemos vários problemas envolvendo

o

dimensionamento

de

componentes,

bem

como

falhas

no

funcionamento de outros, exigindo consideráveis mudanças ao longo da execução do projeto e ampliando drasticamente o tempo empregado, estimando-se um total aproximado de 72 horas dedicados somente em sua execução Em resumo, a proposta de atividade supervisionada foi de grande valia para nossa formação acadêmica, levando em consideração toda a temática e dinamismo existentes no trabalho apresentado. A pesar dos vários contratempos, conseguimos finalizar com êxito o protótipo quase dois dias antes do teste em pista de prova que foi agendado para o dia 11 de maio de 2015, ás 11 horas e 40 minutos no próprio campus da Universidade Paulista de Goiânia (Campus Flamboyant), alcançando nota 4,5 pelo desenvolvimento e execução do protótipo. 28

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

SEED,

Schlumbeger

Excellence

in

Education

Development

–

Desenvolvimento de Veículos Elétricos. Veículos com Eficiência Energética: Veículos 100% Elétricos. Disponível em: < http://www.planetseed.com/pt-br/ node/10 2394>. Acesso: 16 de maio de 2015. INDRIÚNAS, Luís – Revista Superinteressante. Carros elétricos: velocidade limpa. Disponível em: < http://super.abril.com.br/tecnologia/carros-eletricos-velocidad e-limpa-447363.shtml>. Acesso: 16 de maio de 2015. WIKIPÉDIA – Wikipédia, a enciclopédia livre. Veículo Elétrico. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/Ve%C3%ADculo_el%C3%A9trico >. Acesso em: 16 de maio de 2015. SILVA, Edílson Alfredo – Eletricista Mazinho. Definições e conceitos elétricos. Disponível em: < https://eletricistamazinho.files.wordpress.com/2010/02/clic -aqui.pdf >. Acesso em: 16 de maio de 2015. COMO FUNCIONA – Salão do Carro. Como funcionam os Carros Elétricos. Entenda como funcionam os veículos verdes, desde o funcionamento do motor até o processo de recarga. Disponível em: < https://salaodocarro.com.br/classicos/chev rolet-opala.html >. Acesso em: 17 de maio de 2015. WIKIPÉDIA – Wikipédia, a enciclopédia livre. Ponte H. Disponível em: < htt p://pt.wikipedia.org/wiki/Ponte_H >. Acesso em: 17 de maio de 2015. ROMANZOTI, Natasha – Hypescience. Carro movido a água salgada é aprovado na Europa. Disponível em: < http://hypescience.com/carro-movido-agua-sa lgada-e-aprovado-na-europa/>. Acesso em: 17 de maio de 2015.

29

TERRA, Carros e motos – Terra. Alemanha homologa carro movido à água do mar. Disponível em: < http://economia.terra.com.br/carros-motos/alemanha-homo loga-carro-movido-a-agua-do-mar,cbccd0fe98638410VgnVCM20000099cceb0aRCR D.html>. Acesso em: 17 de maio de 2015 DAQUINO, Fernando – Tecmundo. Supercarro movido à água salgada já pode rodar pelas estradas europeias. Disponível em: < http://www.tecmundo .com.br/carro/63321-supercarro-movido-agua-salgada-rodar-estradaseuropeias.htm>. Acesso em: 17 de maio de 2015. LOBATO, Sheila – Revista Planeta Terra. Reportagens: O mundo sem petróleo. Disponível em: < http://revistaplaneta.terra.com.br/secao/reportagens/o-mu ndo-sem-petroleo>. Acesso em: 17 de maio de 2015. WIKIPÉDIA – Wikipédia, a enciclopédia livre. Comandos Elétrico. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/Comando_el%C3%A9trico>. Acesso em: 17 de maio de 2015. WIKIPÉDIA – Wikipédia, a enciclopédia livre. Veículo movido a hidrogênio. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/Ve%C3%ADculo_movido_a_hidrog%C3 %AAnio>. Acesso em: 17 de maio de 2015.

PORTILIO, Gabriela. Planeta Sustentável, Revista Mundo Estranho. Quanto tempo vai durar o petróleo no mundo. Disponível em: < http://planetasustent avel.abril.com.br/noticia/energia/conteudo_280677.shtml>. Acesso em: 17 de maio de 2015. SILVA, Marco Aurélio da – Brasil Escola. Eletricidade: acionamento de motores elétricos. Disponível em: < http://www.brasilescola.com/fisica/eletricidade-a cionamento-motores-eletricos.htm>. Acesso em: 17 de maio de 2015. FORMATAÇÃO NAS NORMAS DA ABNT – Formatação nas normas ABNT. Referências para formatação do relatório. Disponível em: < http://formatacaoabnt. blogspot.com.br>. Acesso em: 19 de maio de 2015. 30