DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO DE VEICULO AUTOSSUETENTAVEL. Jackson de Godoi Batista. Renato Franco de Camargo. Universidade São Francisco

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1 DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO DE VEICULO AUTOSSUETENTAVEL Jackson de Godoi Batista Renato Franco de Camargo Universidade São Francisco Resumo: A frota de carros a combustão que rodam no mundo deixam uma gama de poluentes em nossa atmosfera. Os carros elétricos solucionam em parte esse problema. Atualmente surgiram modelos de carros elétricos, alguns são movidos apenas a eletricidade, outros denominados híbridos necessitam de dois ou mais tipos de energia. Normalmente, o combustível convencional trabalha conjuntamente com o combustível elétrico. Até então, aparentemente se trata de algo chamativo e não poluente, porém a geração de energia não consegue sustentar uma população inteira de carros elétricos. O projeto a ser desenvolvido teria como base esses veículos, combinando-os com o princípio de eletromagnetismo. A ideia primordial seria mover um carrinho elétrico com sua própria energia cinética. A maior parte da energia utilizada em nosso país tem como base o magnetismo. A energia elétrica é um exemplo bem claro disto, a água gera energia cinética para que determinadas pás movimentem um eixo e, consequentemente, movimente imãs para criar um campo magnético e assim gerar energia. No projeto em questão, seria utilizada a rotação dos eixos do carro para gerar esse mesmo tipo de energia. A energia por sua vez, ao invés vez de ser distribuída em uma rede, seria utilizada internamente no veículo. Um engenheiro da Coréia do Sul está trabalhando em um projeto que capta energia de faixas eletromagnéticas instaladas nas ruas. O projeto em si já passa de um protótipo e já foi construído e tamanho real e por enquanto não há informação sobre a produção do veiculo para fins comerciais. Palavras-chave: Poluentes,Eletromágnetismos,Carros. Apoio financeiro: USF *Bolsista de Iniciação Científica PROBAICITExt/USF

2 Introdução Em função da alta poluição atmosférica gerada pelos veículos movidos a hidrocarbonetos orgânicos, questiona-se a busca por novas tecnologias. Esta busca por alternativas vai de encontro às preocupações quanto à sustentabilidade que, associada à necessidade de comprometimento das empresas com o meio ambiente, pode impulsionar novas pesquisas nesta área. Um exemplo que pode ser citado está sendo desenvolvido na Coréia do Sul. A ideia central consiste na captação de energia elétrica e armazenamento em baterias, permitindo ao veículo ter energia para deslocamento, sem gerar poluentes (Carros Híbridos, Veículos Ecologicamente Corretos). Outros estudos avaliam o impacto da substituição de carros à combustão por veículos elétricos, o que é fundamental antes da implantação efetiva. A questão da sustentabilidade, quando relacionada aos impactos ambientais, é uma questão necessária e urgente. A busca de energia limpa entra neste contexto, em diálogo com a proposta deste projeto de pesquisa. A questão da busca por formas alternativas não é nova. Já em 1903, começouse a pensar nos primeiros veículos híbridos. Após longa fase de declínio, entre as décadas de 1960 e 1970, a necessidade de se pensar em veículos movidos a energias alternativas foi retomada. Alguns fatores devem ser considerados quando pensamos nestas novas possibilidades. Além da questão do investimento na busca por novas tecnologias, deve-se levar em conta o impacto que esta transformação acarretaria para a indústria automobilística e mesmo na forma de vida das pessoas, pois estas

3 transformações exigem também repensar a vida na cidade, implicando em novas formas de vivência e consciência dos impactos das ações diárias sobre o meio ambiente. Para classificarmos os veículos elétricos, podemos considerar três grandes grupos Híbridos (possui maior eficiência em relação ao veículo à combustão), Elétrico Puro (baixa autonomia) e Híbrido Plug In (bateria possui maior capacidade em relação ao híbrido). Outro fator determinante para comprovar a necessidade de busca por novas alternativas diz respeito ao aumento da frota nacional de veículos, que dobrou entre 2000 e 2010, aumentando ainda mais o impacto para o meio ambiente. Alguns pesquisadores apontam as vantagens associadas ao desenvolvimento de veículos movidos a energias alternativas, ressaltando-se a questão da diminuição da poluição atmosférica. No entanto, outras pesquisas apontam que o processo de conscientização da população e, portanto, popularização da compra deste tipo de veículo, ainda é lento. O avanço nas pesquisas associadas a estas tecnologias já demonstra progressos como baterias mais leves, tempo de recarga menor e maior durabilidade. Os chamados veículos verdes ou limpos, mesmo que menos usuais, pois o preço ainda é considerado alto e fora do padrão comercial de um veículo comum, têm sido um pouco mais difundidos, como pequenas frotas de táxi em São Paulo e no Rio de Janeiro. Algumas pesquisas apontam que na Europa, em 2028, metade da frota de veículos será de carros elétricos, isso devido ao incentivo de políticas específicas para este fim. Ainda que o cenário atual não pareça vantajoso à produção de veículos com tecnologias alternativas, a necessidade de

4 adequação às questões ambientais tornará urgente estes projetos. O incentivo do uso de energia contribuiria para um ambiente menos poluído. Dentro deste contexto, este projeto de pesquisa visa contribuir com a busca por alternativas que tornem viáveis a aplicação de novas tecnologias que não gerem impacto ambiental, e também não acarretem em maior consumo de energia, como é observado em muitas situações. O projeto será interdisciplinar e integrador. Interdisciplinar pois engloba os conceitos e teorias de várias disciplinas e também Integrador, pois cada aluno envolvido ficará responsável por uma das duas áreas do projeto, sendo elas a parte de desenvolvimento mecânico e de desenvolvimento elétrico. A divisão entre estas duas áreas permitirá que cada aluno seja responsável por um Plano de Trabalho específico. No entanto, deve-se ressaltar que para a concretização do projeto, o desenvolvimento das atividades deverá estar integrada pois são dependentes, interferindo-se mutuamente. A contribuição deste plano de trabalho será o desenvolvimento da pesquisa relacionada aos conteúdos que envolvam a área da elétrica, tais como conceitos de energia, principalmente as energias cinéticas, elétricas / magnéticas e potência. Para se ter sucesso na parte elétrica do projeto, é necessário ter uma razoável transformação entre os tipos de energia, ou seja, se há uma boa transformação de energia, a potência do veículo também será boa. O movimento do protótipo será tão eficiente quanto maior for a eficiência entre estas transformações de energia.

5 Método Inicialmente o projeto teve como base o estudo de conceitos de características pertinentes à energia elétrica. Posteriormente o projeto se resumia em questões de montagem para realização dos testes. O procedimento constitui no acoplamento do eixo dos motores elétrico no eixo do carrinho. Esquema : Acoplamento de eixo -< figura editada >; Assim ao movimentar o carrinho estaríamos movimentando também o eixo do motor e com isso ocorre a produção de energia elétrica. O protótipo parcial apresentado não possui as rodas para movimentação, os motores estão fixos em uma maquete, a questão de movimentação do carrinho foi analisada e

6 posteriormente será realizado um processo de montagem para atender a movimentação do carrinho. Procedimentos Os eixos de rotação que movimentam as rodas foram acoplados ao eixo de um motor elétrico com material de poliuretano. Conforme mostra os esquemas 7 e 8 a seguir. Esquema : Acoplamento motor eixo -< Foto tirada por Jackson Godoi >;

7 Resultados e Discussão Os resultados obtidos através dos testes de tensão são demonstrados na tabela a seguir. Motor Tensão V Média 1 10,09 10,11 10,12 10,13 10, ,03 10,03 10,04 10,06 10, ,06 10,14 10,20 10,22 10,18 4 9,91 9,99 10,03 10,14 10,03 Tabela 3: Tensões obtidas com os testes

8 Considerações finais A partir da montagem do protótipo foi observado que e possível obter tensão nos motores utilizando a própria energia cinética gerada pela movimentação do carrinho. Posteriormente na execução do projeto serão analisados meios para distribuição e aproveitamento interno das tensões geradas pelos motores, como também será aprofundado o processo de montagem do protótipo. Os resultados são animadores pois a tensão gerada por um único motor tem media de 10V, a tensão de saída do carregador convencional da bateria tem 7V, ou seja, +3V de diferença entre os parâmetros.

9 Referências Carros híbridos. Veículos Ecologicamente corretos. Carro movido a faixas eletromagnéticas. Disponível em < Acesso em 20 mai 15. CHADEMO. Chademo s fast charging station in the world. Disponível em < Acesso em 28 mai 2015.

10 O Dia. Mundo e Ciência. Carro do futuro é flutuante e usa energia eletromagnética. Disponível em < Acesso em 15 mai Energy.Gov. Vehicle Technologies Office: Advanced Vehicle testing activity (AVTA) data and results. Disponível em < >. Acesso em 28 mai 15. Mais.Uol. Lei de Indução de Faraday e o Motor de Corrente Alternada. Disponivel em < Educacao. Globo. Indução Eletromagnética < Ciencia.hsw.uol. Motor Elétrico Disponivel em :< Brasil. Escola Disponivel em : < 383a91>. Ebah. Indução Eletromagnética. Disponivel em: <