Projeto de um triciclo elétrico, baseado num planador elétrico

Abstract

Esta dissertação aborda a elaboração de um projeto inovador da construção de um triciclo elétrico, baseado num planador elétrico, numa era onde as preocupações ambientais são uma presença constante e despertam cada vez mais a consciência de um maior número de indivíduos. A problemática ambiental é apresentada sucintamente no primeiro capítulo, onde são explicados os motivos pelos quais o carro elétrico se apresenta ecologicamente mais vantajoso. Apesar de os carros elétricos despertarem cada vez mais a atenção do mercado automóvel, a construção e desenvolvimento deste tipo de veículos não constitui uma novidade no ramo da engenharia automóvel, como é possível evidenciar no segundo capítulo, onde é feita uma breve abordagem histórica dos veículos que utilizam esta tecnologia. Esta foca os veículos elétricos mais carismáticos ao longo da história da engenharia automóvel. No entanto, o triciclo elétrico, construído a partir da fuselagem de um planador já existente, apesar de não apresentar uma rutura com a tecnologia já existente, constitui uma evolução e melhoramento da mesma, uma vez que procura a união da tecnologia aeronáutica e automóvel, visando uma melhor eficiência energética. Os principais conceitos chave inerentes à engenharia automóvel, e fulcrais para se contextualizar e fundamentar este projeto, são apresentados também no segundo capítulo, sob a forma de uma revisão bibliográfica. São, entre outros, abordados os conceitos de distribuição de massas, posição do centro de gravidade, características da geometria das suspensões, sistema de travões e análise aerodinâmica. O ponto fulcral do projeto, o desenvolvimento do desenho do triciclo motor, é apresentado no terceiro capítulo, acompanhado pela explicação da geometria de cada componente. São também apresentados diversos cálculos, tais como a distribuição e transferência de peso e forças atuantes no sistema de amortecimento. No quarto capitulo é efetuada uma análise aerodinâmica. Com os valores resultantes da análise aerodinâmica, é calculado o coeficiente aerodinâmico, bem como o consumo e autonomia do veículo. Por último, no quinto capítulo, é feita uma descrição da construção dos componentes em fibra, bem como das baterias. Complementarmente, são apresentadas as conclusões resultantes do projeto desenvolvido, que permitem avaliar a pertinência do mesmo no contexto atual, em que se exige veículos cada vez mais competitivos.

This dissertation aims to develop the innovative project of building a electric tricycle based on an electric glider, in a time of environmental concerns which are getting more and importance and which awaken more and more the awareness of a greater number of individuals. The environmental issues are briefly presented in the first chapter, in which the reasons why the electric car is getting more and more advantageous in an ecological perspective are explained. Althoug the electric car is calling more and more the attention the the automotive market, the construction and development of this type of vehicules is not something new in the field of automotive engineering, as we can notice in the second chapter, in which a briefly historical approach about the vehicules based on this technology is presented. This approach highlights the most charismatic electric vehicles throughout the history of automobile engineering. Although the electric tricycle based on the fuselage of an existing glider doesn´t present a breakthrough with the existing technology, it can be seen as an evolution and improvement of that technology, as it seeks the union between aviation technology and automobile technology, as an attempt to improve energy efficiency. The main key concepts which are inherent to automotive engineering and which are essential to contextualize and to substantiate this project are also presented in the second chapter, as a literature review. It is discussed, among other concepts, the concept of mass distribution, position of the center of gravity characteristics of the geometry of the suspensions, brakes and aerodynamic analysis. The main point of the project is the development of the motor tricycle design and it is presented in the third chapter, then it is followed by the explanation of the geometry of each component. We also present several calculations, such as distribution and transfer of weight and forces acting on the damping system. In the fourth chapter it is presented an aerodynamics analysis. The drag coefficient and the consumption and autonomy of the vehicle are estimated from the values obtained from the aerodynamic analysis. Finally, in the fifth chapter, it is given a description of the construction of the fiber components and the construction of the batteries. Finally, we present the conclusions obtained from the project which was developed are presented, which can make it possible to assess the relevance of the electric tricycle in the present time, a time that demands more and more competitive vehicles.