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Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica
Supervisores:
Ana Rosanete Lourenço Reis
João Pedro Duarte
Monitor:
Mário Silva
Turma: 1M05
Equipa: 1M05_02
Bernardo José Pinho Sampaio - 201405353
Catarina da Silva Pereira Borges - 201403790
Diogo Matos de Jesus Monteiro - 201403846
Francisco Forte Alvim de Castro - 201403574
Francisco Gomes Machado Monteiro Fernandes - 201404225
Data de entrega:
3 de novembro de 2014
Novembro 2014
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
i
MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Agradecimentos
Gostaríamos de agradecer a todos os que colaboraram na realização deste projeto.
Em particular, e em primeiro lugar, à professora Ana Reis, supervisora do “Projeto
FEUP”, que sempre se mostrou disponível para debater as diversas vertentes do
nosso tema. Em segundo lugar, gostaríamos de agradecer ao supervisor João Pedro
Duarte por nos auxiliar na escolha do melhor percurso para o projeto e elucidar
diversas questões relacionadas com o mesmo. Por último, reconhecemos a ajuda do
monitor Mário Silva que colaborou na escolha do tema mais conveniente e que, no
decorrer da realização do projeto, se apresentou disponível para esclarecer todas as
nossas dúvidas.
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
ii
MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Resumo
O presente relatório exibe a atividade desenvolvida ao longo das últimas
semanas no âmbito da unidade curricular “Projeto FEUP”, integrado no
Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica (MIEM), que tem como propósito
fazer uma comparação entre veículos munidos de motores elétrico, de
combustão interna e híbridos.
O projeto apresenta um contexto histórico de todos os géneros de veículos
mencionados, e também refere o seu modo de funcionamento. A parte fulcral
do trabalho é a comparação entre veículos com motor elétrico, de combustão
interna e híbridos. Com esta comparação tenta-se perceber, do ponto de vista
do consumidor, qual será o tipo de veículos com melhor relação
qualidade/preço. Ir-se-ão comparar diversos paramentos, entre os quais o
custo, a autonomia e o impacto ambiental. Tudo isto será realizado de uma
forma geral pois, como é lógico, estes fatores não dependem apenas do
género de motor que integra o veículo, mas também do cuidado do utilizador,
da forma como conduz o veículo, da carga que transporta, da caixa de
velocidades, entre outros.
A análise comparativa permitiu concluir que os veículos elétricos não são tão
ecológicos como se poderia pensar e, a níveis monetários, são bastante
proibitivos para a maioria dos consumidores, não chegando, portanto, a ser
uma opção para grande parte da população. Os híbridos têm aproximadamente
o mesmo custo, poluindo um pouco mais, mas, a sua a grande vantagem é
terem uma autonomia muito mais vantajosa que os elétricos (que não têm
autonomia suficiente para as deslocações usuais da maior parte da população).
A grande desvantagem dos automóveis com motor de combustão interna é o
impacto ambiental, pois em termos de autonomia e custos de aquisição são
substancialmente superiores. Avaliando todos estes pontos, e tendo em conta
a continuidade do nosso planeta, a melhor opção será talvez o automóvel
híbrido, por assegurar a maior parte das necessidades de deslocação e por ser
menos poluente que o motor de combustão interna, consumindo menos
combustível, e tendo de se abastecer com uma menor frequência.
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
iii
MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Índice
Agradecimentos i
Resumo ii
Índice iii
Índice de figuras iv
Introdução 1
Motor de Combustão Interna 3
Contexto Histórico 3
Modo de Funcionamento 7
Motor elétrico 10
Contexto Histórico 10
Modo de Funcionamento 14
Automóveis Híbridos 20
Contexto Histórico 20
Modo de Funcionamento 21
Comparação entre veículos híbridos, com motor elétrico, e de combustão interna
22
Autonomia 22
Impacto Ambiental 24
Custos 27
Conclusão 28
Referências Bibliográficas 29
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Índice de Figuras
Figura 1. Modelo do motor Barsanti-Matteucci (1853) 4
Figura 2. Motor de combustão interna patenteado por Karl Benz (1886) 5
Figura 3. Motor boxer de Karl Benz (1899) 5
Figura 4. Funcionamento de um motor a quatro tempos (Ciclo de Otto) 7
Figura 5. Funcionamento de um motor a quatro tempos (Ciclo de Diesel) 8
Figura 6. Motor de Ányos Jedik (1828) 10
Figura 7. Motor de Thomas Davenport (1834) 10
Figura 8. Carro elétrico de Stratingh e Groningen (1835) 11
Figura 9. Triciclo de William Ayrton & John Perry (1881) 11
Figura 10. Táxi elétrico em Nova Iorque (1897) 12
Figura 11. Tipos de motores usados em veículos elétricos 15
Figura 12. Diagrama vetorial do motor de indução 16
Figura13. Sistema de acionamento de um motor de relutância comutada 18
Figura 14. Primeiro carro hibrido de Porsche 20
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
1
MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Introdução
Este projeto, intitulado “Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis”, foi
realizado no âmbito da unidade curricular “Projeto FEUP”, do Mestrado Integrado em
Engenharia Mecânica, pela equipa 1M05_02.
O setor dos transportes, recentemente, tem sofrido uma grande renovação,
enfrentando desafios crescentes em termos do consumo de energia e recursos
naturais, bem como em termos de emissões de gases com efeito de estufa. No
decorrer dos últimos 20 anos, o crescimento do número de veículos per capita tem
aumentado substancialmente. Em 1991, nos 27 Estados-Membros da União Europeia
(EU-27), existiam 334 automóveis ligeiros de passageiros por cada 1000 habitantes.
Em 2009 esse valor já se encontrava nos 473. Em Portugal, no mesmo período, este
número passou de 183 para 549, o que demonstra um elevado aumento da taxa de
motorização do país [1].
Em Portugal, em 2009, sabe-se também que o setor dos transportes consumiu 76,5%
dos produtos derivados do petróleo, sendo 81,9% destes absorvidos pelo setor
rodoviário. Em relação aos EU-27, em 2011, estes valores são, respetivamente, 63,8%
e 82,6% [2],[3].
Adicionalmente, em 2011, o setor dos transportes, nos EU-27, foi responsável por 33%
da energia total consumida, sendo que, a componente rodoviária representa 81,7%
desse consumo. Em Portugal, no mesmo ano, estes valores são mais alarmantes,
visto que, o setor dos transportes é responsável por cerca de 40% da energia total
consumida, representando a componente rodoviária 82,3% desse consumo [2],[3].
Devido à crescente preocupação com a escassez de recursos naturais (como o
petróleo), com o aquecimento global e com os gastos energéticos e monetários que os
transportes rodoviários acarretam e, após um longo período de domínio de mercado
dos motores de combustão interna, começam a emergir motores alternativos ao
tradicional motor de combustão interna. Entre estes, destacam-se os veículos híbridos
gasolina-elétrico, e os veículos elétricos a bateria [4].
O papel da Engenharia Mecânica em todas as componentes do veículo é bastante
explicito, mas, neste caso, vamos falar no trabalho que muitos desenvolveram ao
tentar “dar vida” a um veículo de diferentes formas, através do seu motor. Será
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
explorado o funcionamento dos géneros de motores supracitados, paralelamente ao
de combustão interna, apresentando também uma breve comparação entre eles.
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Motor de Combustão Interna
Contexto Histórico
A invenção do motor de combustão interna e o seu desenvolvimento, ao longo do
tempo, foi um marco importante no setor dos transportes tornando possível a rápida
mobilidade de pessoas e bens.
Os primeiros motores a combustão externa (motores a vapor) – o combustível era
queimado numa estrutura externa ao cilindro do motor – apareceram no século XVIII
sendo a lenha o combustível utilizado, naquela época muito abundante e a baixo custo
[5]. Estes motores a vapor foram largamente utilizados para diversos fins, nas minas
para bombeamento de água, nos transportes (comboio), com o passar do tempo foram
substituídos pelos motores de combustão interna que apareceram no século XIX [6].
Nestes, o combustível é queimado dentro do próprio motor e o seu aparecimento
provocou um rápido desenvolvimento mecânico. Estes motores apresentam vantagens
sobre os motores a vapor, pela sua versatilidade, eficiência, menor peso e facilidade
de adaptação a diversos tipos de máquinas [5].
Foram vários os cientistas e engenheiros que contribuíram para o desenvolvimento
dos motores de combustão interna. Em 1824, o físico francês Léonard Sadi Carnot
estabeleceu a teoria termodinâmica dos motores térmicos, motores a dois tempos,
porém o primeiro motor de combustão interna patenteado fora desenvolvido pelo
americano Samuel Morey, dois anos mais tarde [7].
Eugenio Barsanti e Felice Matteucci, 1853, inventaram e patenteou um motor
utilizando o princípio de pistão livre que foi, possivelmente, o primeiro motor de quatro
tempos. Quatro anos mais tarde descreveram os princípios do motor de êmbolo livre.
Otto e Langen foram os primeiros a fazer um motor comercializável com base neste
conceito dez anos mais tarde. [7]
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Figura 1. Modelo do motor Barsanti-Matteucci (1853) [6]
O belga Jean Joseph Etienne Lenoir, em 1860, produziu um motor de combustão
interna a gás de aparência semelhante à de um motor horizontal de dupla ação de
vapor, com cilindros, pistões, bielas e volante em que o gás substituiu o vapor. Este foi
o primeiro motor de combustão interna a ser produzido em massa. Um ano mais tarde,
1861, Alphonse Beau de Rochas patenteou o motor a quatro tempos. Em 1863,
Nicolaus Otto patenteou em Inglaterra e noutros países o seu primeiro motor de gás
atmosférico. Otto foi o primeiro a construir e vender este tipo de motor, com um pistão
livre de ação indireta, cujo grande eficiência ganhou o apoio de Eugen Langen e, em
seguida, a maior parte do mercado. Este motor ganhou o primeiro prémio na
exposição de Paris em 1867. Posteriormente, em 1876, Otto trabalhou com Gottlieb
Daimler e a Wilhelm Maybach para desenvolverem e produzirem industrialmente o
motor a quatro tempos [7].
Karl Benz, em 1879, trabalhando de forma independente, patenteou o seu motor de
combustão interna a gasolina de dois tempos, baseado na mesma tecnologia que o
trabalho de De Rochas. Mais tarde, projetou e construiu o seu próprio motor de quatro
tempos, que foi utilizado nos seus automóveis, que foram desenvolvidos em 1885,
patenteado em 1886, e se tornaram os primeiros automóveis na produção.
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Figura 2. Motor de combustão interna patenteado por Karl Benz (1886) [6]
Em 1896, dez anos após ter patenteado o seu primeiro carro com motor a gasolina,
Karl Benz patenteou o primeiro motor boxer, atualmente utilizado nos Porsche e nos
Subaru, com cilindros opostos horizontalmente [7], [8].
Figura 3. Motor Boxer de Karl Benz (1899) [9]
O engenheiro alemão Rudolf Diesel, quatro anos mais tarde, patenteou um motor de
combustão de elevada eficiência movido, inicialmente a óleo de amendoim, e, hoje em
dia, a gasóleo, um combustível fóssil proveniente de reservas petrolíferas. Este motor
baseava-se nos estudos que tinha feito anteriormente sobre o aquecimento feito pela
compressão do ar, capaz de inflamar combustível, ou seja, a ignição da mistura ar
mais combustível era feita por compressão. Ainda hoje, se emprega o seu nome como
sinónimo de combustível para o motor desenvolvido por ele, o motor a diesel [7].
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Em 1902, Louis Renault, fundador do Grupo Renault, criou um mecanismo que
aumenta a eficiência do automóvel, introduzindo mais oxigénio no motor, o
supercompressor. Este sistema é semelhante ao turbocompressor, inventado por
Alfred Buchi em 1905, que usa os gases de escape para fazer mover uma turbina e
aumentar a eficiência do motor. [8]
Os motores de combustão interna, começaram a partir daí a ser utilizados em
automóveis devido às suas ótimas características, como a flexibilidade para trabalhar
em diversas velocidades, a potência satisfatória para propulsão destes veículos, e
poderia ter custos reduzidos devido produção em massa [7].
Ao longo do século XX, como forma de elevar a potência e melhorar a performance
dos veículos, estes motores foram aperfeiçoados, com os contributos da investigação
que se faz nesta área, em relação ao desenho, número e disposição dos cilindros,
surgindo, assim, motores de 4 a 12 cilindros, e, mais tarde, motores com cilindros em
V. [7].
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Modo de Funcionamento
O princípio por detrás do motor de combustão interna é que se se puser uma pequena
quantidade de um combustível de elevado poder energético, num espaço pequeno e
fechado, e se inflamar esse combustível através de uma faísca (combustão) ou pela
compressão das partículas do ar, ele irá expandir sob a forma de gás, podendo-se
usar esta energia da expansão do gás para mover o pistão, criando um ciclo que
providencia uma sequência de explosões que poderá acontecer centenas de vezes
por minuto [10].
Existem vários tipos de motores de combustão interna, tais como os motores de dois
tempos, motores rotativos, motores Stirling, e motores de turbinas a gás. No entanto,
neste trabalho, como a maior parte dos veículos convencionais usam o chamado
motor a quatro tempos (também conhecido como ciclo de Otto), irá considerar-se
apenas este tipo de motor. É no motor que ocorre a conversão da energia armazenada
no combustível (gasolina, gasóleo, gás, biodiesel) em energia mecânica. O ciclo que
providencia esta sequência de explosões capazes de criar movimento em quatro
tempos, é conhecido por Ciclo de Otto [10].
Motores a quatro tempos a gasolina
Apresenta-se de seguida e de forma sucinta o funcionamento destes motores (ciclo de
Otto) [11]:
1. Admissão: Nessa etapa a válvula de admissão permite a entrada, na câmara
de combustão, de uma mistura de ar e combustível enquanto o pistão se move
de forma a aumentar o espaço no interior da câmara.
2. Compressão: Nesta etapa as válvulas de admissão e de escape estão
fechadas, e o pistão sobe o cilindro de forma a comprimir a mistura, fazendo
Admissão Compressão Combustão Escape Ignição
Figura 4. Funcionamento de um motor a quatro tempos (Ciclo de Otto) [11]
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
com que o seu volume diminuía. Quando o pistão atinge o topo, a vela de
ignição produz uma faísca e a mistura ar mais combustível entra rapidamente
em combustão o que implica o aumento da pressão com a explosão.
3. Expansão: Nesta etapa a temperatura e a pressão aumentam no cilindro
fazendo com que o pistão desça, ocorre a expansão da mistura queimada.
4. Exaustão: a válvula de escape abre-se e os gases resultantes da combustão
saem percorrendo uma série de tubagens até ao escape, o pistão sobe.
Posteriormente, o ciclo reinicia-se, voltando outra vez ao primeiro tempo.
Motores a quatro tempos a gasóleo (ciclo de Diesel)
O motor a combustão interna de pistão que funciona segundo o ciclo Diesel apresenta,
durante o funcionamento, quatro fases, como se pode ver na figura 5 [5]:
Figura 5. Funcionamento do motor a quatro tempos (Ciclo de Diesel) [5]
1. Admissão: Nessa fase, o pistão desce, a válvula de admissão está aberta e a
de escape fechada. Ao descer, o pistão cria uma depressão no cilindro. O ar
atmosférico é forçado a entrar no cilindro devido à diferença de pressão criada,
passando pelo filtro de ar e pela tubulação de admissão.
2. Compressão: Nesta etapa as válvulas de admissão e de escape estão
fechadas. O pistão sobe o cilindro de forma a comprimir o ar na câmara de
compressão. Devido à compressão, a temperatura do ar sobe atingindo cerca
de 600 ºC.
Admissão Compressão Combustão Escape
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
3. Combustão – Expansão: Nesta etapa as válvulas de admissão e de escape
permanecem fechadas. o bico injetor injeta, finamente pulverizado, o gasóleo
no interior da câmara de combustão. O gasóleo em contacto com o ar quente
inflama-se espontaneamente, iniciando a combustão. Os produtos da
combustão expandem-se impelindo o pistão para baixo. A expansão é o único
tempo que produz energia.
4. Exaustão: a válvula de admissão está fechada e a de escape está aberta. Os
gases resultantes da combustão saem para a atmosfera através da válvula de
escape, o pistão sobe reiniciando-se o ciclo.
Assim, o pistão é o elemento que se movimenta no ciclo criando um movimento linear
no motor que depois, através da cambota é transformado num movimento rotativo que
provoca, no caso dos automóveis, o seu movimento. Tudo isto foi projetado e
desenvolvido por engenheiros mecânicos, que apaixonados pela ideia de existirem
veículos pessoais controlados pelo ser humano sem grande esforço, nunca se
cansaram até aos dias de hoje de aperfeiçoar e criar motores mais eficientes,
consoante os objetivos que tinham, reduzir o custo, aumentar a potência, aumentar a
autonomia de um automóvel, ou até reduzir os impactes ambientais, baseando-se
sempre nas ideias já criadas por outros engenheiros [10].
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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Motor Elétrico
Contexto Histórico
Os veículos elétricos surgiram em meados do seculo XIX com a invenção do motor
elétrico por Michael Faraday em 1821, ano em que publicou o seu trabalho sobre os
princípios de funcionamento do motor elétrico [12]. Em 1828, o húngaro, Ányos Jedlik
inventou um modelo primitivo de motor elétrico e criou um pequeno carro movido pelo
seu motor elétrico [13].
Figura 6. Motor de Ányos Jedik (1828) [13]
Em 1834, Vermont Thomas Davenport, desenvolveu um motor elétrico
alimentado por uma bateria que instalou num pequeno modelo de carro [13].
Figura 7. Motor de Thomas Davenport (1834) [13]
Entre 1832 e 1839 surgiu o primeiro carro elétrico inventado na Escócia por Robert
Anderson [14]. Mais tarde, em 1835, outro carro elétrico de pequena escala foi
projetado pelo Professor Stratingh de Groningen, na Holanda, e construído pelo seu
assistente Christopher Becker, este modelo foi o precursor do carro elétrico [14].
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Figura 8. Carro elétrico de Stratingh e Groningen (1835) [13]
No período de tempo que se seguiu, foram-se construindo outros modelos,
aperfeiçoando-os. Nestes veículos foram usadas pilhas elétricas não recarregáveis,
mas, em 1865 Frances Gaston Planté inventou uma bateria recarregável de chumbo-
ácido, que foi melhorada por Camille Faure, em 1881 [13]. Esta melhoria da
capacidade de armazenamento de energia abriu caminho para o progresso dos
veículos elétricos [15].
Também em 1881, os ingleses William Ayrton & John Perry construíram o primeiro
veículo de estrada elétrico, um triciclo usando dez células de chumbo-ácido de Planté
em série. Este veículo foi o primeiro a ter iluminação elétrica [13].
Figura 9. Triciclo de William Ayrton & John Perry (1881) [13]
As primeiras nações a apoiar o desenvolvimento deste género de veículo foram
França e a Grã-Bretanha. Todavia, desde muito cedo os americanos começaram
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
também a prestar-lhes atenção, com a construção de um veículo de passageiros de
quatro cavalos de William Morrison, em 1891, no Iowa [15],[16].
Em 1897, foi encontrada a primeira aplicação comercial dos veículos elétricos nos
Estados Unidos da América, umaz frota de táxis em Nova Iorque, construídos pela
Electric Carriage and Wagon Company of Philadelphia [13],[16].
Figura 10. Taxi elétrico em Nova Iorque (1897) [13]
Em 1898 o Dr. Ferdinand Porsche aos 23 anos construiu o seu primeiro carro, Lohner
Electric Chaise. O segundo carro de Porsche era hibrido, usando um motor de
combustão interna para fazer girar um gerador que fornecia energia aos motores
elétricos localizados nas rodas [13].
Em 1900, 28% dos carros nos Estado Unidos eram elétricos. Mas, após este período
próspero, Henry Ford introduziu o Modelo T, com motor de combustão interna e
produzido em grandes quantidades, tornando os automóveis acessíveis às massas,
fazendo com que o carro elétrico caísse em desuso [16].
Em 1920, o carro elétrico tinha já quase completamente desaparecido, em prol de
veículos a gasolina, que faziam maiores distâncias e tinham um preço bastante mais
acessível, por serem construídos em grandes quantidades [16].
Embora os carros elétricos tenham sido postos de parte, a eletricidade ainda fazia
mover os comboios nas minas de carvão e nos metropolitanos, onde o fumo não podia
existir [14].
Novas oportunidades de mercado em relação ao veículo elétrico, que sempre foi
considerado suave e pouco poluente, surgiram na década de 70 do século XX devido
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
13
MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
às crises do petróleo, conjuntamente com uma crescente preocupação ambiental e
avanços tecnológicos no campo das baterias e dos dispositivos eletrónicos [16].
Em 1974, foi então lançado o CitiCar da Vanguard-Sebring. Além de este veículo não
conseguir ultrapassar os 48 km/h e só conseguir fazer cerca de 65 km sem recarregar
a bateria, só foram fabricados cerca de dois mil veículos devido à sua falta de
segurança [16].
A General Motors começou, também, a financiar investigações na área dos carros
elétricos para o mercado consumidor, criando o EV1. Por volta de 1990 a Toyota tinha
também já produzido o RAV4 EV, que atingia cerca de 130 km/h e tinha autonomia
entre 130 a 190 km. [16]
Atualmente, os veículos elétricos são considerados o futuro da indústria automóvel,
mas ainda não são amplamente comercializados devido ao obstáculo persistente na
autonomia do veículo, causado por ainda não existir um método realmente eficaz de
armazenar a energia elétrica.
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Modo de Funcionamento
Um veículo elétrico é aquele que é movido integralmente por pelo menos um motor
elétrico [17]. Um motor elétrico é um dispositivo cujo objetivo é transformar energia
elétrica em energia mecânica utilizada para mover o veículo [18].
A energia elétrica usada para mover estes veículos pode ser proveniente de baterias,
células de combustível ou painéis fotovoltaicos. A maioria dos veículos elétricos
fabricados, utiliza baterias [17].
Os motores podem ser fabricados de diversas formas, mas, independentemente disso,
o princípio de funcionamento é o mesmo: o estator (parte fixa do motor) é alimentado
com energia elétrica, criando um eletroíman com um campo magnético variável. Esse
campo é o que faz o motor mover-se: o rotor (parte móvel do motor) movimenta-se sob
a influência da força que esse campo cria [18].
O motor elétrico fornece tração às rodas para se movimentarem em diferentes
situações de condução, incluído o arranque (start-up) e fases de aceleração, subida e
fase de cruzeiro [19]. Para atuar em todas estas situações, o motor elétrico necessita
de trabalhar numa ampla gama de velocidades (medidas em rpm, rotações por
minuto), necessita também de, dentro do possível, fornecer energia de uma forma
constante ao longo dessa gama de velocidades, e de fornecer um elevado binário
quando o veículo circula a uma velocidade reduzida, para fornecer tração para o
arranque e para subidas [20]. Em suma, necessita de um torque constante para baixas
velocidades do motor e uma região de potência constante para altas velocidades do
motor.
Existem vários tipos de motores que podem ser utilizados em veículos elétricos.
Ehasani et al. (2003) propõem a sua divisão em três subtipos: motores de indução,
motores de corrente contínua (DC) de ímanes permanentes (sem escovas) e motores
de relutância comutada. Esta proposta é corroborada por Xue et al. (2008), que,
acrescenta a consideração de motores DC convencionais (com escovas). É ainda,
adicionalmente, realçada a importância dos motores de corrente alternada (AC) de
ímanes permanentes. Este tipo de motores, aplicados em veículos elétricos, encontra-
se esquematizado na figura 11.
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Figura 11. Tipos de motores usados em veículos elétricos [19]
Os motores de corrente contínua (DC) de ímanes permanentes (sem escovas),
apartam a necessidade de fornecer energia ao motor para produzir polos magnéticos
(precisamente por utilizar ímanes permanentes). Isto faz com que o motor seja
significativamente menos espaçoso e mais leve. As vantagens destes motores são a
sua eficiência e a sua boa refrigeração, porém, como não possuem muita capacidade
de reduzir o campo magnético, a zona de potência constante é menor, o que também
implica uma dificuldade acrescida na criação de um binário elevado. Estes motores
são complexos e dispendiosos [21].
Nos motores de corrente contínua (DC) convencionais (com escovas) o rotor
(constituído por um enrolamento) roda livremente entre os polos do estator. A corrente
elétrica é fornecida ao enrolamento do rotor por uma fonte de corrente continua (a
bateria), aplicada através de escovas a um coletor, sendo a rotação originada pela
interação entre o campo elétrico do rotor e o campo magnético existente entre os
polos norte e sul do estator. Para manter esta interação e a direção de rotação do
rotor, torna-se necessário que o sentido da corrente seja invertido duas vezes por
cada ciclo de rotação do rotor, no caso de um par de polos, conectando os
enrolamentos do rotor ao coletor, de modo a que as escovas entrem alternadamente
em contacto com as terminações opostas dos enrolamentos do rotor, em cada 180° de
rotação [21]
Motores elétricos
Corrente Alternada (AC)
motores de indução
ímanes permanentes
Relutância comutada
Corrente Contínua (DC)
De ímanes permanentes
(sem escovas)
Convencionais (com escovas)
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Este tipo de motores possuem um elevado binário a baixas velocidades e uma relação
binário-velocidade adequada a aplicações de tração independente (veículos elétricos).
A velocidade destes motores é facilmente regulada através da variação da tensão de
alimentação do motor, e, devido à simplicidade associada ao seu modo de controlo,
estes motores têm sido amplamente utilizados em veículos elétricos. [19]
Estes motores têm também algumas limitações associadas: são volumosos e têm
peso elevado, baixa eficiência, fraca fiabilidade e requerem muita manutenção devido
à existência de comutador mecânico e escovas. [22]. As escovas, de carvão, são
componentes do motor que conduzem a energia das bobinas ao rotor. São
desgastadas por atrito, o que leva a uma perda gradual de eficiência.
No motor de indução, figura 12, o binário é
desenvolvido através da interação entre o
campo eletromagnético (radial) e a corrente
induzida por indução eletromagnética (entre o
rotor e os enrolamentos do estator) no rotor.
[23].
O estator é constituído por pequenas cavas onde se encontra o enrolamento trifásico.
O rotor do motor de indução pode ser de dois tipos [24]: (i) rotor em gaiola de esquilo;
e (ii) rotor bobinado. O rotor em gaiola de esquilo é composto por um conjunto de
barras de material condutor encaixadas em ranhuras no rotor e curto-circuitadas por
anéis metálicos nas extremidades. A simplicidade e robustez da construção em gaiola
de esquilo fazem deste motor o mais comummente utilizado (em comparação com o
motor de indução de rotor bobinado). A velocidade máxima de rotação atingida por
estes motores é superior à dos motores que usam escovas. Isto justifica-se pela não
existência de fricção entre as escovas e o rotor do motor. Relativamente ao rotor
bobinado, este é construído na forma de um enrolamento polifásico semelhante ao
estator tendo o mesmo número de polos. Os motores de indução de rotor bobinado
são pouco comuns, sendo utilizados apenas num número limitado de aplicações
especializadas.
Figura 12. Diagrama vetorial do motor de indução [23]
Engenharia Mecânica nos Motores dos Automóveis
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MIEM 1M05_02 Projeto FEUP
Aplicando uma tensão trifásica aos enrolamentos do estator, gera-se um campo
magnético girante que induz uma forca eletromotriz nos enrolamentos do rotor,
produzindo binário. Neste tipo de motor a velocidade de rotação do rotor difere da
velocidade do campo magnético girante do estator, verificando-se a existência de
escorregamento, dependente da carga aplicada ao motor [21].
No que se refere à eficiência dos motores de indução, verifica-se que para velocidades
elevadas esta é menor do que quando comparada com motores de ímanes
permanentes ou de relutância comutada. Esta menor eficiência deve-se aos seus 6
enrolamentos rotóricos e às suas perdas no cobre (para motor com rotor bobinado) ou
nas barras (para motor com rotor em gaiola de esquilo).
O motor de indução é muito utilizado em veículos elétricos, visto apresentar
construção simples, custo razoável, robustez, capacidade de operação em ambientes
adversos, e reduzida manutenção devido a ausência de escovas. Apresenta
igualmente a capacidade de gerar velocidades mais elevadas que os motores de
corrente continua, e sendo a potência no veio do motor proporcional ao produto do
binário pela velocidade de rotação, torna-se possível reduzir o peso e o tamanho,
recorrendo a uma adequada caixa de velocidades. No entanto, os custos inerentes ao
controlo dos motores de indução são bastante elevados e superiores aos associados
ao controlo dos motores DC. [19], [21].
Os motores AC de ímanes permanentes, de acordo com Nanda e Kar (2006), têm
competido com os motores de indução no que diz respeito à sua aplicação em
veículos elétricos. As características que fundamentam a vasta utilização são: (i) a
utilização de ímanes permanentes que diminui o peso e volume destes motores
(comparativamente a outros motores com a mesma potência) e, como consequência
um aumento da densidade de potência; (ii) eficiência elevada, pois no rotor as perdas
são baixas devido à inexistência de enrolamento; (iii) aumento de temperatura, que se
verifica apenas no estator; e (iv) baixa probabilidade de os ímanes permanentes
sofrerem danos mecânicos ou sobreaquecimento. A grande desvantagem associada
aos motores AC de ímanes permanentes está relacionada com a sua complexa
construção.
A configuração destes motores (motores AC de ímanes permanentes) é muito idêntica
à configuração dos motores DC de ímanes permanentes anteriormente descritos. A
diferença reside no facto de os motores AC de ímanes permanentes serem
alimentados por uma corrente sinusoidal e os motores DC de ímanes permanentes
são, normalmente, alimentados por uma corrente alternada retangular. [25]
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A fiabilidade destes motores é elevada, pois a sua excitação não apresenta risco de
dano mecânico, defeitos ou sobreaquecimento. [26].
O motor de relutância comutado é considerado um tipo especial de motor síncrono
(motor que tem a sua rotação fixa sincronizada, ou seja, a rotação e a frequência
estão em sincronia), sendo a sua operação dependente da disponibilidade de
elementos de eletrónica de potência adequados. Neste motores o estator possui polos
salientes, em que os enrolamentos de cada polo são conectados em serie, com os
enrolamentos do polo oposto. O rotor é concebido de modo a fornecer um número de
polos salientes inferior ao do estator, não possuindo ímanes permanentes ou
enrolamentos [21]. Por esta razão é de fácil refrigeração.
A figura 13 representa uma das configurações típicas destes motores podendo haver
outras conforme as combinações de polos do estator e do rotor.
Figura 13.Sistema de acionamento de um motor de relutância comutada [28]
O motor é estimulado sincronamente, alimentando sequencialmente os pares de polos
opostos do estator usando um sensor de posição para controlar a alimentação. O par
de polos do rotor que estão mais próximos dos polos do estator, movimentam-se na
direção a estes, para que o circuito magnético maximize o fluxo magnético e diminua a
relutância. Quando este motor trabalha a velocidades abaixo da velocidade nominal
proporciona o máximo binário disponível, mas para velocidades superiores, a corrente
nos enrolamentos do estator não se mantem no seu máximo e o binário diminui com o
aumento da velocidade [21].
Este motor apresenta melhorias de fiabilidade, flexibilidade, volume, e potência por
unidade de peso devido à simplicidade do rotor e à eficácia do princípio de
funcionamento. Apresenta ainda como vantagens a simplicidade de construção
(apesar de design e controlo complicados), baixo custo de produção, característica
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binário-velocidade ideal para aplicação em veículos elétricos e uma gama de potência
constante relativamente alargada [27]. No entanto, este motor possui ondulação no
binário a baixas velocidades, traduzindo-se em problemas de ruido [21].
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Automóveis Híbridos
Contexto Histórico
O primeiro veículo Híbrido foi desenvolvido por Ferdinand Porsche em 1901. Porsche
projetou este motor acoplando um motor a gasolina e um gerador que carregava um
conjunto de baterias, criando assim um carro elétrico-hibrido [29].
Figura 14. Primeiro Carro Hibrido de Porsche [29]
Nos anos 1970, conjuntamente com os veículos elétricos, o interesse pelos veículos
híbridos reapareceu [13].
Como parte do Programa de Incentivo ao Carro Limpo, da Agência de Proteção
Ambiental Norte-Americana, em 1974 surgiu o primeiro híbrido moderno, construído
por Victor Wouk e Charlie Rosen. Este projeto, que transformava um Buick Skylark
1972 num híbrido nunca entrou em produção devido ao financiamento ao programa ter
sido suspenso [29].
Nos anos que se seguiram houve duas diferentes abordagens aos veículos híbridos.
Uma das correntes consistia em converter veículos já existentes em híbridos. A outra
em construir híbridos de raiz [29].
No fim dos anos 1980 a Audi construiu um carro com um motor de combustão interna
nas rodas dianteiras e um motor movido a baterias nas rodas traseiras [29].
Atualmente, sem dúvida que o nome mais sonante no que toca a veículos híbridos é o
Toyota Prius, produzido em série e recordista de vendas no setor. Este automóvel foi
oficialmente lançado em 1997 [30].
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Modo de Funcionamento
O princípio de funcionamento dos veículos híbridos baseia-se na integração de duas
fontes de energia num único veículo, combinando um veículo de combustão interna
com um veículo de motor elétrico [31].
Os híbridos utilizam um motor de combustão interna e um motor elétrico, de forma a
aumentar a autonomia e a eficiência do veículo. A componente elétrica do veículo
pode funcionar de duas formas: como gerador e como motor. Como gerador nas
travagens regenerativas (as rodas passam a fornecer energia ao motor elétrico, que
funciona como gerador, fornecendo energia às baterias ao travar ou em descidas) ou
quando há produção excessiva de energia no motor de combustão interna. Como
motor a baixas velocidades quando o rendimento do motor de combustão interna é
reduzido [32].
Existem quatro grandes tipos de arquiteturas de veículos híbridos: série, paralelo,
série-paralelo e complexa.
Na arquitetura em série, a energia mecânica do motor de combustão interna é
convertida em energia elétrica por um gerador. Esta energia é posteriormente utilizada
para a propulsão através do motor, que está ligado mecanicamente à transmissão, ou
para carregar a bateria. São necessários três sistemas de propulsão: o gerador, o
motor elétrico e o motor de propulsão, tendo, assim, um menor rendimento. Esta
arquitetura traduz-se num veículo elétrico assistido por um motor de combustão
interna. Esta arquitetura é mais citadina por usar frequentemente a parte elétrica [32].
Na arquitetura em paralelo, os dois motores (elétrico e de combustão interna) estão
ligados à transmissão, simultaneamente. Por este motivo, a potência que faz mover os
veículos pode ser fornecida por ambos ou por cada um deles isoladamente. Esta
arquitetura tem vantagens relativamente à anterior como, por exemplo, o facto de
apenas ter dois sistemas de propulsão [32].
A arquitetura série paralelo, é a combinação das duas anteriores, necessitando de
um gerador relativamente à em paralelo e um veio mecânico relativamente à em série.
Esta arquitetura é, assim, mas complexa e, consecutivamente, mais dispendiosa [32].
A arquitetura complexa é semelhante à anterior, com a característica adicional de o
gerador se poder comportar como um motor.
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Comparação entre veículos híbridos, com motor
elétrico, e de combustão interna
Autonomia
A autonomia é a distância que um veículo pode percorrer ou o tempo que consegue
permanecer em funcionamento sem reabastecer de combustível [33]
A autonomia depende não só do consumo, mas também do estado de preservação do
automóvel, o cuidado na sua condução, o fim para o qual é utilizado, o número de
pessoas e quantidade de peso que leva na mala, isto é, quanto maior a carga, maior
será o esforço do automóvel, e menor será a autonomia.
No caso dos motores a diesel, o consumo, em média, ronda os 3,6l/100km, e nos
motores a gasolina é, em média de 5,1l/100km. Isto faz com que a autonomia dos
veículos de combustão interna atuais, em média, com depósito cheio, ronde os 500km
e os 800km [34].
Os veículos híbridos, geralmente, têm um motor de combustão interna e um elétrico,
sendo que uma pequena bateria permite o funcionamento em modo puramente
elétrico a muito baixas velocidades e durante breves intervalos de tempo. O motor a
combustão liga-se para velocidades superiores e para carregar a bateria quando esta
fica muito descarregada. O motor elétrico fornece ainda potência adicional sempre que
é preciso uma aceleração superior [35]. Considerando isto, os veículos híbridos, em
termos de autonomia são bastante mais satisfatórios que os elétricos em termos de
autonomia, pois, além deste tem um motor de combustão interna. Os veículos híbridos
com baterias de maior capacidade, têm, tipicamente 40km de autonomia em modo
puramente elétrico, desde que não se ultrapasse os 50 km/h de velocidade. Esta
bateria é carregada, na maioria das vezes, ligando o veículo numa tomada elétrica,
para além da contribuição da travagem regenerativa. Adicionalmente, existe um motor
a combustão para ser usado quando o condutor necessita de fazer viagens mais
longas. Este motor pode estar ligado diretamente às rodas ou servir apenas como
gerador portátil, produzindo eletricidade a partir da gasolina ou diesel, para alimentar o
motor elétrico. Este veículo é movido, assim, apenas a eletricidade, embora possuindo
um mecanismo para aumentar a autonomia quando tal é necessário [35].
Sabe-se que a bateria é o principal obstáculo à comercialização dos veículos elétricos
em geral, no entanto, os avanços tecnológicos nesta área têm sido bastante
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promissores com a tecnologia à base de Lítio. A falta de infraestruturas elétricas
públicas para efeitos de carregamento, também se revela como um problema, quando
se tem em conta a autonomia e o tempo de carregamento dos veículos elétricos. Já é
possível conceber veículos elétricos com o mesmo desempenho que os convencionais
em termos de aceleração e velocidade máxima e as baterias atuais já podem ser
usadas em veículos leves e se se limitar o uso a pequenas distâncias [32].
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Impacto Ambiental
A evolução de veículos com motor de combustão interna, particularmente carros, foi
uma das maiores conquistas da tecnologia moderna.
A indústria automóvel e outras indústrias constituem a espinha dorsal da economia e
empregam a maior parte da população trabalhadora. No entanto, o grande número de
automóveis em uso em todo o mundo tem causou e continua a causar sérios
problemas para o meio ambiente e para a vida humana. A poluição do ar, aquecimento
global, e o rápido esgotamento dos recursos petrolíferos da Terra são agora
problemas de interesse primordial.
Nas últimas décadas, as atividades de pesquisa e desenvolvimento relacionadas com
o setor do transporte têm enfatizado o desenvolvimento de um transporte de alta
eficiência, seguro e limpo. Os veículos elétricos, veículos elétricos híbridos e veículos
de célula de combustível têm sido tipicamente propostos para substituir os veículos
convencionais no futuro próximo.
Os veículos com motores de combustão interna (ICE) são uma das principais fontes
de poluição urbana devido à queima de combustíveis fósseis. Os produtos da
combustão dos hidrocarbonetos dos combustíveis são dióxido de carbono (CO2), água
(H2O), óxido de azoto (NOx), monóxido de carbono (CO), e hidrocarbonetos por
queimar. O dióxido de carbono (CO2) é transformado pelas plantas (fotossíntese) em
oxigénio – essencial à vida - e alimento e acumulado nos oceanos sob a forma de
carbonatos. No entanto, estes processos naturais são limitados e não conseguem
assimilar todo o CO2 emitido resultando uma acumulação deste gás na atmosfera [11].
O aquecimento global resulta do efeito de estufa provocado pela elevada
concentração de CO2 e outros gases, tais como o metano (CH4) e o monóxido de
diazoto (N2O), na atmosfera. Estes gases, conhecidos como gases com efeito de
estufa (GEE) absorvem grande parte da radiação infravermelha (IV) emitida pela
Terra. Tal absorção de energia provoca a excitação das moléculas, como por exemplo
o CO2, gás com efeito de estufa com maior expressão, e no processo de desexcitação
emitem radiação IV que em parte é reemitida para a superfície terrestre contribuindo
para um aumento da temperatura da Terra. Como consequência surgem danos
ecológicos consideráveis nos ecossistemas e desastres naturais que afetam as
populações humanas. Os desastres naturais devido ao aumento do nível médio da
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água do mar têm sido cada vez mais notórios, devido à extensão dos estragos
causados [11].
As alterações climáticas têm vindo a ganhar cada vez maior importância como questão
ambiental de relevo e alcance global. A Convenção Quadro das Nações Unidas para
as Alterações Climáticas, em 1992 e, como consequência, o Protocolo de Quioto, em
1997, teve como resultado o desenvolvimento de políticas de mitigação e de
adaptação às alterações climáticas. As decisões no que respeita quer à mitigação quer
à adaptação envolvem ações ou opções a todos os níveis da tomada de decisão,
desde o nível mais local e da comunidade ao nível internacional, envolvendo todos os
governos nacionais. [35].
Para reduzir as emissões de GEE em 80% abaixo dos níveis de 1990 até 2050,
exigida pelas Nações Unidas relativas às alterações climáticas, McKinsey & Company
postularam que os gases com efeito de estufa no setor dos transportes, na Europa,
têm de ser reduzidas em 95%, já que outros setores estão limitados na sua
capacidade de reduzir a emissão de gases de efeito estufa [36].
Nos Estados Unidos, em 2009, o setor dos veículos ligeiros (carros e camiões) foi
responsável pela emissão de 17,7% dos gases de efeito estufa. Para atingir a meta
acima fixada todo o setor dos transportes terá de reduzida as emissões de GEE em
83% relativamente a 2009, e as emissões resultantes do setor dos veículos ligeiros
terão de ser reduzidas em 83,1% abaixo dos níveis de 2009 [37].
A possível redução das emissões de GEE com veículos elétricos de bateria (BEVs)
depende de dois fatores; os gases com efeito de estufa gerados pelas centrais
elétricas que produzem energia para carregar as baterias, e o número de BEVs que
poderiam ser vendidos ao público. O primeiro fator pode ser avaliado através de
programas de computador que permitem analisar quantitativamente os gases gerados.
O segundo fator ainda não foi bem explorado [37].
A. Elgowainy et al. a partir do Argonne National Laboratory (ANL) avaliaram os gases
de efeito estufa e os consumos de combustível de uma grande variedade de veículos
alternativos, focando-se nos veículos elétricos híbridos. Eles concluíram que BEVs
geraria mais GEE do que veículo elétrico hibrido (VEH) a gasolina. Concluíram ainda
que os veículos elétricos híbridos geram mais GEE que os veículos de combustão
interna a gasolina [38].
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A Agência Internacional de Energia (AIE) incluiu uma avaliação pelo Conselho
Empresarial Mundial para o Desenvolvimento Sustentável [39], referiram que os
veículos híbridos e os veículos elétricos com célula de combustível diminuem os GEE
no setor da mobilidade.
Para determinar o impacto da substituição de todos os veículos de pequeno porte por
veículos elétricos a bateria (BEVs), foram calculadas as emissões de GEE anual para
estes veículos. Um dado importante para este cálculo foi considerar que a energia
usada para carregar as baterias dos veículos elétricos, BEV e dos híbridos, resulta da
queima de combustíveis fósseis. A Agencia de Energia, nos Estados Unidos da
América, em 2010, estima que 70,3% de toda a eletricidade produzida resulta da
queima de combustíveis fósseis (46,2% de carvão e 23,1% de gás natural e óleo de
1,0%). Estima-se que os veículos elétricos a bateria (BEVs) até 2035 vão produzir
mais 33% a 35% de gases com efeito de estufa do que os veículos elétricos com
células de combustível a Hidrogénio, produzido a partir de gás natural. Note-se que o
veículo elétrico hibrido a gasolina também aumenta as emissões de gases com efeito
de estufa, em todos os períodos de tempo, de 5,8 e 9% comparando com o veículo
elétrico hibrido (VEH) movendo-se, exclusivamente, a gasolina [37].
Para reduzir substancialmente as emissões de GEE e a dependência do petróleo, no
setor dos transportes, será necessário um conjunto de medidas que tenham em conta
uma análise holística do problema tanto na conceção dos componentes que integram
os veículos como nas fontes de energia que são usadas para produzir energia elétrica,
como no tratamento que se faz aos resíduos quando os veículos já esgotaram o tempo
de vida útil. A substituição, por si só, dos veículos de combustão interna por veículos
elétricos ou veículos híbridos não resolve o problema. Se todos os veículos
convencionais fossem substituídos por BEVs ou por VEH aos GEE teriam uma
redução inferior a 25% e o consumo de petróleo inferior a 67% [37].
A redução dos GEE é urgente e exige a tomada de decisões assertivas por parte dos
políticos a nível mundial, onde se incluem incentivos financeiros para a investigação e
desenvolvimento de novas tecnologias que permitam minimizar ao máximo as
emissões destes gases para a atmosfera.
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Custos
Por custo de um veículo deve entender-se não só o seu custo de aquisição como
também o custo do seu combustível e a relação com a autonomia. Por exemplo, um
combustível pode ser extremamente barato, mas se se tiver de reabastecer com
grande frequência, a longo prazo acaba por não compensar.
Um veículo automóvel com motor de combustão interna tem um preço médio inicial
que é significativamente menor do que um semelhante elétrico ou híbrido. Apesar de o
consumo médio de um carro variar consoante o contexto em que se encontra (por
exemplo se se analisa um contexto citadino ou de estrada), o tipo de carro e o modo
de condução do condutor, podemos situar o consumo médio em 7,0 L/100km [32]
.Os veículos híbridos têm um preço de aquisição próximo dos elétricos, sendo que
consome, em média, cerca de 4,5 L a cada 100 km [23].
Os veículos elétricos têm custos pouco elevados em circulação, porém, o seu preço de
aquisição é bastante mais elevado quando comparados com os automóveis
convencionais. Não os tornando uma alternativa para qualquer individuo mas apenas
para quem pode despender um pouco mais num veículo [32].
Pode-se então concluir que neste ponto o mais vantajoso será o veículo de combustão
interna, com um custo de aquisição mais baixo que os elétricos e, de preferência a
gasóleo, porque apesar de mais caro em relação a um automóvel equivalente a
gasolina, a longo prazo acaba por compensar pois a diferença de preços entre estes
dois combustíveis é significativa, sendo o gasóleo mais barato.
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Conclusão
Com a realização deste trabalho pretende-se informar os consumidores das diversas
opções que têm aquando da compra de um veículo motorizado, revelando uma breve
comparação entre algumas alternativas de motores que existem. Nesta comparação
faz-se referência aos principais custos de um automóvel, dando a conhecer aos
possíveis compradores dados suficientes para fazerem uma escolha adequada à sua
situação pessoal.
Conclui-se, assim, que dentro dos três géneros de automóveis abordados, a escolha
não será tão simples como se poderia pensar.
Os veículos elétricos têm preços extremamente proibitivos e a sua autonomia não
satisfaz o consumidor comum. Tendo em conta o seu tempo de carregamento e os
locais onde se poderá carregar a bateria durante uma viagem longa, conclui-se que
será impossível percorrer longas distâncias de uma forma cómoda neste tipo de
veículo. Pode, então, ser usado num meio citadino, no dia-a-dia, para curtas
distâncias. O veículo de combustão interna liberta intensivamente gases com efeito de
estufa, sendo insustentável para o planeta todas a população optar por este género de
transporte. O veículo híbrido será talvez a melhor opção por ser pouco poluente dentro
de localidades, no modo elétrico, e mais confortável para longas distâncias por a sua
autonomia ser maior (devido ao motor de combustão interna).
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