Mais uma empresa no desenvolvimento de motores elétricos para carros

Olá Pessoal, mais uma boa notícia hoje.

Paulo Barbosa, da empresa Nova PRecursor (SP), divulgou hoje, num grupo de discussões especializado sobre carros elétricos na internet, que fechou acordo tecnológico com a Voges Motores, de Caxias do Sul (RS). A Voges deu continuidade a antiga fábrica de motores da Eberle.

A Nova PRecursor - NPR desenvolverá os inversores de freqüencia enquanto que a Voges irá produzir o motor elétrico.


A NPR já tem um carro protótipo rodando em fase de teste com o inversor desenvolvido em São Paulo. O carro utiliza um motor Voges convencional de indução.  Agora, com o apoio da Voges, este projeto será otimizado com um motor específico para tração automotiva.

Imagino que o equipamento deva aumentar a eficiência e logo o Brasil terá mais um produto de qualidade e confiabilidade para mover a nossa futura frota elétrica.

É isto aí. Desta forma estaremos evitando mais uma invasão chinesa em nossa mercado.
Parabéns à NPR e à Voges por esta parceria e desenvolvimento.

Eu agora, terei que me comprometer em ficar na fila para a aquisição também deste futuro Kit.

Grande abraço a todos
Pimpão

WEG vai sair na frente

Olá pessoal,

Hoje foi confirmado. A WEG deve entregar os primeiros motores para testes em veículos elétricos em fevereiro de 2011. Esta notícia foi divulgada por engenheiros da empresa nos grupos de discussão especializados na internet.

Ficamos muito feliz. Primeiro porque será um produto 100% nacional. Tecnologia de primeira qualidade e sem pagar impostos e direitos a outros fabricantes ou países.

Segundo, porque ficará mais fácil montar carros elétricos no Brasil.

Espero que o Governo Brasileiro e também o Governo Estadual entendam a importância deste fato para a nossa economia. Espero o devido reconhecimento em forma de redução de impostos e outros encargos. Isto será decisivo para que o motor elétrico nos carros se torne popular.

Quero deixar aqui os meus parabéns à equipe de engenharia da WEG e também uma encomenda de primeira mão. Assim que sair o kit no mercado estarei adquirindo um.

Grande abraço
Pimpão

Desulfatador, ou melhor, Desulfator

Olá Pessoal,

Uma das possibilidades de perda de autonomia é a sulfatação das placas das baterias. Procurei na Internet e encontrei uma aparelho que promete desulfatar. O site www.infinitumstore.com vende um pequeno aparelho que aplica pulsos de alta frequência na bateria. Para testar comprei uma unidade. Recebi a mesma 4 dias úteis depois de pago. Realmente impressionante pois o dito aparelho veio da Malásia.

Liguei o aparelho a uma das baterias identificadas como problemáticas. Vou deixar o aparelho por 3 dias para então repetir o teste que comentei no post anterior. Assim que tiver o resultado publicarei neste blog.
Grande abraço,
Pimpão

Novos testes com as baterias

 Olá pessoal,
Como já comentei anteriormente estou enfrentando problemas de diminuição de autonomia de rodagem com o meu BR-800.
Para tentar resolver fiz alguns procedimentos:

1) junto ao vendedor de baterias carreguei as baterias que ele achava suspeitas (mediu com uma aparelho da Siemens de análise de baterias). Foram três. Todas três foram carregadas individualmente nos carregadores da revenda.

Resultado: Sem nenhuma melhora na autonomia

2) Fiz uma carga aplicando uma voltagem de 160 V nas 10 baterias em série. Foi feito com o carregador do veículo. O controlador foi ajustado para 160 V e ficou mantendo esta tensão por aproximadamente 1 hora. Duas baterias largaram um pouco de água.

Resultado: Sem nenhuma melhora na autonomia

3) Comprei um aparelho de verificação de baterias - aqueles que jogam uma carga resistiva nos terminais e fazem a leitura da voltagem, com e sem carga. A carga provoca uma corrente de aproximadamente 50A, em 12 Volts.

3.1) Teste1:
Verifiquei a queda de tensão das baterias sob carga em estado carregado. Não consegui verificar diferenças significativas.

3.2) Teste2:
Com as baterias carregadas rodei 10 km. Depois fiz as verificações. 3 baterias caiam para 8 Volts, 2 para 9 Volts e as outras 5 ficavam em 12 Volts.


Agora consegui identificar quais as baterias com problemas. Vou tentar substituí-las por outras, antes que me estraguem as que estão boas.

As causa do problema aínda me parece ser duvidosa. Alguns acham que o fato delas terem ficado paradas por mais de um ano pode ter causado o problema. Fica a dúvida por que tipo de bateria substituir.

Grande abraço
Carlos Pimpão

Gurgel elétrico 600 km - avaliação mecânica

Olá pessoal,

Tenho a alegria de informar que, percorridos os primeiros 600 km, não tive nenhum problema mecânico. Apenas um probleminha no freio, que ocorreu esta semana. Percebi que o carro estava ficando freado. As rodas dianteiras estavam esquentando. O problema foi ajustado na oficina por R$ 20,00. As pastilhas colocadas estavam sem espaço para recuar completamente. Isto também pode ter causado a queda na autonomia, atribuida anteriormente, às baterias.
No mais o motor funciona perfeitamente em conjunto com o controlador PWM e o acoplamento à caixa.
Vamos percorrer agora os próximos 400 km para a avaliação dos 1.000 km.
Até a próxima.

Gurgel elétrico 600 km - primeiras avaliações

Tenho passado os últimos dias testando o meu Gurgel BR-800 elétrico. Já rodei 600 km com ele. Nestes 600 km percebi alguns pontos fortes e alguns fracos. Vou citar neste post os itens do ponto de vista de uso. As questões técnicas ficarão para o próximo. Vamos lá então:

Dirigibilidade:
Bom de dirigir em piso asfaltado, e bem asfaltado. Em trechos de calçamento de paralelepípedo tenho que baixar a velocidade para a suspensão não bater no fundo. Lembrando que a velocidade máxima é de 60 km/h.
O freio é pesado. Tem que ter força nas pernas. É que o carro, originalmente, não tem servofreio.

Velocidade:
Tenho rodado sem problemas no trânsito urbano. Moro em Blumenau, cidade com aproximadamente 300mil habitantes. A velocidade máxima de 60 km/h é suficiente para rodar no fluxo de veículos. Normalmente não passo de 50 km/h. Ninguém ficou buzinando ou irritado comigo.
Já em rodovias, é complicado. Me atrevi uma única vez. Somente por um trecho muito curto que interligava uma rua a outra que tinha que percorrer. Teria que alcançar 80 km/h para encarar este tipo de trânsito.

Aceleração:
A aceleração é compatível com a de um carro mil. No caso do BR-800, melhorou, comparado ao motor a gasolina. Utilizando a quarta marcha, o carro arranca suavemente e ganha aceleração logo em seguida. Bom e agradável no trânsito normal.

Autonomia:
Comecei rodando aproximadamente 45 km/carga. Para meu uso, urbano, em Blumenau, é mais do que suficiente. A medida que fui utilizando, percebi que a autonomia caiu. Aumentei a capacidade de carga do meu carregador para ter recargas mais rápidas. Continua sendo suficiente, mesmo que a autonomia tenha caído para 30 km/carga. Isto porque moro a 6 km do meu trabalho. De lá, são 3 km até o centrinho da cidade. Os trajetos, considerados grande, são de 10 km. Então tá dando para levar.
Descobri hoje que estou com 3 baterias (das 10) com baixa carga. Vou resolver o problema o quanto antes.
Mas resumindo, com 45 km de autonomia, certamente, numa cidade pequena e média, onde as distâncias a serem percorridas são em torno de 10 km, esta autonomia é suficiente para um uso diário do veículo.

Espaço:
O carrinho é muito pequeno e ficou reduzido a 2 passageiros, sem porta-malas. Em função disto, muitas vezes, tenho que deixar o mesmo em casa e sair com o carro a alcool.
Falta espaço para abrigar adequadamente o note-book, casacos, bolsas da esposa, sacolas de supermercado, etc...
Em função desta falta de espaço pude perceber como a gente carrega coisas.
Muitas desnecessárias, mas outras, necessárias. Principalmente Computadores e casacos, para quem mora em clima frio, ou tem que trocar de roupa durante o dia em função de compromissos profissionais.
Aconselho a quem for fazer um carrinho assim, a manter uma área de carga para acomodar o material. Tenho que arranjar isto no meu.


Apresentação:
O carro chama atenção das pessoas. Quando você chega todo mundo olha, estranha a falta de barulho etc.. Muitos vêm perguntar como funciona etc..
Isto é muito legal. Ver que as pessoas se interessam. A questão ecológica está, cada vez mais, na cabeça das pessoas. Por outro lado, existem aqueles que, e só pelo olhar percebemos, desprezam a gente, por estar andando num carrinho destes. Nem se tocam se é elétrico ou não. Te avaliam com pobre coitado, andando nesta caixinha de 20 anos de idade, hehe.
Não recomendo a ninguém usar um carro destes (BR-800) num encontro profissional ou social, onde a imagem e a marca do carro vão falar por você.

Conclusão geral:
O carro tem mostrado utilidade. É perfeitamente viável utilizá-lo no dia a dia normal. Anda bem no trânsito. É muito econômico. O ponto fraco mesmo, é o carro em si, o BR-800. Falta espaço e a estrutura do carro é frágil (suspensão). Para mim continua sendo válida a homenagem que fiz ao João do Amaral Gurgel. Mas, se não for por este motivo, monte o seu num utilitário pequeno.

Dia sem Carro em Blumenau

Fiquei muito feliz quando fui convidado a participar com o meu Gurgel elétrico do "Dia sem Carro", aqui em Blumenau. Me prontifiquei a comparecer ao centro da cidade, em frente a praça Dr. Blumenau, onde várias atrações estariam conscientizando a população com relação a poluição gerada pelos carros convencionais.

Apesar do esforço de algumas autoridades de trânsito e outras entidades, infelizmente, a ação mostrou pouca adesão pela população.
Muitos não sabiam do "Dia sem Carro" e de seu apelo de não utilizar o seu veículo nesta data. Outros não queriam abrir mão do seu conforto.
Outros aínda não tinham como abrir mão do uso do carro em função de utilização profissional.

Para piorar, o dia amanheceu chovendo. O trânsito ficou mais intenso do que nos dias normais e piorou em função do fechamento de uma das principais vias do centro da cidade, justamente fechada para a comemoração da data em questão. O evento foi parcialmente cancelado e a rua novamente aberta ao trânsito.

Penso que poderíamos mudar, não a data, mas a celebração desta para o final de semana. Então seria mais fácil convencer as pessoas a aderirem ao dia sem carro. Sem o stress de ter que ir ao trabalho ou à escola. Sem o stress de ter que cumprir horários. O fechamento da principal via do centro da cidade não acarretaria transtornos e a ação seria mais bem aceita e recebida pela população.

O convencimento de mudar a forma de utilização do carro, e também do tipo de carro, será um trabalho prolongado e de muita paciência. Afinal, por décadas a mídia tem insuflado na cabeça do cidadão que, bom mesmo, é andar de carro. Bom mesmo, é ter um carro rápido, gastador e grande. Não iremos mudar este conceito, altamente enraizado, de forma rápida e simplista. Mas é hora de começar. Com cuidado e inteligência pois o trabalho das montadoras é continuar fazendo o contrário.

Parabéns aos organizadores e participantes!

Passo 13: Ligação elétrica

Pois bem, temos o motor, unidade de controle, baterias e carregadores instalados. Agora só falta interligar estes componentes. Existem vários esquemas possíveis. Estes se dividem em circuíto de potência e de comando.
Eu fiz as ligações conforme este esquema:

No circuito de potência temos que ligar o banco de baterias ao motor, passando por dispositivos de segurança, ao controlador de potência. No meu caso utilizei um cabo de máquina de solda (por ser mais flexível e com boa isolação). 50 mm2 de seção. Do pólo positivo do banco de baterias este cabo segue para um disjuntor térmico. De lá, segue para uma contactora. Esta, quando acionada (quando a chave de ignição do carro é acionada), dá passagem até um fusível. Do mesmo segue até a entrada do controlador de potência. A saída do controlador segue até na conexão positiva do motor.

A linha negativa segue caminho similar, passando por um disjuntor e chegando ao módulo de controle de potência. De lá também será conectado ao motor.

Quanto ao circuito de comando, o mesmo é bastante simples. Observe no esquema acima que a chave de ignição aciona relés que ligam o módulo de potência. Como os relés estão interligados, o acionamento do módulo proibe a conexão dos carregadores. Isto impede que a tensão de rede seja aplicada ao módulo de potência.

O circuito todo é bastante simples e pode ser entendido analisando o esquema. Qualquer dúvida ou sugestão de alteração, por favor, mandem pelo comentário.

Grande abraço

Esquema elétrico Carregador 120 V

Olá pessoal, conforme prometido estou publicando o esquema do carregador das baterias do motor. Antes de montar o carregador leiam os descritivos nas postagens anteriores.

Visão geral da instalação dos carregadores

Estou postando esta foto para que vocês tenham uma idéia melhor da instalação dos carregadores. Todos os componentes estão descritos na foto.
A única diferença é que incluí mais 2 capacitores com uma chave. Assim posso aumentar a corrente de carga das baterias. Com os 90 uF originais a corrente fica em torno de 3,5 amperes. Ligando a chave a corrente agora vai para 6,7 amperes.
Assim espero ter um tempo de carga mais curto.

Passo 12: Carregador de 120V

Protótipo do carregador.

Vamos colocar aqui uma rápida descrição do “por que” de ter um carregador isolado da rede. É que todo o circuito das baterias e motor fica isolado da carcaça do carro bem como fica isolado de qualquer referência com a terra. O circuito está completamente flutuante. Isto é bastante interessante porque se você tocar um contato elétrico deste circuito, não levará choque. Somente se você tocar dois pontos diferentes deste mesmo circuito é que estará sujeito a um choque.

Por outro lado, se você ligar este circuito diretamente ao circuito elétrico da rede de alimentação, estarás neste momento, sujeito a choque, da mesma forma que em uma tomada comum. O circuito das baterias passa a fazer parte do circuito da rede 220V.

Por isto, que preferia o circuito isolado. Outro problema é que as pessoas estão acostumadas a pensar em baterias de carros como inofensivas em termos de choque. Lógico, com 12V não dão choque em ninguém. Porém, as pessoas não sabem que temos 10 baterias em série, ou seja, 120V. Então você vê pessoas querendo colocar as mãos nos barramentos e terminais de baterias e conexões do motor.

No entanto, analisando o tipo de instalação do carro, percebi que poderia montar o carregador sem ter que isolá-lo da rede. Não é mais perigoso do que qualquer tomada em casa. Isto porque as baterias ficam instaladas na caixa. Estão fechadas e não existe a possibilidade de toque manual. Somente a conexão do módulo de potência e do motor, montados dentro do cofre do motor, pode ficar energizada. Isto se os disjuntores, na saída dos cabos da caixa de baterias, não forem desligados – o que normalmente faço. É mais fácil enfiar um grampo de cabelo na tomada para levar um choque.

Então parti para o carregador não isolado.

Atenção, não use este carregador para carregar baterias de 12V. Normalmente estão muito expostas e podem facilmente ser tocadas. Neste caso existe um risco grande de tomar um choque acidental. Em função do descrito acima pode se tornar perigoso.

Disjuntor diferencial

Para evitar que algum choque, por menos provável que seja, possa prejudicar uma pessoa, instalamos, na alimentação AC, um disjuntor diferencial. Este disjuntor desarma se ocorrer uma corrente para terra (no caso de um choque). 30 mA são suficiente para desarmar o circuito.

Este procedimento deixa o carregador e o sistema mais seguro.

Vamos percorrer todo o circuito:

Depois do disjuntor também colocamos um fusível. Do fusível a corrente passa pela chave de liga /desliga. Esta chave tem dois polos e tanto neutro como fase são chaveados. A chave permite a alimentação do circuito de carga e também do controlador de voltagem Omron.

Capacitores

Depois da chave, a corrente será levada a passar por um conjunto de 3 capacitores de 30uF/400V. Estes ligados em paralelo formam um capacitor equivalente de 90uF/400V. Observe que a corrente passa através do conjunto de 90 uF. São colocados para limitar a corrente. Não como filtro. Em breve postarei o esquema para deixar mais claro. Depois dos capacitores vem um dos terminais ~ da ponte de retificação. 

Relés

Do terminal positivo da ponte a fiação vai até o contato de um relé. Este é comandado pela antiga chave de ignição do carro. O relé só está fechado se a chave do carro estiver desligada. Se o circuito de 12V for acionado, virando a antiga chave de ignição, o relé abre. Isto evita ligarmos o controlador do motor em conjunto com o sistema de carga. Do relé a fiação vai até no terminal positivo do banco de baterias. 

Do lado negativo acontece o mesmo. Do negativo das baterias a fiação segue até um segundo relé, acionado da mesma forma que o relé do lado positivo. Passando pelo relé a fiação segue até o negativo da ponte retificadora. 

 Do outro terminal ~ da ponte, segue até um relé de estado sólido. Este é comandado pelo controlador de voltagem da Omron. Se a voltagem estiver abaixo de 144 VDC, o relé está acionado e conduzindo. Caso contrário o mesmo não estará acionado e não conduz. Do relé, a alimentação alternada fecha o ciclo, passando pelo segundo polo da chave de liga/desliga, o disjuntor diferencial, chegando assim ao neutro da rede de alimentação.

Basicamente temos uma ponte retificadora ligada nas baterias. Os capacitores em série com a ponte, agem como limitadores de corrente. O relé de estado sólido serve para conduzir, ou não, a corrente. O controlador de voltagem mantém a tensão máxima nas baterias. Bastante simples e barato.

Divisor resistivo

Para medir a tensão das baterias fiz um divisor resistivo. Isto porque dificilmente você vai encontrar um controlador de processo com entrada de alta tensão. A entrada do meu controlador é de 0-5VDC.

Passo 11: Carregador de baterias 12V

Chegou a hora de pensar em como carregar as baterias do carro. Teremos dois carregadores: Um para as baterias do motor e outro para a bateria dos farois e restante do sistema de 12 V.
Vou primeiramente descrever como foi que fiz o carregador da bateria de 12 V.

Achei uma boa sugestão na internet. O carregador foi feito a partir de uma fonte de computador. Estas fontes são do tipo "chaveada" e isoladas da rede alimentação. Além do mais custam pouco e são fáceis de achar. Sem falar que são muito leves.

Como a fonte fornece a voltagem de 12V temos que fazer alterações no circuito de regulação. Então, a mesma poderá fornecer tensões mais altas. A Voltagem terá que ficar em torno de 14V.

Uma descrição muito boa do que tem que ser feito pode ser visto, no seguinte endereço: http://www.e-voo.com/tutoriais/fonte/

Eu segui os passos descrito no tutorial muito do link acima. Depois acrescentei um circuito para controlar a corrente de carga inicial. É que em alguns casos a corrente inicial de carga pode superar a corrente máxima da fonte. Então a mesma desarma. Para evitar isto, um circuito verifica a corrente de carga. Se esta passar de 8 amperes, o sinal de referência do controlador de tensão varia, fazendo a mesma reduzir a tensão, mantendo a correente nos 8 amperes. Veja o esquema aqui.

Funcionou muito bem com qualquer tipo de bateria de chumbo de 12 Volts. Montei a fonte numa caixa plástica e fixei no carro. Usei este carregador para dar a carga inicial nas 10 baterias do motor. Para tal, as baterias estavam ligadas em paralelo.
Veja todas as fotos do carregador.

Grande abraço a todos.

Passo 10: Bateria do circuito de 12V

Como vai funcionar o circuito de 12 volts do carro? Normalmente o circuito é alimentado pela bateria convencional do carro. Esta por sua vez é carregada pelo alternador, ligado ao motor a gasolina. Assim, a bateria está sempre carregada e suprindo os 12 volts ao circuito.

No circuito de 12 volts, normalmente, são feitas mudanças muito pequenas. A principal é a retirada do sistema de partida do motor, ou seja, o acionamento e alimentação do motor de arranque. Fora algumas outras inclusões (relés para ligar o módulo etc..) o circuito pode permanecer praticamente inalterado. Porém, temos que projetar como fazer o carregamento da bateria auxiliar.

Cito as opções normalmente utilizadas:

1 – Manter o alternador e ligá-lo ao motor elétrico através de polias e correia.

2 – Adquirir ou fabricar um conversor DC-DC para carregar a bateria a partir do banco de baterias do motor

3 – Manter somente a bateria e carregar a mesma quando carregar as demais baterias do carro.

Eu escolhi a terceira opção. Isto em função das características de uso do meu carro e também pelo custo.

Explico melhor:

1 - Primeiramente pretendo utilizar o carro, na maioria das vezes, durante o dia.

2 – A autonomia do meu projeto é relativamente baixa (40 a 50 km). Se autonomia do carro é baixa, também não vou precisar da bateria, do circuito de 12 volts, por muito tempo.

3 – Moro em uma cidade pequena (Blumenau) e vou utilizar o carro somente no região urbana.

4 – A carga que tenho para usar são: faróis e limpador de parabrisa. Não tenho rádio ou outro consumidor ligado no carro.

5 – Pretendo mudar os faróis (maior consumidor) para LEDs.

6 – O custo de um conervsor DC-DC me pareceu alto. Teria que fabricar um e não sou aquele gênio da eletrônica – consumiria muito tempo.

Se meu carro algum dia passar a ter baterias com maior capacidade, vou ter que repensar o caso. Se for andar 150 km terei que utilizar energia do banco de baterias do motor também para os faróis.

Claro que vou precisar dois carregadores on-board (no carro), um para as baterias do motor e o outro para a minha bateria solitária, a dos faróis. Veremos as opções nos próximos passos.

Por hoje é só.

Passo 9: Fixando módulo de potência

O módulo de controle de potência, no meu caso, já veio montado sobre uma placa dissipadora de calor. Todos os componentes necessários já estavam fixados e ligados eletricamente. Contactor principal, módulo de controle PWM e contactoras de inversão de rotação. Assim precisamos fixar apenas um componente.
Fizemos um suporte de cantoneiras e colocamos o mesmo ao lado do motor. Deixamos o lado sem componentes da placa virada para o lado da roda. Isto deixou os componentes mais protegidos de eventuais pedras, água ou outros objetos, jogados pelos pneus.
É interessante observar que alguns colegas da WEG sugeriram fechar o controlador em caixa a prova de água. Também observaram para instalar ventiladores para refrigerar o controlador. Enviei fotos da montagem que fizemos para a fábrica do motor e do controlador. Acharam que não seria necessário.
Bem, por hora a montagem ficou assim mesmo. Mas estou de olho na temperatura do controlador e também na água que cai sobre o mesmo. Acho que vou, sim, fazer uma proteção em volta do mesmo.
Para entender melhor o descrito, veja as fotos aqui!

Passo 8: Instalando o motor

Agora que o motor já pode ser fixado à caixa chegou a hora de montar tudo de volta no carro. O processo agora não requer grande novidade. Montamos a caixa com o seu devido cardã de volta ao lugar original. Depois, com auxílio de uma talha ou pequeno guindaste, baixamos o motor e fixamos na caixa. O motor é colocado com volante e os flanges/distanciador já montados nele. Então colocamos os parafusos e fixamos o conjunto na caixa. Este processo também pode ser realizado utilizando um elevador de carros. Em vez de movimentar o motor, movimenta-se então o carro sobre o motor. O que for mais fácil.

Este processo pode trazer algumas surpresas em termos dimensionais. No meu caso o motor com o distanciador ficou um pouco maior do que gostaríamos. Em função disto tivemos que abrir a frente do carro para poder encaixá-lo no lugar. Depois teremos que fazer um trabalho na fibra para que o motor não fique batendo na grade frontal do carro.
Ajusta-se agora os suportes para que a caixa permaneça no mesmo lugar.
Depois é hora de fixar um novo suporte do cabo de embreagem. O original ficava no motor de gasolina. Foi feito com um pedaço de cantoneira, fixado ao flange da caixa/motor.
Também tem que ser fixado o braço que evita a torção do motor. Para tal foi usado o braço original incluindo uma nova peça feita também de cantoneira. Assim este braço, de um lado fixado na estrutura do carro, foi preso, do outro lado, ao flange do motor.
Veja que, para os dois suportes, utilizamos os próprios parafusos dos flanges. Assim, a montagem ficou mais fácil e também bastante robusta.
Para entender melhor o descritivo acompanhe as fotos clicando aqui.

Passo 7: Conectar motor com volante à caixa de câmbio

Uma vez que o volante está preso ao eixo do motor temos que conectar este conjunto à cabeça de porco da caixa de câmbio.

Para tal, temos que fazer um flange, no qual vai fixado o motor. Do outro lado, outro flange tem que ser feito para fixar na cabeça de porco.

Um tubo distanciador interliga os dois flanges. Neste espaço fica o adaptador, explicado anteriormente, no Passo 6.

Este distanciador tem que ter o comprimento tal que, quando o volante estiver preso ao adaptador, fique na mesma posição em que se encontrava quando montado com o motor a gasolina. Para isso é importante, na desmontagem do motor a gasolina, observar a posição exata em que o volante fica. Verifique o quanto o volante entra para o interior da cabeça de porco.

Uma vez definidas as medidas do distanciador e feitos os desenhos dos flanges, o conjunto pode ser soldado. Pode ser feito de aço ou de alumínio.

Para facilitar o entendimento, veja aqui, as fotos deste processo.

Passo 6: Ligar eixo do motor ao volante

Para transferir o momento de torção do eixo do motor ao eixo da caixa de transmissão será necessário fabricar uma conexão mecânica.

O eixo do motor elétrico chinês vem com 6 ranhuras em vez de uma única chaveta, como nos motores americanos e também brasileiros. Isto dificulta bastante a fabricação da peça.

Sentimos isto na pele. Fabricamos uma primeira peça que não teve como ser aproveitada. Na foto acima vocês podem ver a peça com as ranhuras na parte superior. A peça está presa ao volante do motor (disco escuro). Não conseguimos manter a peça justa e alinhada com o eixo. A peça entrava ou justa demais e torta, ou, com folga. De qualquer forma iria trazer uma forte vibração na hora do funcionamento.

Então decidimos fabricar esta conexão em três peças. Uma primeira peça que tinha um furo central que alinhava com a parte externa das ranhuras do motor. Assim, a peça ficaria perfeitamente alinhada. Neste furo central foram abertas canaletas em posição oposta a das ranhuras do eixo do motor. Nestas ranhuras foram inseridas chavetas. Assim, a peça ficava centralizada – alinhada e travada sem poder escorregar sobre o eixo do motor.

A parte externa deste acoplador foi torneada em forma de cone. Depois, foi feito um corte no sentido longitudinal.

Na sequência foi fabricada outra peça cilindrica, com furo interno cônico. Diâmetro ligeiramente maior do que o da peça presa ao eixo do motor. Na face frontal foi feita a furação para fixação do volante do motor original a gasolina.

Montamos uma peça sobre a outra e apertamos os parafusos que faziam as duas peças se juntarem. A peça interna começava a ser apertada sobre o eixo do motor. Isto em função do ajuste cônico das duas peças. A força de aperto no eixo é tão grande que a mesma não sai mais da posição sobre o eixo do motor.

Infelizmente esquecemos de tirar fotografia da montagem da peça. Mas temos desenho que explica as peças e a montagem. Veja os desenhos e fotos.

Num motor, com eixo convencional, este acoplamento é bem mais fácil. Como só tem uma chaveta, o alinhamento é feito automaticamente pelo furo da peça interna. E só precisa colocar uma chaveta. No mais, o sistema funciona idêntico ao descrito.

Agora é calcular o restante dos distanciadores e a fixação do motor na cabeça de porco. Mas este será o próximo post.

Passo 5: Alojamento das baterias no carro

Uma vez definidas as baterias, temos que decidir onde instalá-las.
Como o BR-800 tem um diminuto porta-malas e um diminuto espaço para os dois passageiros dos bancos de trás, decidi utilizar este espaço conjunto para abrigar as baterias. Desta forma ficariam todas juntas, facilitando a interligação. Além disto, uma ao lado da outra e não uma sobre a outra. Assim também fica fácil fazer a manutenção, limpeza e acompanhamento visual dos contatos. Como as correntes são muito altas, um mal contato pode destruir a bateria.

O peso das baterias também ficou bem distribuido, substituindo o peso dos passageiros adicionais e o peso de uma eventual carga do porta-malas. Lógico que com isto perdi espaço útil no carro mas, como ele seria somente de uso urbano, isto não me preocupou muito.

Medimos o espaço necessário para as baterias e verificamos se conseguiríamos colocar a caixa dentro do carro. Deu certo. Este detalhe é importante. Parece brincadeira mas, é muito fácil você perder a noção e fazer uma caixa que depois não tem como introduzir no interior do carro. Toda atenção para este detalhe.

A caixa foi feita de MDF de 15mm de espessura. Foi parafusada na estrutura tubular do carro, no assoalho. Entrou pela janela traseira. Uma caixa auxiliar foi deixada para abrigar componentes elétricos e cabeamento.

Um ventilador e uma saída de ar ainda terão que ser fixados. Isto é importante para poder fechar a caixa. As baterias, durante a carga, podem expulsar gás hidrogênio. Se este acumular dentro da caixa, pode explodir em caso de ocorrer alguma faísca. Como ainda não instalei o ventilador, deixei a caixa sem tampa e mantenho o carro aberto durante o processo de carga.

Vejam aqui as fotos da caixa de baterias.

Passo 4: Escolher as baterias

Chegou, então, um dos passos mais importantes na montagem do carro elétrico: as baterias. Elas é que vão definir a durabilidade (em termos de ciclos de carga) e a autonomia em km por carga.

Atualmente (07/2010) as opções são, basicamente, as baterias de chumbo-ácido, ion de lítio e sódio.
Baterias de ion de lítio e também as de sódio apresentam uma densidade de carga bem acima das baterias de chumbo. Enquanto uma bateria de chumbo carrega aproximadamente 30Wh/kg, as de íon de lítio e sódio carregam aproximadamente 110Wh/kg. Isto significa que, com o mesmo peso de baterias, as baterias de íon de lítio e sódio, podem dar 3 vezes mais autonomia ao carro do que baterias de chumbo.
As baterias de sódio aínda estão em desenvolvimento e são muito caras.

As baterias de íon de lítio são uma boa opção. Estão testadas, teem boa vida útil e já são amplamente aplicadas no exterior. Para utilizar estas baterias no Brasil, você terá que importar as mesmas. O custo FOB é de aproximadamente US$ 200,00 por célula. São necessárias em torno de 40 células.

Mas para muitos, eu incluso, a única que facilmente pode ser comprada e que também tem um preço aceitável, ainda é a bateria de chumbo. Além disto, é bem mais amigável com relação ao sistema de carga. Ou seja, para utilizar baterias de íon de ĺítio, você terá que investir também num sistema de gerenciamente de baterias. Cada célula será monitorada e carregada quando necessário. Estas baterias são bastante sensíveis à qualidade do sistema de carga. Com íon de lítio, prepare seu bolso para gastar agora. Mas depois, vai rir de nós quando tivermos que parar e você ainda andar mais uns 100 km.

Entre as baterias de chumbo existem vários tipos e modelos. As ideais para a nossa aplicação são as baterias de ciclo profundo. Estas baterias permitem ser bastante descarregadas, sem com isto perder vida útil. Baterias de chumbo convencionais (usadas nos carros) não devem sofrer profundas descargas. Isto fará diminuir consideravelmente a vida útil das mesmas.
Tentei contato via e-mail com as mais renomadas marcas de baterias no Brasil, como a Moura por exemplo. Eles oferecem, no site, baterias de ciclo profundo. Mas não perca seu tempo. Eles não respondem. Quando respondem, mandam falar com uma revenda qualquer. Lá, ninguém sabe da bateria de ciclo profundo. As únicas existentes por aqui no momento são as baterias Optima (importadas) tipo Yellow top. Você encontra estas, principalmente, nos estabelecimentos que trabalham com som automotivo. Estas baterias são muito boas e muito caras. Não custa conferir.

Então é escolher a que lhe parece melhor.
No meu caso escolhi Baterias seladas (alguns não gostam desta opção porque não podem repor água na bateria) da Freedom; 115AH; estacionária. Encontrei manual e orientação desta bateria na internet. Com os dados do manual ficou mais fácil definir a tensão de carga e estimar os tempos de uso que teria para uma determinada corrente do motor. O custo foi em torno de 4 mil reais para 10 baterias.

Passo 3: Desmontagem

Enquanto o motor e demais componentes não chegavam, fomos começando a desmontar o Gurgel. Foram retirados os componentes que não seriam mais utilizados: motor a gasolina, tanque de gasolina, alternador, bomba de combustível, motor de arranque, radiador, ventilador, escapamento, caixa e cardã.
A caixa e o cardã foram retirados para verificação. Isto também facilitaria o desenho do adaptador do novo motor na caixa.
O trabalho foi feito na oficina ao lado do meu escritório em Blumenau. O Ricardo, dono da oficina, mandou proceder a desmontagem que durou pouco mais de 2 horas. Rápido né?
Você pode ver as imagens desta etapa aqui!

Passo 2: Que motor elétrico vou usar?

Então surge o maior dilema. Onde consigo um motor? Temos fabricantes nacionais para diversos tipos de motores. Mas, na época, nenhum tinha uma solução prática para esta aplicação. O jeito foi pesquisar as opções de importados. Basicamente surgem as opções americanas. Existem muitos usuários e muitos comentários sobre estas aplicações. Encontrei também uma opção de fabricação chinesa. Infelizmente sem nenhum comentário de usuário. Como o preço do chinês era de, aproximadamente, metade do preço do americano, achei que valia a pena fazer uma tentativa oriental. Além disto, o meu amigo, Carlos Girolla, importa mercadorias da China e meu deu uma mão valiosa no processo burocrático e no transporte. Comprei um motor CC de 10kW de potência e também o controlador PWM do mesmo. Tudo fornecido pelo mesmo fabricante. Depois de uns 4 meses, tempo que passou entre a compra, desembaraços alfandegários e transporte, o motor chegou em Blumenau. Foi no mês de outubro de 2009.

Passo 1: Qual carro vou usar?

Como vou fazer para ter um carro elétrico? Construir um do zero? Converter um carro a gasolina? Bem, iniciei pensando em fazer um tricíclo. Mas logo vi que, para tal, teria que ter uma soma grande de investimento em dinheiro e em tempo. Tive que mudar o plano para adequá-lo a realidade. Decidi comprar um carro para converter.
Então surgiu a dúvida: qual carro? Existem justificativas técnicas e emocionais. Acabei juntando os dois. Escolhi um Gurgel BR-800. Por que? Primeiramente entrou o emocional. Conhecendo a história de João do Amaral Gurgel logo pensei que seria uma bela homenagem. Foi ele quem, de forma pioneira no Brasil, montou um carro elétrico, lá nos idos de 1974.
Depois achei justificativas técnicas por ser um carro pequeno, leve e de fibra.
Procurei e encontrei o carro em São Paulo, pela Internet. Veio de cegonheira até Blumenau. Chegou aqui em junho de 2009. Custou R$ 6.500,00.

Carro elétrico: que idéia é esta?

Sempre sonhei com um carro elétrico. Talvez em função disto tenha me decidido a estudar engenharia elétrica. Mas as obrigações do dia a dia vão deixando os sonhos para depois.
Quando o tema começou a virar notícia voltou novamente a vontade de trabalhar num projeto desta natureza. Assim, durante as férias de 2008/2009 decidí, com o apoio da minha esposa, transformar o sonho e o projeto em prática.

A idéia era ter um carro que pudesse me atender em 90% da minha necessidade de deslocamento, sem poluir, sem fazer barulho e aproveitando a energia hidráulica excedente do nosso país, desperdiçada nas madrugadas.

Esta história quero começar a documentar neste blog para que todos possam acompanhar as etapas do trabalho.