PROJETOS

Transformador de energia para Carros Híbridos
Power transformer for Hybrid Cars

Aluno(a): Daniel Leite Sampaio da Costa Neves, Fernando Caricol Bezerra
Prof.(a) Orientador(a): Mara Cristina Pane
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2018

Premiações

Resumo

O aquecimento global é um grave problema ambiental que atinge o nosso planeta. Ele é causado pela intensificação do efeito estufa, ou seja, pelo excesso de gases estufa liberados na atmosfera. Um dos gases que mais intensifica esse efeito é o gás carbônico (CO2). Esse gás é liberado na queima de combustíveis fósseis, e essa queima ocorre em motores de carros a combustão. Outros agentes poluentes emitidos pelos carros à combustão que podem danificar a nossa saúde são o monóxido de carbono, os hidrocarbonetos, os óxidos de nitrogênio, óxidos de enxofre e as partículas inaláveis. Além da questão ambiental, um outro fator que vem aumentando a procura por carros híbridos é o preço dos combustíveis fósseis ter aumentado nos últimos anos. Os carros híbridos disponíveis no mercado utilizam tanto a energia elétrica recarregável quanto o motor a combustão, que utiliza gasolina. Os tipos de carros híbridos existentes são os plug-in (que são carregados na tomada) e os de freio regenerativo (que utiliza a energia liberada em forma de calor quando carro freia). Na maioria dos carros híbridos, o motor a combustão usado é acionado quando atinge a velocidade de 50 km por hora, quando então a gasolina começa a ser usada. Sendo assim, o objetivo deste estudo é desenvolver uma nova forma de transformar energia para auxiliar o freio regenerativo, de modo que o carro híbrido apenas passe a utilizar o motor a combustão quando estiver acima de 100 km por hora, economizando, dessa forma combustível. Pensou-se inicialmente em transformar a energia do vento que vai de encontro ao carro em energia elétrica por meio de turbinas Darrieus. Essas turbinas seriam colocadas na grade do carro, permitindo, assim, converter a energia cinética (do vento) em elétrica. A turbina seria desenvolvida usando fibra de carbono, que é um material leve e resistente. Posteriormente, a eficiência da turbina será avaliada. Pretende-se utilizar um protótipo em carro de controle remoto, que pode atingir até 60 km por hora, para coleta de dados preliminares. Também pretende-se testar a turbina em velocidades maiores, a mais que 100 km/h, para saber como seria o desempenho dessa turbina em uma estrada.

Palavras-chave: carros híbridos, aquecimento global e turbina Darrieus

Abstract

In the last years the oil has been bringing some big problems to our planet, as the Global Warming, that is caused by the release of greenhouse gases with the combustion of oil (the main pollutants emitted by combustion cars that can damage our health are carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides, sulfur oxides and inhalable particles), besides that the price has been rising in the last years. As a result, the demand for hybrid cars has increased. Hybrid cars available on the market use both rechargeable electric power and the combustion engine, which uses gasoline. The types of existing hybrid cars are the plug-in (which are loaded into the power plug) and the regenerative brake (which uses the energy released as heat when car brakes). In most hybrid cars, the used combustion engine is triggered when it reaches the speed of 50 km per hour, when the gasoline starts to be used. Therefore, the objective of this study is to develop a new way of transforming energy to assist the regenerative brake, in order that the hybrid car only starts to use the combustion engine when it is over 100 km per hour, thus saving fuel. Initially it was thought to transform the energy of the wind that goes against the car into electric energy by means of Darrieus turbines. These turbines would be placed in the grid of the car, allowing, thus, to convert the kinetic energy (of the wind) in electric. The turbine would be developed using carbon fiber, which is a lightweight and sturdy material. Subsequently, the efficiency of the turbine will be evaluated. It is intended to use a prototype in remote control car, which can reach up to 60 km per hour, for preliminary data collection. After these initial tests, it will be evaluated how new tests will be performed at higher speeds.

Key-words: hybrid cars, global warming, turbine Darrieus