segunda-feira, 24 de agosto de 2015

Relembrando as aulas de Física - Mecânica

Fiz alguns cálculos frustrantes: com esse controlador limitando a potência do motor a 8,5 cv, não chegaremos a 100 km/h muito rápido... Desconsiderei perdas por atrito, aerodinâmica e eficiência.

Dados:
Pneu: 175/70 R14 - uma volta completa mede 1,89m.
A partir dos dados do cambio do fusca e das equações de torque do motor elétrico, fiz algumas estimativas de aceleração e velocidade para cada condição.
Créditos para o blog do eVectra: http://evectra.blogspot.com.br/

Abaixo os cálculos de redução total - marcha * diferencial:


Equações: 

T=P/w    ou    T=60*P/2*pi*w    ->   T=9,55*P/N


T - Torque em N.m (dividir por 9,8 para kgf.m)

P - Potência
w - velocidade angular
N - rpm


a=F/m


a - Aceleração em m/s²

F - Força em Newton
m - massa em kg


t=deltaV/a


t - tempo em segundos

deltaV - variação da velocidade em km/h
a - em m/s²


Fusca: 800 kg
Baterias: 200 kg


Resumindo: com o controlador limitando a potência em 8,5 cv, saindo de 2° marcha, demoraremos 108 segundos pra chegar a 66,6 km/h - muuuuuuito lerdo! Olha que não foram considerados o atrito e nem outras perdas.

Colocando um controlador que entregue potência nominal ao motor, o tempo cairia para 54 segundos... o que ainda não é grande coisa. Mas, como o propósito maior é a economia e sustentabilidade, vou esquecer um pouco disso.    :-p

Obs.: quem quiser acesso à planilha é só solicitar no campo de comentários lá em abaixo.


Figura curva de torque do motor elétrico - limitado a 8,5 cv com o controlador 24V   275A





Figura curva de torque e potência do motor a combustão


Segundo informações do fabricante, o Celta acelera de 0 a 100km/h em 14s. Uma máquina!

Comparando as duas curvas de torque, vemos que em rotações mais baixas o motor elétrico é melhor.


Agora vamos ver o lado bom: eficiência energética. Enquanto os elétricos tem mais de 80% de eficiência, olha só os motores a combustão:





Futuramente pretendo postar aqui uma comparação entre os sistemas DC e AC para VE's. Apesar de mais caros, os sistemas AC são mais eficientes, permitem implementar frenagem regenerativa com mais facilidade, tem menos manutenção (brushless), a curva de torque é melhor em rotações mais altas, dentre outras vantagens. Ah! E são utilizados nos VE's à venda no mercado.


Por hoje é só!
Abraço,
Alessandro



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