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Engenharia Mecânica e os transportes

Mobilidade individual

Projeto FEUP 2016/2017 – Mestrado Integrado de Engenharia Mecânica:

Coordenador geral: Luciano Moreira Coordenadora de curso: Teresa Duarte

Equipa 1M02_1:

Supervisor: José Manuel Ferreira Duarte Monitor: Marco Guimarães

Estudantes & Autores:

Beatriz Barbosa Brito [email protected]

Carlos Daniel da Mota Sousa [email protected]

Cristiana da Rocha Seabra [email protected]

Henrique de Carvalho Moreira [email protected]

Leonardo da Quinta Rodrigues [email protected]

mailto:[email protected]





Engenharia mecânica e os transportes - Mobilidade individual I

Resumo

Neste relatório aborda-se o tema da engenharia mecânica e os transportes, mais

especificamente da mobilidade individual. Para isso começou-se por definir a mobilidade

individual sendo que dentro desta estão incluídos todos os transportes privados que se

destinam normalmente ao transporte de um só indivíduo.

Depois de se apresentar o tema, tem-se um breve resumo da história desta desde dos

primórdios até a atualidade, de forma a contextualizar os leitores.

Com o objetivo de consolidar melhor o tema forneceu-se alguns exemplos como a

bicicleta, trotinete, motocicleta e automóvel, apresentando-os com alguma contextualização

histórica também.

De forma a mostrar que a mobilidade individual não é algo estático, pois tal como tem

história diferente também terá um futuro diferente, escolheu-se dois exemplos de inovações

de entre as muitas que estão em desenvolvimento, nomeadamente Hovding airbag, que como

o nome indica é um airbag em desenvolvimento para complementar a defesa em caso de

acidente nas motocicletas, e o automóvel Peugeot 2008 Hybrid Air, um automóvel que

consegue se deslocar através de ar comprimido.

Palavras-Chave

● Mobilidade

● Meios de transporte

● Trotineta

● Mobilidade individual

● Mobilidade coletiva

● Bicicleta

● Motocicleta

● Automóvel

Engenharia mecânica e os transportes - Mobilidade individual II

Agradecimentos

Com todo o árduo trabalho incutido neste relatório não podemos deixar de agradecer a

quem nos ajudou de modo a ser realizado da maneira que foi.

Primeiramente gostaríamos de agradecer ao supervisor José Duarte e ao monitor Marco

Guimarães que foram as grandes personagens a orientar este trabalho, fornecendo-nos todo

o tipo de informação que fosse preciso desde como fazer um relatório até informação útil que

poderia ser utilizada em termos de conteúdo.

Em segundo lugar gostaríamos de agradecer a todos os palestrantes que dispuseram do

seu tempo para vir transmitir nos os seus conhecimentos durante a semana “FEUP Orienta-

te!”.

Engenharia mecânica e os transportes - Mobilidade individual III

Índice

Lista de figuras .............................................................................................................. IV

1. Introdução ............................................................................................................... 1

2. Mobilidade individual ............................................................................................... 2

2.1. História da mobilidade individual .......................................................................... 2

2.1.1. Transportes terrestres .................................................................................... 2

2.1.2. Transportes aéreos ................................................................................... 3

2.1.3. Transporte aquático .................................................................................. 3

2.2. Mobilidade individual vs. Coletiva .................................................................... 3

3. Meios de transporte individual ................................................................................ 4

3.1. A bicicleta no mundo ............................................................................................ 4

3.1.1. A história da Bicicleta ..................................................................................... 4

3.1.2 Materiais e processos de fabrico ..................................................................... 4

3.1.3 Partes e constituição. ...................................................................................... 6

3.2. Trotineta ............................................................................................................... 6

3.2.1 História ........................................................................................................... 6

3.2.2 Caraterísticas da Segway ............................................................................... 7

3.3 Motocicleta ............................................................................................................ 8

3.3.1. História da motocicleta: a sua invenção e desenvolvimentos ao longo dos

séculos .......................................................................................................................... 8

3.3.2. Primeira motocicleta equipada com motor de combustão interna .................. 8

3.3.3. As primeiras fábricas ................................................................................... 10

3.3.4. Tipos de motocicletas na atualidade: principais caraterísticas ..................... 11

3.4 Automóvel ........................................................................................................... 13

3.4.1 O primeiro carro a vapor de estrada ............................................................. 13

3.4.2 A invenção do motor a diesel ........................................................................ 13

3.4.3 A invenção do automóvel .............................................................................. 13

Engenharia mecânica e os transportes - Mobilidade individual IV

3.4.4 O primeiro veículo híbrido ............................................................................. 14

3.5 Vantagens e Desvantagens: Motocicleta vs. Automóvel ...................................... 14

3.6 Comparação ........................................................................................................ 15

4.Inovações em desenvolvimento ................................................................................. 16

4.1. Hovding airbag – Inovação na mobilidade individual .......................................... 16

4.1.1. O sistema .................................................................................................... 16

4.1.2. Hovding em movimento ............................................................................... 16

4.1.3. Funcionamento e carga ............................................................................... 17

4.2. Peugeot 2008 Hybrid Air .................................................................................... 18

Conclusões ................................................................................................................... 20

Referências bibliográficas ............................................................................................. 21

Lista de figuras

Figura 1. Quadro em solda de alumínio .......................................................................... 5

Figura 2. Componentes da bicicleta ................................................................................ 6

Figura 3. Trotineta antiga ................................................................................................ 7

Figura 4. Primeira motocicleta com motor de combustão interna .................................... 8

Figura 5. Custom Star Bolt – Yamaha ........................................................................... 11

Figura 6. Roadster - Suzuki MZ 1000 ST ...................................................................... 12

Figura 7. Naked MT-10 – Yamaha ................................................................................ 12

Figura 8. Street YBR 125 Factor ................................................................................... 12

Figura 9. Touring - 2015 Moto Guzzi California 1400 .................................................... 12

Figura 10. Dados sobre sinistralidade rodoviária .......................................................... 15

Figura 11. Hovding Airbag ............................................................................................ 17

Figura 12. Ativação do airbag ....................................................................................... 17

Figura 13. Airbag compactado para guardar ................................................................. 18

Figura 14. Composição e funcionamento do automóvel................................................ 19

Engenharia mecânica e os transportes - Mobilidade individual 1

1. Introdução

Este relatório foi realizado pela equipa nº1 da turma 1M02 do curso de Mestrado Integrado

de Engenharia Mecânica no âmbito da unidade curricular Projeto FEUP. O tema desenvolvido

foi “Engenharia Mecânica e os transportes: Mobilidade individual” e ao longo do relatório

focamos a temática da mobilidade individual, bem como alguns dos meios de transporte

individual, as suas principais características e diferenças, e no final exploramos duas

inovações relacionadas com o nosso tema que concordamos ser oportunas e interessantes,

de modo a enriquecer o trabalho já desenvolvido.

Os objetivos que propusemos alcançar com a realização deste relatório foram os

seguintes: a aplicação de todos os conhecimentos que nos foram transmitidos durante a

primeira semana de orientação “FEUP Orienta-te!”, a realização de uma pesquisa mais

intensiva sobre a mobilidade individual na sociedade atual e as suas consequências e a

integração entre os colegas e nas instalações e serviços disponibilizados pela FEUP.


2. Mobilidade individual

A mobilidade individual consiste na deslocação individual, ou seja, de cada indivíduo

independente de terceiros. Atualmente, esta é feita essencialmente através de transportes

individuais, ou mais conhecidos por transportes privados, que de uma forma geral têm como

objetivo o transporte de um único indivíduo (havendo, contudo, alguns que possam

transportar mais do que um), com a possibilidade ou não de também transportar alguma carga

conforme a vontade do utilizador. Alguns exemplos desses transportes individuais são

automóveis, motorizadas, bicicletas ou até mesmo trotinetes. [1]

2.1. História da mobilidade individual

Contudo esta deslocação nem sempre foi feita através dos transportes conhecidos

atualmente, porque o ser humano procura sempre mais: já dizia Stuart Mill “É melhor um ser

humano insatisfeito do que um porco satisfeito”, e isto leva a que não cessem as buscas pelo

conhecimento e conforme o vai adquirindo as realidades vão mudando, como é o caso dos

meios utilizados para a mobilidade ao longo dos anos.

Inicialmente o Homem sentia a necessidade de se mover para procurar alimento e mais

atualmente devido a motivos socioeconómicos. Para isso ele precisava de se mover tanto na

terra como no mar ou no ar. [2]

2.1.1. Transportes terrestres

O individuo começou por se deslocar utilizando o próprio corpo, e quando se deparou com

problemas como o cansaço, tempo de viagens e a falta de conforto começou a procurar

solução para estes na natureza, encontrando-a nos animais como o cavalo, burro e camelo.

[3] Apesar do conforto obtido, o ser humano, sendo um ser constantemente insatisfeito com o

seu conhecimento e ambicioso, continuou a procurar soluções com características melhores.

Com o avanço das tecnologias, a partir da revolução industrial do século XVIII,

apareceram outros meios individuais, como a bicicleta, cuja autoria é incerta apesar de haver

historiadores que acreditam que a sua autoria se deva a um discípulo de Leonardo da Vinci

no séc. XVII, e veículos motorizados, sendo que o primeiro automóvel movido a gasolina foi

patenteado por Karl Benz em 1876. [4]


2.1.2. Transportes aéreos

O primeiro através do aparecimento do balão de ar quente, em 1709 com Bartolomeu de

Gusmão, e posteriormente de aeronaves, nos inícios do séc. XX cuja autoria é controversa

entre Alberto Santos Dumont e os irmãos Wright, as quais foram aprimoradas até aos atuais.

[5]

2.1.3. Transporte aquático

No meio aquático, primeiramente, fazia-se a locomoção através do corpo, nomeadamente

a natação. Depois, desde muito cedo, o Homem começou a usar barcos, mais conhecido na

altura como jangada, existindo evidências dos mesmos por volta do séc. XVII – séc. X a.C.

Inicialmente usavam-se troncos de árvores para fazer jangadas e, conforme o seu

conhecimento foi aumentando, foram sendo construídas de forma mais confortável até chegar

à canoa, a partir da qual se desenvolveram vários tipos de barco sem motor, como barco à

vela, e grandes embarcações, que deram origem aos descobrimentos por exemplo.

No início dos anos XX, houve uma grande alteração na forma como a deslocação era feita

neste meio com o aparecimento do pioneiro, que deu origem aos barcos atuais,

nomeadamente o barco a vapor que com o passar dos anos se foi desenvolvendo a nível dos

motores até surgirem os barcos como os conhecemos hoje.

2.2. Mobilidade individual vs. Coletiva

Os seres humanos deslocam-se desde o início da sua existência e procuram meios de

aprimorar o transporte e a locomoção, seja ela coletiva ou individual. Os transportes públicos

são mais recentes na história do que os individuais, e entre eles estão os autocarros, os

comboios, os metros.

Este tipo de transporte possui vantagens relacionadas com a segurança, baixo custo e

facilidade na logística dos núcleos urbanos, mas também possui desvantagens, pois os

transportes públicos percorrem rotas limitadas e dependem em grande parte do investimento

do estado, além de emitirem muitas vezes gases poluentes. Os transportes individuais, por

sua vez, que incluem os carros, as bicicletas, as motocicletas, possuem vantagens como o

conforto, a facilidade na locomoção, a praticidade, mas contam também com desvantagens

como o alto custo de manutenção e congestionamento em vias de grande fluxo. [6]


3. Meios de transporte individual

Serão abordados de seguida alguns modos de locomoção que são utilizados para o

deslocamento no planeta.

3.1. A bicicleta no mundo

A bicicleta é, sem dúvida, um dos meios de transporte mais utilizados em todo o mundo

e tem um grande impacto na sociedade atual, sendo que o número de utilizadores do

velocípede de duas rodas tem vindo a crescer devido aos esforços de governos à volta do

mundo para tornar as cidades "bike-friendly cities”. [7] Mas a história da "bike" (como é

popularmente chamada pelos seus utilizadores), data muito tempo antes das medidas que

foram e são tomadas por países.

3.1.1. A história da Bicicleta

Embora haja uma dúvida em relação à data do primeiro predecessor da bicicleta, a

primeira invenção é unanimemente ligada à data de 1817. Esta, produzida na Alemanha, não

possuía pedais e era feita de ferro e madeira. Devido ao insucesso do protótipo, este não teve

continuidade e só ressurgiu novamente em 1860 com a família Micheaux, que incorporou na

invenção germânica os pedais, sendo estes feitos ainda de aço e madeira.

Foi apenas em 1890 que o modelo de bicicleta que é conhecido hoje começou a surgir e

com ele a ideia de que a bicicleta poderia ser utilizada também como meio de transporte. É a

partir deste momento que a bicicleta que conhecemos passa a ser moldada através do uso

de diferentes materiais, processos de fabrico e a própria utilidade do veículo.

3.1.2 Materiais e processos de fabrico

No âmbito dos materiais, as primeiras bicicletas, feitas de aço e madeira, sofreram

modificações e passaram a ser feitas apenas com aço, o que ofereceu um melhor nível de

segurança e durabilidade. Seguido do aço vieram os produtos de alumínio (Fig.1), em busca

de uma melhor performance, pois é um material que oferece maior leveza, rigidez, ótimo

custo-benefício e a capacidade de fazer quadros mais complexos. Titânio foi o material que

veio a ser utilizado de seguida na produção das bicicletas. No entanto, a dificuldade de

manusear, o alto custo e a pequena diferença na performance para o aço não fazem este


metal de uso comum em bicicletas. Ultimamente tem aparecido a fibra de carbono, um

material mais moderno e eficiente, que embora tenha um custo bastante elevado permite

quadros com pesos baixíssimos, alta rigidez e conforto, sendo os melhores quadros para

atletas. [8][9] Além disto, ainda há materiais novos a surgirem na indústria do ciclismo, como o

grafeno, que começam a ser experimentados no quadro das bicicletas. [10]

Em relação aos processos de fabrico, cada material é preparado de maneira diferente,

exigindo diferentes técnicas e máquinas. Os quadros de aço, normalmente, têm os tubos

conectados por peças, também de aço, que posteriormente são revestidas com prata ou uma

liga metálica de cobre e zinco (latão). Os de alumínio, por sua vez, devem ser soldados

diretamente sem auxílio de peças, como acontece no caso dos quadros de aço. No entanto,

há uma série de técnicas e equipamentos que garantem que a soldadura do alumínio seja

bem-feita e ele tenha as propriedades desejadas. Relativamente aos quadros de fibra de

carbono, que atualmente possuem um processo semelhante aos de aço no qual são utilizados

reforços para unir os tubos, as produtoras de bicicletas tentam procurar maneiras de fazer o

quadro inteiro de uma só peça de carbono. [11]

Figura 1. Quadro em solda de alumínio [12]


3.1.3 Partes e constituição.

A bicicleta moderna tem na sua constituição diversos componentes, de entre os quais

podemos destacar o travão de disco e suspensão, traseira ou dianteira, quadro, pneus e aros,

pedais e selim, componentes que estão presentes desde seus primeiros modelos. (Fig.2)

Figura 2. Componentes da bicicleta [13]

3.2. Trotineta

A trotineta é um brinquedo infantil ou meio de transporte constituído por duas rodas em

série que sustentam uma placa que funciona como base para o utilizador apoiar os pés,

munido de uma haste com um guiador da altura da cintura que controla a roda da frente. [14]

3.2.1 História

Este meio de transporte surgiu na Alemanha, nos anos 20, produzido de forma artesanal

em madeira com as rodas em borracha, sendo o deslocamento feito através de uma força de

impulsão dada pelo utilizador com um dos pés. (Fig.3) [15]


A partir da década de 90 surgiram versões mais atualizadas da trotineta, as que ganharam

grande destaque devido ao suíço Wim Ouboter que, ao torná-las mais leves e práticas,

impulsionou uma grande “febre” pela procura destas, conseguindo lançar uma nova moda a

nível mundial. [16]

Atualmente consegue-se encontrar trotinetes mais desenvolvidas, nomeadamente as

com motor, nas quais o utilizador já não precisa de utilizar a força motora para se deslocar. A

versão mais recente que se consegue encontrar é o tão conhecido “Segway”, que apresenta

uma configuração pouco ortodoxa e funciona com energia elétrica. Para além disso, ainda

possui controlo de equilíbrio, tornando mais fácil a sua utilização. [15]

Figura 3. Trotineta antiga

3.2.2 Caraterísticas da Segway

Segurança Utilização de capacete obrigatória;

Acidentes de baixa gravidade devido às baixas

velocidades (velocidade máxima por volta dos

20km/h)

Custo Por volta dos 1000-2000 $

Utilidade Distâncias curtas;

Tempo de viagem elevado

Autonomia Entre 10-40 km

Sustentabilidade Pouco poluentes


3.3 Motocicleta

3.3.1. História da motocicleta: a sua invenção e desenvolvimentos ao longo

dos séculos

Foi no ano de 1869 que se iniciaram os desenvolvimentos tecnológicos que dariam origem

a uma nova forma de transporte individual: a motocicleta.

Simultaneamente, mas separados por uma enorme distância, Sylvester Roper, nos EUA,

e Louis Perreaux, na França, tentavam construir uma espécie de bicicleta equiparada, com

um motor a vapor. Nesta época já eram comuns os comboios e navios movidos a vapor nos

dois continentes, e em ambos os seus países já eram utilizados autocarros movidos a vapor.

Porém, o desafio que enfrentavam com esta nova ideia era conseguir incorporar num

veículo tão leve e pequeno como uma bicicleta um motor a vapor que aumentasse o

desempenho do meio de transporte. As experiências realizadas para o feito foram se

sucedendo ao longo dos anos, mesmo com o aparecimento do motor a gasolina, até ao ano

de 1920, quando abandonaram definitivamente a ideia do motor a vapor, investindo na

invenção do motor de combustão interna para continuar o desenvolvimento do novo meio de

transporte. [17]

3.3.2. Primeira motocicleta equipada com motor de combustão interna

Em 1885, o inventor alemão Gottlieb Daimler, ajudado por Wilhelm Maybach, criou um

motor a gasolina constituído por um único cilindro, o qual incorporou numa bicicleta de

madeira adaptada numa tentativa de testar as vantagens que este traria ao veículo a nível da

propulsão. (Fig.4) O primeiro condutor deste equiparado que utilizava um motor de combustão

interna foi Paul Daimler, filho de Gottlieb, que tinha 16 anos na altura. [18]

Figura 4. Primeira motocicleta com motor de combustão interna [19]


Daimler, uma personalidade importante na história do mundo automóvel, nunca

demonstrou interesse nos desenvolvimentos de veículos de duas rodas, e depois desta

invenção dedicou-se exclusivamente aos avanços tecnológicos dos automóveis.

3.3.2.1. a. Motor de combustão interna: funcionamento e o seu impacto

nos séculos XIX e XX

“Motor de combustão interna:

• [Engenharia] Motor no qual a energia fornecida por um combustível é diretamente

transformada em energia mecânica.” [20]

Foi a descoberta do motor de combustão interna que tornou possíveis meios de

transporte como os aviões e os automóveis, mas ao longo do tempo este tipo motor sofreu

muitos desenvolvimentos : inicialmente era utilizado como combustível o gás, mas, desde a

criação do motor de combustão interna que utilizava gasolina como combustível –

desenvolvido por Gottlieb - , deu-se um tremendo avanço tecnológico , que se prolonga até

aos dias de hoje, sendo que a maioria dos motores atuais se baseiam quase inteiramente

nesse conceito.

Denomina-se motor de combustão interna por duas razões:

· a reação ocorre no interior dos cilindros do motor;

· o seu funcionamento baseia-se na energia libertada durante a reação de combustão

entre o ar e o combustível – energia quimica – que é posteriormente transformada em energia

mecânica, provocando assim o movimento do veiculo. [21]

O impacto que o desenvolvimento deste tipo de motor teve na industria nos séculos XIX

e XX, nomeadamente nos progressos da motocicleta, foi notável: o aparecimento deste motor

de combustão interna deu origem a uma produção em escala industrial de motocicletas. O

motor de Daimler e Maybach funcionava pelo ciclo de Otto e tinha 4 tempos, o que fazia com

que dividisse a sua preferência com motores de 2 tempos – menores, mais leves e mais

baratos.


Posteriormente, esta inovação de Daimler foi adotada a nível industrial para a produção

em escala das motocicletas, mas todos os fabricantes se depararam com o mesmo problema:

onde instalar o propulsor para o melhor desempenho do meio de transporte. Tanto poderia

ser atrás do selim como no guiador, dentro ou sob o quadro da bicicleta, na roda traseira

como na dianteira. Não se chegou a um consenso e todas estas alternativas foram testadas,

ainda existindo exemplares de algumas delas. [22]

Só a partir do século XX é que um consenso foi estabelecido sobre o melhor local para

se colocar este novo sistema de propulsão: a parte interna do triângulo formado pelo quadro,

decisão que atualmente ainda é respeitada.

3.3.3. As primeiras fábricas

· 1894 – Hildebrandt&Wolfmuller, na Alemanha;

· 1895 – Stern;

· 1896 – Bougery, na França, e Excelsior, na Inglaterra.

No inicio do século XX eram diversas as fábricas de motocicletas reconhecidas,

maioritariamente espalhadas pela Europa. No entanto, a expansão deste tipo de indústria, ao

longo do século, deu-se a nível mundial, aumentando exponencialmente o número de fábricas

existentes, e às fábricas mais conhecidas situadas na Europa juntaram-se algumas dos EUA:

Columbia, Orient e Minneapolis, com uma distinção notável.

Com tanta concorrência, os fabricantes de todo o mundo iniciaram o desenvolvimento de

criações e aperfeiçoamentos que dessem aos seus produtos alguma vantagem relativamente

ao que já existia no mercado. Entre essas inovações podemos destacar algumas que são

utilizadas nos dias de hoje: os motores de um a cinco cilindros, dois a quatro tempos, e os

sistemas de suspensão que proporcionam maior conforto e segurança ao condutor.

Após a 2ª Guerra Mundial, o Japão levou à falência um número significativo de fábricas

por todo o mundo com a produção de motocicletas com uma tecnologia muito avançada,

design moderno e confortável e motores muito potentes. Basta selecionarmos algumas das

marcas mais conhecidas mundialmente nos dias de hoje para comprovarmos o domínio que

a indústria japonesa atingiu nessa época: Kawasaki, Yamaha, Honda e Suzuki.


Assistiram-se a muitas inovações ao longo dos anos, mas a maior evolução tecnológica

alcançada foi, sem dúvida, ao nível dos motores: para se obter uma potência equivalente a

uma motocicleta atual de 1000 cc de cilindrada seriam necessários mais de 260 motores

iguais ao da primeira motocicleta.

3.3.4. Tipos de motocicletas na atualidade: principais caraterísticas

Quando se refere a veículos que circulam sobre duas rodas, existem dois grupos que não

se pode deixar de diferenciar:

· Ciclomotores: motocicletas com menos de 50 cc de cilindrada e atingem uma

velocidade de 50 km/h

· Motociclos: motocicletas com uma cilindrada superior a 50 cc e que atingem

velocidades bastante superiores a 50 km/h

Pode-se afirmar que há uma diversidade de motocicletas enorme, sendo que todas têm

caraterísticas comuns, que as classificam e as incorporam num mesmo grupo, mas também

as suas diferenças, que as tornam alvo de escolha dependendo daquilo que o consumidor

procura.

Selecionados alguns dos diversos tipos de motocicletas utilizados atualmente, vamos

explorar algumas das suas caraterísticas principais, tendo em conta o tema do relatório – a

mobilidade individual: [23]

Custom: são motocicletas cuja prioridade é o conforto do condutor: a altura do banco

baixa e os pedais numa parte mais dianteira no corpo da moto, fazendo com que o

condutor mantenha uma posição de costas retas. São características pelo seu design

distinto, “vintage”, que remete para o passado americano dos anos 50 e 60. O

representante principal deste género de motocicleta é a marca Harley-Davidson.

(Fig.5)

Figura 5. Custom Star Bolt – Yamaha [24]

http://quatrorodas.abril.com.br/materia/yamaha-lanca-custom-star-bolt-eua-735965


Figura 8. Street YBR 125 Factor [27]

Roadsters: motocicletas destinadas para o uso

urbano, que focam a aceleração e fácil

manuseamento. Podem ser usadas para viajar,

mas o facto de não possuírem carenagem expõe

o condutor à pressão do vento. (Fig.6)

Naked: tal como as Roadsters, este género de

motocicleta não possui carenagem e, portanto, não

protege o condutor contra a pressão do ar. No

entanto, têm um ótimo desempenho nas estradas e

são ideais para a condução urbana, possuindo uma

posição de condução bastante confortável. (Fig.7)

Street: género de motocicleta destinada para a condução urbana: leve, com um design

bastante simples, rápida, com cilindrada compreendida entre 125cc a 150cc, e

resistente e confortável. (Fig.8)

Touring: é o tipo de motocicleta que podemos afirmar que melhora o conceito de viajar

sobre duas rodas: oferece o melhor conforto possível, em termos de posição de

condução, e alguns modelos possuem malas laterais e na parte traseira, facilitando o

transporte de bagagens. (Fig.9)

Figura 6. Roadster - Suzuki MZ 1000 ST [25]

Figura 7. Naked MT-10 – Yamaha [26]

Figura 9. Touring - 2015 Moto Guzzi California 1400 [28]

http://motos-motor.com.br/motos/yamaha-factor-ybr-125/

http://www.totalmotorcycle.com/motorcycles/2015/2015-Moto-Guzzi-California-1400-Touring-SE.htm

http://www.moto.com.br/acontece/conteudo/yamaha-lanca-mt10-naked-baseada-na-r1-2015-91581.html


3.4 Automóvel

O automóvel moderno não foi algo que apareceu de uma única invenção, mas sim da

conjugação de várias. Foram pequenas evoluções que, ao longo dos anos, nos trouxeram

um dos meios de transporte mais utilizado. Os primeiros projetos de um veículo a motor

pertenceram a Leonardo da Vinci e a Isaac Newton.

3.4.1 O primeiro carro a vapor de estrada

O primeiro veículo automóvel de estrada foi projetado pelo Francês Nicolas Joseph

Cugnot em 1769. Este foi criado para fins militares e era movido com um motor de vapor

colocado juntamente com a caldeira na parte dianteira do veículo, que por sua vez possuía

três rodas. Era capaz de atingir a velocidade de aproximadamente 4 km/h. O motor destes

carros funcionava, resumidamente, do seguinte modo: a ignição do combustível aquecia a

água situada na caldeira, o que gerava vapor. Este vapor empurrava os pistões, de seguida

os pistões giravam a cambota, que por sua vez moviam o eixo e este as rodas. Os motores

a vapor nunca provaram ser úteis no mundo automóvel devido ao seu peso excessivo. O

mesmo não aconteceu com as locomotivas. [29]

3.4.2 A invenção do motor a diesel

Enquanto o motor a vapor era a predominante fonte de energia para a indústria, Rudolf

Diesel, em 1885, começou a desenvolver o motor de ignição por compressão (ou motor

Diesel), num demorado processo que demoraria 13 anos. Eventualmente, entre 1893 e 1897

e depois de receber várias patentes pelo seu motor, Diesel deu seguimento à evolução do

seu motor na atual MAN. Aí realizou numerosos testes com protótipos da sua invenção.

Realizou também várias tentativas de comercializar o seu motor, sem sucesso. [30]

3.4.3 A invenção do automóvel

O motor a gasolina desenvolvido por Carl Benz para o primeiro automóvel possuía um

cilindro e funcionava a dois tempos. O dito carro “andou” pela primeira vez na Véspera de

Ano Novo de 1879. O sucesso comercial foi estrondoso, o que levou a que Benz desenvolve-

se um carro mais leve movido a gasolina, no qual o chassis e o motor formavam uma só

unidade. [31]


3.4.4 O primeiro veículo híbrido

Ferdinand Porsche desenvolveu o primeiro carro funcional e híbrido. Este utilizava dois

geradores em conjunto com um motor a gasolina. Os geradores forneciam eletricidade aos

dois motores incorporados em cada uma das rodas dianteiras e à bateria. Um dos problemas

levantados por este veículo foi o seu exagerado peso. [32]

3.5 Vantagens e Desvantagens: Motocicleta vs. Automóvel

São imensas as vantagens e desvantagens que se encontra relativamente à utilização de

automóveis e motocicletas.

São diversos os aspetos que podemos comparar quando discutimos a circulação

automóvel e de motocicletas: em termos de segurança, podemos afirmar que um automóvel

é bastante mais seguro do que uma motocicleta; em termos de economia, o custo que advém

do consumo de combustível é mais baixo numa motocicleta do que num carro; quanto ao

estacionamento e circulação na estrada, uma motocicleta tem um estacionamento facilitado

e como ocupa menos espaço físico contribui para uma melhor fluência do trânsito e previne

o congestionamento; em termos de sustentabilidade, podemos afirmar que uma motocicleta

polui menos do que um automóvel.

Em qualquer veículo motorizado são inevitáveis as emissões de gases poluentes para a

atmosfera. Utilizando para exemplificar os casos da motocicleta e do automóvel, as taxas de

emissão de poluentes como CO2, NOx, PM2,5 e EC são muito mais elevadas num automóvel

regular do que numa motocicleta, no entanto as taxas de emissão de VOC são maiores nas

motocicletas. Independentemente das taxas ou da fonte emissora, todas estas ocorrências

têm impactos muito negativos no mundo em que vivemos: na saúde pública (doenças

pulmonares e cutâneas), clima (fenômenos atmosféricos como as chuvas ácidas), nos

ecossistemas.

Devido a todas as consequências que provêm das emissões de gases para a nossa

atmosfera, muitos estudos adotaram um método para determinar o custo hipotético de todos

esses estragos ambientais provocados, denominado ExternE. Este método baseia-se em

todas as ocorrências desde a emissão do poluente até ao seu impacto no ambiente. Tendo

em conta as taxas de emissão de cada poluente e o efeito que tem nas pessoas e

ecossistemas, o método consiste em atribuir um valor monetário a esses impactos ambientais,

que corresponde à quantia que cada indivíduo que contribui para esta poluição estaria


disposto a pagar para reduzir os danos causados.

3.6 Comparação

A Tabela 1. destina-se à comparação de alguns aspetos oportunos na temática da

mobilidade individual relativamente aos exemplos de meios de transporte individual que foram

apresentados tal como a Figura 10 que nos fornece dados que sustentam a tabela.

Tabela 1. Comparação entre os exemplos a nível geral

Bicicleta Trotinete Motocicleta Automóvel

Segurança Média Elevada Baixa Baixa

Custo Baixo Baixo Elevado Elevado

Distâncias Pequenas/ Médias

Pequenas Médias Grandes

Tempo de viagem Elevado Elevado Baixo Baixo

Sustentabilidade Elevado Elevada Média Baixa

Autonomia Média Baixa Média Elevada

Figura 10. Dados sobre sinistralidade rodoviária [33]


4.Inovações em desenvolvimento

O aprimoramento dos meios de transporte privado não foi feito só no passado.

Atualmente, ainda se verifica que vários grupos de pessoas tentam procurar sempre

melhorias para os meios de transporte já existentes, não cessando esta busca. Dois exemplos

disso são o Hovding airbag e um automóvel que funciona a ar comprimido.

4.1. Hovding airbag – Inovação na mobilidade individual

De acordo com a produtora HOVDING, um dos projetos mais inovadores na segurança

da mobilidade individual é o Hovding airbag, o primeiro sistema de segurança passiva para

ciclistas. Em desenvolvimento desde 2005, este airbag possui sensores que analisam e

reagem consoante o movimento do ciclista, estando assim preparado a atuar em caso de

acidente. Nessa situação, o airbag irá “inchar”, fixar o pescoço e absorver o máximo impacto.

4.1.1. O sistema

O sistema deste “aparelho”, desenhado por duas estudantes suecas, é composto por

um colar que, quando é acionado, ganha a forma de um carapuço feito de nylon, de tal

maneira forte que no impacto com as superfícies não rasgará. Mantém toda a área do crânio

protegida, deixando apenas o campo visual aberto ao utilizador. (Fig.11) O airbag abrange

uma área maior do que os capacetes normais, fornecendo uma proteção completa em todos

os locais necessários. No momento do inchaço (acidente), este mantém uma pressão

constante protegendo-nos dos sucessivos impactos durante o choque. Após o acidente, o

carapuço começa lentamente a esvaziar-se. [34]

4.1.2. Hovding em movimento

O momento em que o Hovding atua foi alvo de muitos estudos ao nível de padrões de

ciclismo, isto é, padrões de movimentos da generalidade dos ciclistas foram analisados ao

pormenor de forma a perceber qual o momento certo para o aparelho atuar. Desta forma,

foram recriados em testes inúmeros acidentes de ciclistas, a fim de guardar e estudar dados

relativos aos momentos imediatamente antes de tais situações.(Fig.12)


Figura 11. Hovding Airbag [34]

Figura 12. Ativação do airbag [34]

4.1.3. Funcionamento e carga

A colocação e funcionalidade é bastante simples: para ligar, basta coloca-lo no pescoço

e fechar o fecho por baixo do queixo até cima (o máximo que puder) até o LED do “power

ON/OFF” se ligar, mostrando que o airbag está operacional e/ou como está o nível de

bateria. Mal se desaperta o fecho, o dispositivo desliga-se.

Já a carga também se realiza com facilidade, bastando ligar o cabo USB incluído a um

computador ou carregador. A bateria tem uma vida útil de 9 horas/carga. (Fig.13)


Figura 13. Airbag compactado para guardar [34]

4.2. Peugeot 2008 Hybrid Air

Anunciado em 2014 pela produtora, o crossover a ser lançado em 2016 é uma das mais

estimulantes ideias do mundo automóvel devido ao seu motor hibrido. Este carro funcionará

a apenas gasolina, ar ou o conjugado dos dois.

“Este sistema foi produzido pela Peugeot em conjunto com a Bosch e é constituído por um

motor de 3 cilindros, um sistema de ar comprimido, e uma bomba hidráulica motorizada

acoplada a uma caixa automática com engrenagem epicicloidal.” Este sistema permitirá que

carros com pequenas dimensões consumam em média cerca de 2,9L/100km e emitam

69g/km de CO2.

Este automóvel é considerado mais “verde” que os elétricos e não necessita de bateria.

Contudo, possui partes de motores elétricos e tradicionais como foi referido anteriormente.

Com o apoio da imagem abaixo, note-se que o funcionamento deste começa na absorção

de energia do movimento das rodas e travões. Depois, o ar comprimido no motor hidráulico

é expelido para os cilindros que posteriormente transmitem o movimento às rodas. Para

além disso, existe um cilindro de ar na parte de trás da carroçaria que permite manter o

sistema balanceado.

Por fim, esta evolução demonstra-se deveras importante no setor da mobilidade

individual pois, sendo a mais usual no que toca aos transportes, torna-se necessário reduzir

as emissões de gases poluentes e produzir carros mais “verdes” e com a mesma eficiência

que os carros a gasóleo ou gasolina. (Fig.14) [35]


Figura 14. Composição e funcionamento do automóvel [36]


Conclusões

Durante a realização deste relatório para a unidade curricular Projeto FEUP verificamos

que os objetivos foram cumpridos, ou seja, através da elaboração deste trabalho sentimo-nos

mais integrados na comunidade escolar e tivemos a oportunidade de ficar a conhecer um

pouco melhor os nossos colegas. Para além disso ficamos a conhecer melhor algumas das

ferramentas disponíveis para a realização deste tipo de trabalho, como por exemplo a drive

da Universidade do Porto.

Conclui-se que, desde do aparecimento do ser humano, este precisou de se deslocar,

começando por utilizar o próprio corpo e posteriormente procurando outros meios mais

cômodos. Devido a diversas áreas, mas principalmente a engenharia, verificou-se um grande

desenvolvimento ao longo dos anos em todo o tipo de transportes, desde as trotinetas até aos

automóveis, e verifica-se que as tentativas de desenvolvimento não cessaram, sendo que

atualmente ainda aparecem inovações não totalmente viáveis mas que no futuro o poderão

vir a ser.


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