REGULAMENTAÇÃO DE BICICLETAS ELÉTRICAS

Autor: Engº Aquiles Pisanelli

1 - Introdução

A polêmica que o assunto “bicicleta elétrica” está provocando e gerando opiniões das mais

diversas se deve, principalmente, às consequências dos diferentes enquadramentos na legislação

de trânsito, conforme ela seja comparada a uma bicicleta comum ou a um ciclomotor.

1.1 -Quanto ao tráfego

Se for comparada a uma bicicleta simples, a bicicleta elétrica poderá transitar por ciclovias,

ciclofaixas, nos acostamentos e nos bordos das vias urbanas e rurais. Proibido o tráfego em vias

de trânsito rápido ou rodovias, salvo onde houver faixa de rolamento própria ou acostamento.

Quando equiparada a ciclomotor, a bicicleta elétrica só pode andar pelas vias, pela faixa direita

da pista de rolamento ou em faixa especialmente a ela destinada. Proibido o tráfego sobre as

calçadas e em vias de trânsito rápido e rodovias, salvo onde houver faixa de rolamento própria

ou acostamento. Fica ainda implícito que nessa condição, nem nas ciclofaixas, nem nas ciclovias

a bicicleta elétrica poderia trafegar.

1.2 -Quanto à habilitação

Se for comparada a bicicleta, a autorização para dirigir bicicleta elétrica fica a cargo do

Município, ou seja, pode ou não ser exigida, depende do Município.

Se for comparada a ciclomotor, para dirigir bicicleta elétrica é necessária habilitação (ou

autorização para conduzir ciclomotor) conforme definido pelo CONTRAN.

1.3 - Quanto ao registro e licenciamento

Já sob esse aspecto, é indiferente a equiparação da bicicleta elétrica com bicicleta comum ou

com ciclomotor, pois em ambos os casos o registro e licenciamento competiriam ao Município

(art. 24 do CTB), com essa regulamentação devendo inclusive ser estabelecida pelo próprio

Município (art. 129 do CTB) – o que lhe dá certa liberdade para flexibilizar essa exigência.

Nota: Sem a equiparação a bicicleta comum, poderia se estar sujeitando à interpretação que

alguns dão aos artigos 120 e 130 do CTB, segundo os quais todo veículo automotor, elétrico,

articulado, reboque ou semi-reboque, deve ser registrado e licenciado anualmente perante o

órgão executivo de trânsito do Estado ou do Distrito Federal.

2 - Proposta

Ocorre que a legislação atualmente disponível (Resoluções 315/09 e 375/11 do CONTRAN)

apenas equipara a bicicleta elétrica a ciclomotores, o que resulta nas implicações acima

mencionadas e restringe seu uso.

Pelas características de modernidade e apelo ecológico desse tipo de transporte julgamos

interessante sugerir ao CONTRAN que seja feita uma nova regulamentação, utilizando como

base orientativa a Directiva 2002/24 da União Europeia onde bicicletas elétricas que possuem as

características abaixo são equiparadas a bicicletas comuns e com isso ficam dispensadas de

registro, tributação, habilitação e seguro obrigatório:

"Pedalagem assistida, equipadas com motor elétrico auxiliar com uma potência nominal

máxima contínua de 0,25 kW, cuja alimentação seja reduzida progressivamente e finalmente

interrompida quando a velocidade do veículo atinja 25 km/h, ou antes, se o ciclista deixar de

pedalar".

3 - Justificativa

No anexo 1 do CTB consta a seguinte definição para VEÍCULO AUTOMOTOR:

“Todo veículo a motor de propulsão que circule por seus próprios meios, e que serve

normalmente para o transporte viário de pessoas e coisas, ou para a tração viária de veículos

utilizados para o transporte de pessoas e coisas. O termo compreende os veículos conectados a

uma linha elétrica e que não circulam sobre trilhos (ônibus elétrico).”

Entendemos que essa definição só se aplica a um veículo que sempre, a todo momento, possa

circular por seus próprios meios pelo sistema viário.

Na bicicleta elétrica que está aqui sendo proposta isso não ocorre, pois não é sempre que esse

veículo é automotor.

Se ela for dotada de um motor auxiliar com uma potência limitada a um certo valor, haverá

aclives que ela não conseguirá subir se não houver auxílio da tração humana, assim como não

conseguirá se movimentar por seus próprios meios se possuir os sensores que impeçam o

funcionamento do motor se os pedais não forem acionados.

E isso a desconfigura como veículo automotor, podendo, por conseguinte, ser considerada como

uma bicicleta comum, conforme determina a mencionada Directiva Européia.

4 - Vantagens

Em sendo emitida regulamentação que equipare essas bicicletas elétricas a bicicletas comuns,

elas também poderão passar a utilizar as ciclovias e ciclofaixas o que se traduzirá em maior

segurança no trânsito e incentivo ao seu uso.

Analogamente, se o município continuar a não exigir autorização para dirigir bicicletas, isso será

outro estímulo ao seu uso.

5 – Demais bicicletas elétricas

Naturalmente, as demais bicicletas elétricas, com características diferentes das acima

mencionadas, dotadas, por exemplo, de acelerador manual ou de motores com maior potência

(até 4kW), continuarão a ser consideradas ciclo elétricos e equiparadas a ciclomotor. Se o motor

exceder 4 kW aí, então, serão equiparadas a motocicletas!

6 - Controles

Para fiscalização se uma bicicleta elétrica atende às especificações acima, sugerimos, por

exemplo, que a legislação do CONTRAN torne obrigatório o porte de manual com as

características técnicas do veículo e normas de circulação, obrigado ser fornecido no ato da

comercialização de veículos automotores de qualquer categoria e ciclos, conf.art. 338 do CTB.

Dessa forma a autoridade de trânsito no ato da fiscalização poderá exigir a exibição desse

manual e comparar suas especificações com a bicicleta fisicamente.

Também poderá ser fiscalizada a velocidade máxima de tráfego desses veículos pelos meios

disponíveis.

Outras fiscalizações possíveis são aquelas que podem ser aplicadas especificamente para

bicicletas, mencionadas nos artigos 105, 230, 244 e 255 do CTB.

7 – Estudo da potência do motor

7.1 – Definição de bicicleta elétrica

Para iniciar esse estudo cabe inicialmente definir o que são bicicletas elétricas.

Para esclarecer essa questão recorremos ao “site” da “Wikipédia” onde encontramos as seguintes

informações sobre a matéria:

Bicicleta elétrica (também E-Bicicleta, bicicleta híbrida ou ainda, do inglês: E-

Bike ou eBike) é uma bicicleta que é movida parcialmente ou completamente com

assistência de um motor elétrico, alimentado por baterias recarregáveis. Com

velocidades que chegam a cerca de 25 km/h, a autonomia da maioria das bicicletas

elétricas pode chegar de 30 km a 40 km.

Neste contexto, um pedelec (inglês: Pedal Electric Cycle) é uma bicicleta elétrica

que através de sensores, sustenta o esforço do ciclista somente quando este esteja

pedalando.

O uso da bicicleta elétrica tem experimentado um crescimento rápido desde a

década de 1990. Em 2010, cerca de 700 mil bikes eletrificadas foram vendidas na

Europa. Na China cerca de 120 milhões bicicletas elétricas circularam em 2010

pelas estradas. No Brasil a indústria relacionada está se formando e já existem

alguns modelos disponíveis no mercado.

De acordo com documento enviado no passado pela Associação Brasileira do Veículo Elétrico, a

potência máxima permitida para as bicicletas elétricas varia conforme o País, estando

representada na tabela abaixo:

Dentro do conceito estabelecido pela Directiva Européia 2002/24, de que não são considerados

veículos automotores os ciclos com pedalagem assistida equipados de motor elétrico auxiliar

com uma potência nominal máxima contínua até um valor determinado e cuja alimentação seja

reduzida progressivamente e finalmente interrompida quando a velocidade do veículo atinja 25

km/h, ou antes, se o ciclista deixar de pedalar" vamos a seguir determinar qual poderia ser a

potência ideal que poderia ser utilizada como limitante aqui no Brasil.

Para facilitar a compreensão, deste ponto em diante passaremos a nos referir à bicicleta elétrica

com limitação de potência e de velocidade como ECiclo.

7.2 – Determinação da potência máxima do motor do ECiclo.

Resumidamente, as principais forças atuantes no movimento de um veículo são as seguintes

(existem outras, mas nas grandezas envolvidas neste estudo, não são significativas):

a) Força de resistência ao rolamento

b) Força de resistência ao aclive

c) Força de resistência aerodinâmica.

d) Perdas mecânicas no sistema de transmissão de força (rendimento mecânico).

a) Força de resistência ao rolamento = Fr

Fr = fr . P . cos α onde:

fr = coeficiente de atrito de rolamento (adotado o valor 0,02 neste estudo,

correspondente ao tráfego de pneus sobre paralelepípedos).

P = Peso do conjunto ciclista mais ECiclo, sendo adotado o peso de 70Kgf para o

ciclistare e 15Kgf para o ECiclo o que resulta em 85 Kgf ou, arredondando, 850 N

(Newtons).

α = ângulo do aclive que o ECiclo está percorrendo. Adotado cos α = 1, pois os

valores de α são muito pequenos.

Substituindo os valores na fórmula ficamos com: Fr = 0,02 . 850 . 1 = 17 N

b) Força de resistência ao aclive

Fa = P . sen α onde:

P = Peso do conjunto ciclista mais ECiclo, sendo adotado o peso de 70Kgf para o

ciclista e 15Kgf para o ECiclo o que resulta em 85 Kgf ou, arredondando, 850 N

(Newtons).

α = ângulo do aclive que a bicicleta está percorrendo.

Substituindo os valores na fórmula ficamos com: Fa = sen α . 850 N

c) Força de resistência aerodinâmica.

Far = Cx . A . 1/2 . ρ . V2 onde:

Cx = coeficiente de arrasto aerodinâmico, ou coeficiente de forma (adotado o valor

0,50).

A = Área frontal do conjunto ciclista mais ECiclo, sendo adotado o valor de 0,70m2

como valor médio.

ρ = densidade do ar = 1,22557 kg/m3 a 15º C e nível do mar. (adotado o valor 1,2

kg/m3 neste estudo)

V = velocidade do ECiclo em m/s

Substituindo os valores na fórmula ficamos com Far = 0,50 . 0,70 . 1/2 . 1,2 . V2 = 0,21 V

2 N

d) Perdas mecânicas no sistema de transmissão de força (rendimento mecânico).

No caso de ECiclos com o motor auxiliar aplicado no conjunto pedal/corrente consideramos que

esse rendimento será ao redor de 85%, havendo 15% de perda de potência no sistema

engrenagens/corrente/rolamentos, etc.

No caso de ECiclos equipados com motor auxiliar instalado diretamente no cubo de uma das

rodas, consideraremos perdas zero, ou seja rendimento de 100%. Utilizaremos este tipo de

modelo neste estudo.

e) Potência resultante

Juntando todas as forças resistivas ficamos com: Frt = (17 + sen α . 850 + 0,21 V2 ) N (Newtons)

Sabendo que força multiplicada por velocidade é igual a potência, a potência resistiva ( Pr ) será

dada pela seguinte expressão:

Pr = (17 + sen α . 850 + 0,21 V2 ) . V (Watt)

Considerando um equilíbrio de forças, a potência máxima que o motor da bicicleta deverá ter

deverá ser igual à potência resistiva.

Assim sendo e adotando diferentes ângulos de aclive (α) e diferentes velocidades (V) e

aplicando-os à fórmula acima, obtivemos a tabela a seguir onde são mostradas as potências

necessárias para vencer determinados aclives em determinadas velocidades.

Nota: os diferentes aclives estão expressos em porcentagem para maior facilidade de

compreensão. O aclive máximo permitido pela legislação para vias em geral é de 18% que

corresponde a cerca de 10° e 22’.

V. (km/h)

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 25 26 28 30

Aclive POTÊNCIAS NAS DIFERENTES VELOCIDADES E ACLIVES

0% 29 39 49 59 69 80 90 101 112 123 128 134 145 156

1% 43 58 72 87 102 117 133 148 164 179 187 195 211 227

2% 57 77 96 116 135 155 175 195 216 236 246 257 277 298

3% 71 95 120 144 168 193 218 243 268 293 305 318 343 369

4% 86 114 143 172 202 231 260 290 320 349 364 379 409 440

5% 100 133 167 201 235 269 303 337 371 406 423 441 475 510

6% 114 152 191 229 268 306 345 384 423 463 482 502 542 575

7% 128 171 214 257 301 344 388 431 475 519 541 563 608 645

8% 142 190 238 286 334 382 430 479 527 576 600 625 674 716

9% 156 209 261 314 367 420 473 526 579 633 659 686 740 787

10% 171 228 285 342 400 457 515 573 631 689 718 748 806 858

11% 185 247 309 371 433 495 558 620 683 746 777 809 872 929

12% 199 265 332 399 466 533 600 668 735 803 837 870 938 1.000

13% 213 284 356 427 499 571 643 715 787 859 896 932 1.004 1.070

14% 227 303 379 456 532 609 685 762 839 916 955 993 1.070 1.141

15% 241 322 403 484 565 646 728 809 891 973 1.014 1.055 1.137 1.212

16% 256 341 427 512 598 684 770 856 943 1.029 1.073 1.116 1.203 1.283

17% 270 360 450 541 631 722 813 904 995 1.086 1.132 1.177 1.269 1.354

18% 284 379 474 569 664 760 855 951 1.047 1.143 1.191 1.239 1.335 1.425

Figura 1 – Tabela de potências (onde foram destacados valores de potências próximas a 300 W,

500 W e 1000 W, respectivamente).

Conforme pode ser observado na tabela acima, com uma potência de 1000 W, um ECiclo que

não tenha controle automático de velocidade consegue vencer um aclive de 18% (o maior

possível para vias urbanas) a uma velocidade de 20 km/h sem que o ciclista tenha que pedalar.

Isso transformaria esse veículo em automotor e o desconfiguraria como ECiclo, contrariando o

CTB.

Nas mesmas condições acima, até mesmo um motor auxiliar com 500 kW permitiria que o

veículo trafegasse a 10 Km/h em um aclive de 18%, o que também o tornaria um automotor.

Uma alternativa que julgamos interessante é de adotar-se um motor auxiliar com potência ao

redor de 300 W, pois essa potencia não lhe permitira ir além de 6 km/h (velocidade de uma

pessoa andando rápido) em um aclive de 18%, e por outro lado, em aclives bem pequenos, da

ordem de 2 a 3%, ele não conseguiria ir além de 26 km/h MESMO QUE O DISPOSITIVO DE

CONTROLE DE VELOCIDADE TENHA SIDO DESABILITADO!

Nota: Naturalmente há que se considerar que os valores utilizados para elaborar a tabela acima

foram estimados e/ou considerados por seu valor médio. Se forem adotados outros valores,

haverá obviamente mudança nos valores obtidos.

Por exemplo, se considerarmos um Ciclista com 100 Kgf de peso e um ECiclo com 20 Kgf, que

sua área frontal fosse de 1 m2 e que fossem mantidas as demais condições, repetindo todas as

contas acima, o valor a que se chegaria para a potência máxima necessária para lhe permitir

trafegar a 6 km/h (velocidade de uma pessoa andando rápido) em um aclive de 18%, passaria de

284 W para 402 W.

Ou, por outro lado, se o conjunto Ciclista/ECiclo pesar 650 Kgf, e sua área frontal for 0,5 m2

para andar a 6 km/h em um aclive de 18%, a potência necessária será de apenas 217W.

Todavia, como se pode ver, nada que justifique que o valor da potência auxiliar chegue

sequer próximo a 1000W!

Portanto, e concluindo este estudo, nossa opinião é de que além dos equipamentos obrigatórios

normais de uma bicicleta, um ECiclo deve possuir as características abaixo, para trafegar com

segurança e não se constituir em um veículo automotor:

a) Motor auxiliar com potência nominal máxima contínua de 300 W;

b) Dispositivo de controle de velocidade que reduza a alimentação elétrica do motor

progressivamente até cortá-la totalmente quando a velocidade do veículo atingir 25 km/h;

c) Sensor de esforço no pedal de forma que a alimentação elétrica do motor seja cortada

quando o ciclista deixar de pedalar.

d) Funcionamento automático do motor auxiliar, sem existência de acelerador ou de qualquer

outro dispositivo de variação manual de potência.

Nota: Fora da configuração acima (ou de algo próximo a ela) o veículo será técnica e legalmente

um veículo automotor, devendo se sujeitar a tudo quanto o CTB determina para esse tipo de

veículo.