Proposta de Regulamentação para Biciclistas Elétricas
Proposta de Enquadramento das Bicicletas Elétricas • Atualmente Contran 315 equipara as Bicicletas Elétricas a Ciclomotores restringindo o uso a Vias Públicas urbanas e rurais pela pista da direita. • Da mesma forma que ANTP entendemos que não é adequada a circulação de Bicicletas Elétricas por vias Públicas junto a carros, motos e ciclomotores e que a circulação mais adequada ao produto deve ser realizada por acostamentos e bordos das vias urbanas e rurais, também por ciclovias, ciclofaixas. • Desta maneira a melhor equiparação se dá ao produto Bicicleta.
Premissa • A premissa utilizada para justificar o enquadramento como bicicleta vem da definição de Veículo Automotor do CTB , onde define veículo automotor como veículo a motor de propulsão que circule por seus meios próprios (a todo momento). • A Bicicleta Elétrica não atende a definição de circulação por meio próprio a todo momento pois em situações de aclive a propulsão humana é necessária. • Para atendimento deste requisito é importante o estabelecimento de critério de potência ou curva de potência para as Bicicletas elétricas.
Determinação de Potência • Utilizaremos como critério de aclive máximo 15% , sabemos que 18% é o aclive máximo recomendado pelo DNIT (DNER 1999) e que facilmente encontramos aclives de 30% nas vias urbanas e rurais Brasileiras.
Potência resistiva Bicicleta Elétrica • Potência resistiva ao aclive live e Ac d a tiv esis
• Massas de Bicicletas Elétricas aR Forç em geral variam entre 25Kg-46Kg . Sendo 25 Kg para produtos com baterias de Lítium e quadro de alumínio. Utilizaremos 25 Kg afim de severizar a determinação da potência máxima do motor. Segundo norma adotada no Brasil para determinação de potência resistiva (através do COAST DOWN) - 9724/CE -2009 o peso do condutor a ser utilizado é 75 Kg. Portanto a massa total do conjunto é Bicicleta+Condutor = 100 Kg
Potência resistiva ao rolamento • Potência resistiva ao rolamento - Manteremos a utilização do coeficiente de atrito para Pista de Paralelepípedo: 0,02 -Não adotaremos simplificação do efeito do ângulo sobre o atrito de rolamento
Potência resistiva Aerodinâmica • Potência resistiva ao rolamento Fra = 1/2 * ρ * SCx * V^2 (N) Potra = Fra.V (m/s) SCx é a superfície projetada multiplicado pelo Coeficiente aerodinânico No caso de Bicicletas o SCx é muito variável em função da posição do condutor Gráfico do próximo slide mostra valores encontrados em aplicações de competição. Baseado nesta informação adotaremos valor de 0,35m2 , o mesmo já adotado .
Estudo do SCx para aplicação esportiva de bicicletas
Tabela final da potência resistiva total comparado com motor 350W usual de mercado V (Km/h) Rpm (motor no cubo) Motor de 350W Ang Aclive 0 0% 0,6 1% 1,1 2% 1,7 3% 2,3 4% 2,9 5% 3,4 6% 4,0 7% 4,6 8% 5,1 9% 5,7 10% 6,3 11% 6,8 12% 7,4 13% 8,0 14% 8,5 15% 9,1 16% 9,6 17% 10,2 18%
6 49 170
8 65 210
10 81 250
33,69074074 50,03828842 66,37766466 82,70397805 99,01235479 115,2979459 131,5559345 147,7815428 163,9700388 180,1167436 196,2170375 212,2663666 228,2602491 244,1942809 260,0641417 275,8656 291,5945187 307,2468595 322,8186877
45,94842 67,74515 89,53099 111,2994 133,0439 154,758 176,4353 198,0695 219,6542 241,1831 262,6502 284,0493 305,3744 326,6198 347,7796 368,8482 389,8201 410,6899 431,4524
59,08676 86,33268 113,565 140,7755 167,9561 195,0988 222,1954 249,2381 276,2189 303,1301 329,9639 356,7128 383,3693 409,926 436,3758 462,7115 488,9264 515,0136 540,9667
12 14 16 18 20 22 98 114 130 147 163 179 268 300 320 330 350 367 Tabela com Potência Resistiva x Aclive x Velocidade 73,32593 88,88608 105,9874 124,85 145,6941 168,7398 106,021 127,0304 149,5808 173,8926 200,1859 228,6809 138,6998 165,1556 193,1525 222,9108 254,6505 288,5919 171,3524 203,2503 236,6893 271,8897 309,0716 348,4551 203,9692 241,3032 280,1784 320,8148 363,4328 408,2524 236,5403 279,3029 323,6066 369,6716 417,7181 467,9663 269,0563 317,2382 366,9612 418,4456 471,9114 527,5789 301,5075 355,0979 410,2295 467,1224 525,9968 587,0728 333,8845 392,8711 453,3988 515,6879 579,9584 646,4306 366,1779 430,5468 496,4567 564,128 633,7808 705,6352 398,3785 468,1141 539,3908 612,4289 687,4484 764,6696 430,4772 505,5625 582,189 660,5769 740,9462 823,5171 462,4649 542,8816 624,8394 708,5585 794,2591 882,1614 494,333 580,061 667,3302 756,3606 847,3726 940,5862 526,0727 617,0907 709,6498 803,9702 900,2721 998,7757 557,6756 653,9607 751,787 851,3746 952,9436 1056,714 589,1335 690,6616 793,7308 898,5613 1005,373 1114,387 620,4382 727,1837 835,4704 945,5184 1057,548 1171,779 651,5818 763,518 876,9952 992,2338 1109,454 1228,876
24 196 378
26 212 380
28 228 373
30 244 330
194,2074 259,5976 324,9551 390,2604 455,4939 520,6362 585,6682 650,5706 715,3246 779,9114 844,3126 908,5099 972,4854 1036,222 1099,701 1162,907 1225,823 1288,432 1350,719
222,3169 293,1563 363,9603 434,7076 505,3773 575,9482 646,3994 716,7104 786,8606 856,8296 926,5976 996,1447 1065,451 1134,499 1203,268 1271,741 1339,9 1407,727 1475,205
253,2886 329,5772 405,8276 482,0171 558,1228 634,1222 709,9929 785,7124 861,2587 936,61 1011,745 1086,642 1161,28 1235,638 1309,698 1383,438 1456,84 1529,884 1602,552
287,3426 369,0803 450,7772 532,4088 613,9507 695,3786 776,6686 857,7966 938,7391 1019,473 1099,974 1180,221 1260,19 1339,86 1419,21 1498,217 1576,861 1655,123 1732,982
Para uma aplicação real com motor de 350W vemos que o aclive máximo atingido é de 8% Com motores de maior tecnologia é possível alcançar 12% com produto leve. (Bateria de Lítium e quadro de alumínio) Portanto resultados muito distantes de nosso objetivo de aclives de até 15%
Curva de Perfomance do motor utilizado
Recomendações - Regulamentação Americana e Canadense restringiu a potência máxima em 750W -Regulamentação Inglesa em 1000W -Regulamentação Europeia em 250W -> Em vista do demostrado onde vemos que motores com potências elétricas de 350W atingem 8% de aclives e que melhores motores 350W do mercado atingem 12%, desta forma respeita-se o critério de 15% e por consequência a definição diversa de Veículo automotor. -> Em vista da Topografia Brasileira constituídas de baixos cumes mas de grandes superfícies montanhosas muito diferente da topografia Europeia onde existem grandes regiões planas e algumas regiões de altos cumes. -> Em vista da necessidade social de uma opção de transporte de baixo custo principalmente para família de baixa renda. No Brasil apenas 37% das residências possuem carros, contra 90% na Europa. Nossa Recomendação é que a potência máxima a ser proposta ao CONTRAN seja 500W ou uma curva de pontos de potência que garantam necessidade de propulsão humana para o Aclive 15%
Questão obrigatoriedade de Pedalar
- A obrigatoriedade de pedalar uma Bicicleta Elétrica surgiu na Europa em 2002 na Diretiva 2002/24/CE como uma maneira de justificar a classificação de Bicicleta Elétrica como veículo de propulsão humana. - A realidade do transporte público, da condição social, número de carros por habitante, da topografia plana e do clima frio colocam a Bicicleta Elétrica em uma situação de utilização na Europa muito distinta do Brasil. Lá: é puro lazer ou alternativa , Aqui é: transporte barato , questão de sobrevivência. - Ao interrogarmos a grande massa de população que será beneficiada por uma legislação favorável a Bicicleta elétrica eles dirão “A vida é difícil, ao fim do dia estamos cansados do trabalho , não queremos ser obrigados a pedalar. “ - Consideramos que a obrigatoriedade de pedalar desfavorece a parte da população que mais precisará deste tipo de produto. De certa maneira é uma medida autoritária e de baixa empatia ao usuário principal. - Nossa Recomendação: Da mesma maneira que a legislação Americana não restringe como será a utilização do produto quanto a pedalar ou não, recomendamos não incluir este tipo de obrigatoriedade na regulamentação Brasileira. Em termos de velocidade nossa
Produtos no mercado Kasinski: 250 W PEDELEC
GOLEV: 350 W não é obrigatório pedalar
Produtos no mercado DAFRA/VEX: 250 ou 350 W COM ou SEM Obrigatoriedade de Pedalar