Entre janeiro e maio deste ano, 26.014 carros elétricos foram vendidos no Brasil, segundo a Associação Brasileira do Veículo Elétrico (ABVE). Número suficiente para ultrapassar as 19.310 emplacamentos de 2023 inteiro. Mesmo com recorde, esses modelos ainda despertam muitas dúvidas: “como e onde posso carregar?”, “é seguro?”, “como funciona a manutenção?”. Essas questões já foram respondidas por Autoesporte. Agora vamos falar como funciona, de fato, um carro elétrico.
Os especialistas André Maranhão, engenheiro da BYD e professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, e Wanderlei Marinho, do Comitê de Veículos Elétricos e Híbridos da SAE Brasil, ajudam nessa missão. Na série “Guia do carro elétrico”, você já leu como são as baterias e o motor nesse conjunto. Agora, vamos entender como esses elementos se organizam para tornar possível o deslocamento do carro.
Primeiro de tudo é preciso entender quais são os componentes principais dos carros elétricos. Estamos falando de bateria, motor elétrico, inversor e circuitos de controle e eletrônica de potência.
“A bateria é onde se armazena energia para alimentar os circuitos eletrônicos de potência. Estes, por sua vez, vão converter a energia da bateria em tensão, corrente e frequência adequadas para alimentar o motor elétrico, responsável pela tração do veículo”, explica Marinho.
De forma geral, a bateria é a responsável por armazenar a energia que será usada no motor. Porém, para que isso aconteça, entra em ação o sistema inversor, responsável por converter a energia da bateria, gerada em corrente contínua, para corrente alternada, e geralmente trifásica (ufa!).
Vamos facilitar: enquanto a corrente contínua é transmitida em apenas um sentido, a corrente alternada varia sua direção e, por isso, pode ser transmitida a longas distâncias e gerar menor perda energética. Isso torna esse tipo de corrente mais eficiente. É esta, inclusive, que alimenta as tomadas das nossas casas.
Quanto à corrente ser trifásica, isso se justifica, pois o circuito é organizado em quatro fios. Assim, a energia é distribuída em três fases — o quarto fio é a fase neutra. Esse sistema é capaz de gerar tensões de 127 V e 220 V, além de receber potências entre 25.000 W (Watts) e 75.000 W. O esquema pode ser visualizado através dos bocais do carregador do carro, que apresentam entradas para cada uma das fases do circuito, junto às entradas para os fios terra e neutro.
Esse sistema inversor de frequência é o responsável por gerar a potência que faz o carro funcionar, como destaca Marinho: “Essa energia trifásica é responsável por alimentar adequadamente o motor, para que ele possa entregar os movimentos de torque e rotação”.
É importante destacar que apesar de normalmente as baterias estarem localizadas na parte de baixo do veículo e terem maior contato com a superfície externa, estas são devidamente seladas com materiais resistentes. Isso inibe o contato do equipamento com substâncias e impurezas nas superfícies do solo.
As baterias com capacidade medidas kWh (Kilowatt-hora), por sua vez, são agrupadas em packs. Cada conjunto contém dezenas (ou até centenas) de células, como se fossem uma série de pilhas agrupadas. Os materiais variam, mas quase sempre são compostas de íons de lítio. Dentro das peças existem outros compostos químicos, como ferro, fosfato, cobalto e manganês.
Quanto maior as baterias, maior será a autonomia. O Dolphin, por exemplo, tem duas versões: uma com baterias de 44,9 kWh e outra com 60,5 kWh. No primeiro caso, a autonomia é de 291 km, já com o pack maior esse número vai para 330 km.
Já o tipo de motor, assim como nos carros a combustão, é definido de acordo com a missão desse veículo: um modelo leve e urbano terá um motor diferente de uma picape, por exemplo, por se tratarem de propósitos diferentes. Marinho explica que essa decisão faz parte do planejamento do projeto do carro:
“Esses requisitos são a base para se montar o projeto do veículo no sistema de tração, que vai do acoplamento de pneus, sistema de transmissão e motor elétrico ao cálculo da energia necessária para que o carro possa realizar sua missão”, explica.
Esse projeto é traduzido para o comprador em dados de potência, torque e autonomia do veículo, ou seja, quantos quilômetros é possível rodar com uma carga completa.
“Todos esses processos são traduzidos em parâmetros mecânicos transformados em elétricos, para dimensionar o quanto vamos solicitar da bateria para realizar a missão projetada para o veículo”, explica o membro do Comitê de Veículos Elétricos e Híbridos da SAE Brasil.
Um exemplo prático: O BYD Dolphin Mini tem apenas 75 cv de potência e baterias de 40 kWh. Já um BMW i5 tem dois motores e chega a 601 cv, alimentados por um kit de baterias com capacidade mais de duas vezes superior (81,2 kWh). Isso acontece por serem veículos de propostas distintas.
Uma característica importante dos modelos elétricos é a ausência de uma caixa de câmbio. Isso porque, em praticamente todos os casos, a transmissão é direta. A explicação está na oferta imediata e abundante de torque (que acontece de forma imediata), como destaca André Maranhão:
“No motor elétrico há uma elasticidade maior, desde zero rotação por minuto, até 10 mil ou 16 mil giros por minuto, porque esses carros têm uma amplitude maior de velocidade e parados já estão com torque máximo”, diz.
Nos carros a combustão, a troca de marchas é necessária para que o motor não perca a força e não faça o “carro morrer”, como se diz popularmente. E como para toda regra há uma exceção, o engenheiro destaca o Porsche Taycan, que possui câmbio com uma segunda marcha, utilizada para que o condutor possa alcançar uma velocidade maior ao dirigir o esportivo.
O engenheiro da SAE Brasil destaca que em aspectos funcionais, operacionais e de segurança, deve-se esperar que o comportamento de um veículo elétrico seja igual ao de um modelo à combustão. Maranhão, por sua vez, ressalta que a dinâmica do carro elétrico é melhor, isso porque o centro de gravidade gerado a partir do local onde as baterias são instaladas deixam a distribuição de peso melhor, melhorando a estabilidade.
O torque instantâneo também é uma característica única do carro elétrico, por isso as marcas de 0 a 100 km/h são tão baixas — modelos esportivos cumprem a marca abaixo dos 4 segundos.
Marinho destaca também que a usabilidade de um veículo elétrico comparado a um modelo a combustão, no que diz respeito às questões de autonomia e recarga: “Hoje há alguns carros elétricos que estão superando a autonomia de carros a combustão, pois há elétricos com mil ou 1,2 mil km de autonomia”.
Já o sistema de recarga, pode ser considerado um ponto negativo em comparação aos carros movidos a combustível. Isso porque, o tempo de reabastecer um tanque de combustível ainda é muito menor do que o tempo estimado para recuperar a autonomia de 20% até 80% de uma bateria, que pode levar horas.
Mesmo assim, os elétricos disponíveis no mercado atualmente recuperam tal percentual de autonomia em uma média de 15 a 30 minutos, de acordo com a potência dos carregadores, que podem ir dos mais lentos com 7,4 kW até os rápidos de 150 kW, por exemplo. Esse já é um avanço quando comparado ao funcionamento desse sistema no início dos carros elétricos.
E a tendência é que o tempo necessário para recarregar um carro elétrico siga caindo cada vez mais nos próximos anos para ser o mais próximo possível do tempo de um carro à combustão.
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Fonte: direitonews
