Tudo o que precisa de saber sobre o motor de um carro elétrico

A energia de um motor elétrico: como funciona?

Como funciona o motor de um carro elétrico? Num veículo elétrico, quando o condutor pressiona o acelerador, a bateria do carro transmite eletricidade ao estator: isto faz girar o rotor, o que gera a energia mecânica necessária para fazer girar as engrenagens do carro. Quando as engrenagens giram, as rodas também giram. Todas estas etapas sucedem-se num instante, e sem recorrer à combustão de combustíveis fósseis!

Que tipo de motor equipam os carros elétricos?

Quais são os diferentes tipos de motores dos carros elétricos e como funcionam?

Motores de carros elétricos: corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC)?

A corrente alternada (CA) e a corrente contínua (CC) são dois tipos de fluxo elétrico. Tal como os seus nomes indicam, a corrente contínua é uma corrente em que a carga elétrica circula num único sentido, enquanto a corrente alternada muda de sentido a intervalos regulares.

Nos veículos elétricos, encontram-se motores alimentados a corrente contínua, mas apenas na forma de mini-motores. Estes servem, nomeadamente, para acionar os limpa-vidros e as janelas, mas não para impulsionar o próprio veículo. A tração de um veículo elétrico é, por sua vez, assegurada por um motor de corrente alternada.

Tipos de motores elétricos: motores assíncronos vs. motores síncronos

Existem dois tipos de motores elétricos de corrente alternada destinados à tração de um veículo elétrico: os motores assíncronos (ou de indução) e os motores síncronos.

Num motor assíncrono, ou de indução, o rotor está em rotação e tenta constantemente «alcançar» o campo magnético rotativo criado pelo estator. Este tipo de motor para carros elétricos é conhecido pela sua elevada potência. É utilizado em muitos veículos.

Num motor síncrono, por outro lado, o rotor gira à mesma velocidade que o campo magnético. Gera um binário elevado a baixas rotações, sendo assim ideal para a condução em ambiente urbano. Entre as suas outras vantagens, destaca-se o seu tamanho: um motor síncrono para um carro elétrico pode, de facto, apresentar um formato compacto e um peso reduzido.

Como é que o motor elétrico é alimentado?

Para que o motor assíncrono ou síncrono do seu carro elétrico possa funcionar, a corrente elétrica que o alimenta tem de passar por uma série de etapas, até chegar ao seu destino final e desempenhar a sua função de tração.

Quais são os equipamentos alimentados por corrente alternada e corrente contínua num carro elétrico?

Não se deve confundir o motor de corrente alternada de um carro elétrico com os tipos de recarga elétrica, que podem ser feitas tanto com corrente alternada como com corrente contínua, dependendo se se liga diretamente à rede elétrica ou se utiliza um ponto de recarga específico ultrarrápido. O motor de um carro elétrico funciona com corrente alternada, enquanto a bateria deve ser alimentada com corrente contínua. Por isso, é necessário converter a corrente alternada em corrente contínua, a bordo do veículo ou externamente.

A corrente proveniente da rede é sempre corrente alternada. Esta passa pelo carregador integrado no veículo elétrico (que pode ser visto como um conversor CA-CC), que, por sua vez, envia essa energia para a bateria. As estações de carregamento rápido que se encontram nas autoestradas, nos parques de estacionamento e na cidade realizam elas próprias o processo de conversão da corrente alternada em corrente contínua: a energia destinada à bateria chega, portanto, diretamente ao carro sob a forma de corrente contínua. Este sistema é mais rápido do que as tomadas elétricas de corrente alternada, mas também requer muito mais espaço.

Como é que o carro transforma depois a corrente contínua em corrente alternada para alimentar o motor? A conversão é feita através de um inversor, um dispositivo integrado no sistema de propulsão.

O sistema de propulsão de um veículo elétrico

Num veículo elétrico, o motor elétrico faz parte de um conjunto mais vasto: o sistema de propulsão. Neste último, encontra-se o controlador eletrónico de potência (PEC, de Power Electronic Controller), que reúne todos os componentes eletrónicos responsáveis pela alimentação do motor e pela recarga da bateria. Também integra o redutor, que permite regular o binário (ou momento de força) e a velocidade de rotação.

A conceção dos diferentes componentes de um motor de veículo elétrico requer uma verdadeira especialização. Tatiana Sueur, que supervisiona a montagem dos motores elétricos na Renault, explica que «para construir um estator, tivemos, nomeadamente, de descobrir como enrolar 2 quilómetros de fio de cobre em pequenas ranhuras de chapa metálica sem danificar a cerâmica isolante que as reveste».

A Renault está constantemente a melhorar a eficiência do sistema de propulsão. Prova disso são as inovações técnicas introduzidas no sistema de propulsão do Novo ZOE, que melhoram o desempenho global do veículo e lhe conferem novas funcionalidades.

Vida útil dos motores dos carros elétricos

A vida útil de um motor de um carro elétrico depende de tantas variáveis que é difícil estimá-la com precisão. Em condições ideais, acredita-se que a vida útil ideal se situe entre 15 e 20 anos. Em comparação com um motor de combustão, um motor de carro elétrico tem menos peças, o que implica uma manutenção menor e mais fácil.

Qual é a potência de um carro elétrico?

Num veículo elétrico, a potência de saída corresponde à diferença entre a eletricidade fornecida na entrada e a energia mecânica «útil» que faz funcionar o motor. A esta relação chama-se rendimento de conversão energética. Uma parte desta energia pode perder-se devido ao calor ou ao atrito, o que significa que o motor não aproveita toda a eletricidade proveniente da bateria do veículo elétrico.

A potência de um carro elétrico depende do volume do seu motor e da potência da corrente de entrada. O Novo ZOE, por exemplo, oferece agora uma potência de 100 kW e um binário de 245 Nm. Com uma autonomia WLTP* de 395 quilómetros graças a uma bateria de 52 kWh, o Novo ZOE apresenta um desempenho particularmente elevado em termos de eficiência energética.

Que tipo de motor equipam os veículos elétricos híbridos?

Um veículo híbrido elétrico possui tanto um motor de combustão interna como um motor de corrente alternada alimentado por uma bateria. Até recentemente, as baterias dos veículos híbridos só podiam ser recarregadas por recuperação de energia, através da travagem e das fases de desaceleração. Por isso, funcionavam essencialmente graças ao motor de combustão.

Entretanto, surgiu uma nova geração de modelos híbridos: os veículos elétricos híbridos recarregáveis. Estes veículos, entre os quais se destaca o Renault Captur E-TECH Híbrido Recarregável, combinam as vantagens das duas tecnologias: estão equipados com uma tomada de carregamento específica, dois motores elétricos e um motor a combustão.

* WLTP: Procedimentos Harmonizados Mundiais de Ensaio de Veículos Ligeiros. O ciclo WLTP normalizado é composto por 57 % de percursos urbanos, 25 % de percursos extraurbanos e 18 % de percursos em autoestrada.

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