12 de setembro de 2010

MOTOR ELÉTRICO EM TUDO

Foto: mecanicaonline.com.br

Muito vem se falando de motores elétricos nos automóveis, praticamente todos os fabricantes estão às voltas com o desenvolvimento de pelo menos um modelo com esse tipo de propulsão ou já o oferecem no mercado, caso do roadster Tesla. Mas fato é que motores elétricos estão por toda parte no carro nosso de cada dia e muitas vezes nem nos damos conta disso.

O sistema de injeção tem um pequeno motor elétrico chamado motor de passo (stepper motor) para controle da válvula de ar. Além disso, o combustível chega às válvulas de injeção pelo tubo distribuidor, ou diretamente às câmaras de combustão, enviado por uma bomba elétrica.

A assistência elétrica de direção, a "direção elétrica" em linguagem coloquial, tem um motor elétrico acoplado à caixa de direção, como mostra a ilustração que abre este post. Esse sistema torna bem mais fácil a variação da assistência em razão inversa da velocidade do que nos sistemas de assistência hidraúlica. Outra grande vantagem é quando o motor é traseiro, evitando longas tubulações de fluido hidráulico lá de trás até à dianteira, como no Smart que dirigimos recentemente..

A lista de motores elétricos é enorme, a começar pelo primeiro motor eletrico no automóvel com motor de comustão interna, o de partida, aplicado pela primeira vez num Cadillac em 1912, invenção de Charles F. Kettering. Depois vêm os motores elétricos em limpador de para-brisa (são dois às vezes) e de vigia, ventilação interna forçada, sistemas de lavadores de vidros, sistemas auxiliares de partida a frio nos carros a etanol ou flex gasolina-etanol brasileiros, levantadores de vidros, ajuste de bancos e de volante de direção,  movimentação da lingueta do cinto de segurança para próximo da mão do ocupante do banco dianteiro, portas traseira de carga e laterais corrediças de utilitários esporte e furgões, sistemas de suspensão a ar com auto-nivelamento, ajuste dos fachos dos faróis de xenônio, tampas de faróis e bombas de vácuo para os freios de carros a diesel e certos a gasolina. Alguns carros não têm estepe, mas trazem selante e bomba de ar - elétrica.

O gerador de corrente alternada, ou alternador, vira motor de partida no sistema Liga/desliga do fornecedor Valeo aplicado numa versão do Citroën C3 na Europa. O motor pega acionado pela própria correia dentada que o motor usa para movimentar o alternador. Pelo esforço necessário, é uma correia dentada bem mais larga do que as conhecidas entre virabrequim e alternador.

Com a chegada dos carros com sistema Liga/ldesliga, mutios terão compressor de ar-condicionado acionados por motor elétrico de modo a garaintir a climatização quando o motor de combustão estiver desligado num semáforo. O mesmo vale obviamente para os carros elétricos.

Já estão em estudo compressores Garrett com acionamento elétrico que otimizam seu funcionamento e reduzem ainda mais a hesitação ao acelerar.

Curiosidade: na língua inglesa geralmente motor (palavra paroxítona) é motor elétrico e motor de combustão interna é engine.

O futuro pertence ao motor elétrico - como poderiam os submarinos navegar submersos? -, campeão de eficiência com mais de 80% de rendimento, contra no máximo 35% do motor ciclo Otto e 40% no Diesel. Seu único problema, em especial nos automóveis e outros veículos automotores, é a escassa fonte de energia a  bordo que limita a autonomia, mas isso pode mudar dentro em breve.

Enquanto isso, vamos vivendo num mundo que o saudoso engenheiro da Volkswagen do Brasil, Geraldo Rangel, chamava de estranho: potência dos motores elétricos em cv e dos motores de combustão, em kW...

BS

(Atualizado às 21h00, correção de informação)

20 comentários:

  1. Curioso, isso de o sistema de direção assistida elétrica basear-se num motor de passo, e me explico. São dois os tipos de motores elétricos comandados digitalmente: os stepper e os servo motors. Ambos são obedientíssimos, como um frade e um major. Se do controller vem o comando – girar meio grau para a direita – isso é feito com precisão total. No entanto, os stepper têm muito menos torque que os servo motors, o que, a princípio, indicaria o uso destes últimos para funções de força bruta como sistemas de direção.

    Agora a pergunta que não quer calar: o que será do automobilismo esportivo sem ronco de motor nem cheiro de escapamento? Vai sobrar só o cheiro de adrenalina, ou vai ficar parecendo cinema mudo?

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  2. Realmente o maior impecilio para utilização em massa de veiculos elétricos está nas baterias. Porém com todo esse interesse dos fabricantes, varias empresas, pequenas e grandes, estão buscando avanços nesse sentido. E estão conseguindo. Creio que breve teremos acesso a carros eletricos com autonomia muito maior que a media conhecida hoje em dia.

    Belo post,
    abs

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  3. Roberto,
    Não é mesmo motor de passo aplicado à caixa de direção, obrigado pelo alerta, senão muitos teriam a informação errada. Como no parágrafo anterir falei em motor de passo, continuei usando o termo.

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  4. as caixas de direção eletricas ,nem caixas são , são colunas excitadas por indução magnetica, um mecanismo "eletrico" bem simples de se entender , basta aproximarmos um imã(ou imam)perto de outro e observar a força que os polos similares reagem, um verdadeiro ovo de colombo barato e eficiente.

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  5. Não, Bob Sharp, seu texto é digno do sobrenome do escriba, eu é que estou mais pra blunt do que pra sharp. Reli e vi que você fala em motores de passo nos sistemas de injeção, e apenas neles. Comi mosca. Fiz uma busca aqui e não encontrei referência ao tipo de motores usados nesse caso. Audi, BMW e Porsche usam um sistema chamado Servotronic, o que pode significar que usam servo motors. Agora, o que parece é que 12 volts já é muito pouco para o crescente consumo elétrico dos carros atuais. E os puristas estão insatisfeitos com o decréscimo no "road feel" dos sistemas elétricos de direção. Dá pra entender. Os melômanos puristas também têm alergia ao áudio digital, com sua resolução em incrementos discretos. O que me parece é que dirigir carros assistidos é, cada vez mais, como pilotar um F-16... num simulador.

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  6. Alguém ai já assistiu a "Quem Matou o Carro Elétrico?" Documentário de 2001? É meio "teoria da conspiração", mas nos faz pensar...

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  7. Roberto,
    Você não comeu mosca: eu havia escrito motor de passo para a direção. Depois que você alertou, corrigi.

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  8. Este comentário foi removido pelo autor.

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  9. Bela matéria Bob

    Mas existem problemas.Baterias e as fontes de energia.
    As baterias estamos evoluindo bastante mais ainda sim é um problema,por causa dos custos e tbm por sua autonomia.
    O segundo e o pior é a questão da energia elétrica,pois atualmente não temos fontes de energia limpas no mundo,estariamos apenas mudando o local do problema da poluição(principal senão o único motivo para essa migração),dos carros para a queima do carvão para energia.Enquanto não tivermos energia elétrica limpa os carros eletricos serão inúteis.
    Também tem os interesses dos bilionários do petroléo por trás,ele não vão deixar acabarem com seus consumidores assim tão fácil.

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  10. Paulo Mopar
    Perfeito, também acho que não cabe carro elétrico no cenário por tudo o que você disse.

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  11. Realmente ainda é um tanto cedo para a massificação no uso do carro elétrico, especialmente por conta das baterias ainda com grande limitação e do peso. No entanto o desenvolvimento acelerado é bem útil pois vem agregando cada vez mais "ingerência" nos veículos modernos, maximizando a performance km/l, permitindo que o petróleo finito, tenha uso mais nobre.
    Quando chegarmos ao ponto de uso absoluto de energia elétrica só irá restar o cheiro de pneu queimado nas pistas, pois o ronco e o aroma da gasosa, só na imaginação. Nessa hora, acho que vai perder a graça. Serão imensos play station apenas.

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  12. Infelizmente os combustíveis líquidos possuem, geralmente, muuuuita energia em pouquíssima quantidade de matéria. É muito prático fazer algo que consuma muita energia trabalhar com eles.

    Muitas pessoas não se dão conta do quanto de energia é necessária para mover um veículo.

    Qualquer "milzinho" hoje tem uma potencia motriz de mais de 10 chuveiros comuns ligados ao mesmo tempo. Mas como é difícil para essas pessoas entenderem isso, elas acabam achando que um carro elétrico seria a salvação para a questão de poluição ambiental.

    Tenho amigos ambientalistas que defendem com unhas e dentes a questão da diminuição radical da quantidade de combustíveis fósseis queimados. Mas creio que eles não tenham "entendido" que, não temos condições/tecnologia para isso ainda. Produzir etanol não é fácil, mesmo apartir de cana. Não há como abastecer a maioria absoluta dos veículos do mundo, com etanol. Não com nossa tecnologia atual. Assim como seria irracional manter um sistema tão ineficaz, como os motores de combustão interna. Praga daquele maldito francês, de nome Nicolas Léonard Sadi Carnot... *rs*

    Os elétricos tmb são outra "piada". Além de demorarem uma eternidade para serem reabastecidos (ninguém mais quer levar 2 dias para ir de SP ao RJ, por exemplo...) ainda possuem um agente agravante de: Não existe país com rede elétrica com tamanha capacidade para abastecer inúmeros "devoradores de energia" em tão pouco tempo. Isso "descontando" a questão da produção de toda essa energia. A carga imposta aos sistemas elétricos residenciais, seria tremenda!

    O que temos não é um problema ambiental e sim um problema energético. O problema ambiental é mera e simples consequência de tudo isso.

    Temos de desenvolver tecnoligias para transformar energias eficientemente. Só.

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  13. Ah! Bem. Antes assim, Bob Sharp. É que eu sou do tempo do blog a vapor, não tinha isso de mudanças on the fly.

    Uma digressão tijolal porém topical. Neste super blog, em que se serve um mil-folhas bem feitão – uma folha de paixão, outra de técnica, outra ainda de (uma certa) disciplina, mais uma da indisciplina total dos V8, enfim, nesse blog incrível nota-se um certo mal-estar com a chegada dos carros elétricos, ou estou enganado? Sinto reticências gerais. Como vai ficar essa bruta experiência que nos enche de entusiasmos (grego, né? Ser tomado pelos deuses)? Essa quase fúria, isso vai ser domado? Intermediado? Dado o progresso da experiência assistida por sub-sistemazinhos, escolham: ou vamos aprender a nos emocionar com o relato da realidade que a máquina nos passar, ou essa emoção vai desaparecer como os mamutes. Será?

    Vou lembrar aqui do Leik Myrabo (tem na wikipedia), um engenheiro aeroespacial que inventou um motor que consiste no seguinte: pense num dragster – o veículo recebe em seu rabo um feixe de laser vindo de uma unidade externa, estacionária; esse laser é refletido por um cone no "motor", focando num ponto central, gerando ali uma explosão do ar. Uááá! Uma explosão contínua, que dura enquanto durar a aceleração retilínea do veículo. Agora pense na cadeirinha que está na frente desse cone, capaz de pôr um satélite em órbita sem química.

    Eu creio, como o Roberto Carlos, que a emoção pode continuar. Quem gera o laser, e essa é só uma de suas façanhas, é a elegante eletricidade, então não devemos ter receio da eletrificação dos carros. Com o peso da minha consciência ambiental (confesso, confesso), acho que o atual custo ambiental da implementação dos veículos elétricos é provisório e um bom investimento. Vai dar certo, a geração limpa de eletricidade. Geotérmica, marés, ventos, fusão nuclear. Então é bom que essa tecnologia avance. Mas que esses caras que estão tornando cada vez mais virtual a experiência primal de dominar uma máquina precisam levar um pau, ah, isso eles precisam.


    Acho politicamente muito mais importante do que sermos "de esquerda" ou "de direita", dar um basta pra esses caras. Quero sentir as nuances do piso com meu corpo, pô. As próprias nuances, não uma recriação delas. Quero as coisas de verdade, é pedir muito? Esses caras estão condicionando, falsificando nossa experiência do mundo, e isso não é pouco. Essa ideologia pressupõe o primado do objetivo, como se chegar ao destino fosse mais importante que guiar ao longo do caminho. Isso, administrar por objetivos, pode fazer bem a uma empresa, mas é um artifício desumano. Pau neles.

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  14. Claude de Javel13/09/10 07:43

    Quero ver daqui 30 anos estes carros serem Veteran Cars !!!! Não vai sobrar nenhum para a Placa Preta

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  15. Acho que em parte a resistência frente aos elétricos começa no nosso saudosismos por motores a gasolina. Quantos de nós gostam de carburadores, marcha-lenta irregular e probleminhas para nos debruçar sobre o motor?

    São eras, assim como lamentamos a eminente redução dos motores em detrimento do rendimento somente, redução de custos de fabricação e etc, há de haver pessoas daqui X anos lamentando alguma outra coisa.

    Vejam por exemplo que meu pai considera minha infância ruim pelo simples fato de eu ter participado um pouco da era video-game (tenho 31 anos, tive Atari, NES e SNES). Já eu acho que, na verdade, infância ruim tiveram meus primos, que não jogaram bola na rua, não brincaram de pega-pega, cai-no-poço e etc.

    Os elétricos não deverão resolver o problema, principalmente pela dificuldade em gerar eletricidade para abastecer toda uma frota. Aqui no Brasil já é um problema quando estamos na entresafra da cana-de-açucar, imagina os apagões que aconteceriam com milhares de veículos "plugged". Totalmente sem condições.

    Acho que além da necessidade em investimentos em tecnologia da geração de fontes de energia para suprir a demanda, seja ela por eletricidade ou hidrogênio como vem fazendo a BMW ou qualquer outra alternavativa ao combustível fóssil, a principal preocupação em curto prazo seria investimentos em transporte público de qualidade.

    É diferente a necessidade de eletricidade para 400 carros ou para um metrô que a cada viagem transporta essa quantidade de pessoas. Assim, acredito, o problema da geração de energia seria minimizado.

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  16. Um comentário que esqueci: A manutenção da direção elétrica é de custo alto. Como o valor das peças de reposição é alto, os proprietários preferente conversão para direção hidráulica na maioria das vezes.

    Na empresa que faço manutenção da direção do Omega, conversando com o gerente, ele disse que já converteu N carros com o sistema para direção hidráulica.

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  17. Roberto,

    É bom sager que há mais leitores capazes de perceber que a essência do automóvel é a mobilidade e esta não é a força dos carros em nossas cidades.

    De outro lado acredito que o Autoentusiasmo não morrerá com os V8.

    Quanto aos carros, acho-os grandes brinquedos e não solução de mobilidade, como acha Lula ao promover a motorização dos mais pobres que acabam aumentando muito seu próprio desconforto. Vai ter que instituir o Bolsa Combustível Pré-Sal!

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  18. Eduardo Leal

    Me parece que os automóveis são tudo isso – solução de mobilidade, brinquedão, experiência, esporte: se tirar um desses aspectos o fenômeno do automóvel encolhe. Quando estou com pressa, quero só chegar; quando não estou, e quase nunca estou, quero desfrutar da paisagem ou do prazer de guiar. Às vezes quero só cuidar daquela máquina engenhosa, que isso também dá prazer.

    Estou longe de votar em lulas, que inclusive não considero serem os responsáveis pelo aumento do poder de compra dos mais pobres, mas é o seguinte, companheiro: uma sociedade próspera, afluente, tem como característica a democratização do consumo. Não querer que todos tenham acesso a este ou àquele bem, é querer uma sociedade estagnada (menos consumo = menos produção), situação em que todos perdem – é o que o Brasil tem sido em sua história.

    Por outro lado, é evidente que a crescente frota brasileira já levou nossas cidades à saturação, concordamos nisso. Quando percebi que o caminho da prosperidade era o mesmo da saturação e da inviabilidade, tratei de mudar meus parâmetros políticos.

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  19. Caro Raphael , acho que o sr está ouvindo coisas, os veiculos nacionais com direção eletrica são o stilo, em nosso mercado desde 2002 e o fit, não há kits de caixa hidraulica para esses veiculos, portanto essa informação que foi passada ao sr é pura conversa.

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  20. Totiy, você está desinformado amigão.

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