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Motor elétrico para carros: o que é e como funciona
Publicado em 10 Janeiro 2021 • 6 Minutos
O motor elétrico para carros é um dos componentes que maior interesse e curiosidade suscita quando se fala em automóveis elétricos ou híbridos.
É natural que isso aconteça, uma vez que os automóveis ecológicos são relativamente recentes no mercado automóvel e, como tal, ainda existe um desconhecimento sobre o seu funcionamento.
Para que as dúvidas sejam esclarecidas, ao longo deste artigo encontrará informação que lhe irá explicar o que é um motor elétrico e como é que funciona.
Além desta explicação sobre o funcionamento, irá também encontrar os diferentes tipos de motores elétricos, bem como as vantagens e desvantagens associadas à aquisição e utilização de automóveis com estes motores.
Assim, neste artigo irá descobrir tudo o que precisa de saber sobre os motores elétricos para carros.
Motor elétrico para carros: o que é?
Como o próprio nome indica, o motor elétrico para carros serve para fazer com que os mesmos se desloquem, tal como os motores a combustão.
No entanto, nem todos os motores elétricos são iguais. Eles podem ser distintos tendo em conta a sua finalidade, e, consequentemente, a forma como funcionam.
Não se preocupe porque não vamos entrar em detalhes minuciosos ao nível da engenharia automóvel. Apenas o essencial para que saiba os diferentes tipos de motores elétricos. No entanto, antes disso, vamos analisar o funcionamento de um motor elétrico.
Como funciona o motor elétrico dos carros?
O funcionamento deste tipo de motor é completamente distinto dos motores tradicionais – a combustão.
Isso explica-se essencialmente pelo tipo e número de componentes que constituem cada motor. Como referido noutros artigos, os motores elétricos apresentam um número de componentes inferior aos motores a combustão.
Voltando ao funcionamento do motor elétrico, vamos analisá-lo por partes para que perceba toda a mecânica subjacente ao seu funcionamento.
O motor elétrico é composto por diversos componentes, onde se destacam um estator e um rotor.
O rotor é uma peça que gira em torno do seu próprio eixo, ou seja, em torno de si própria. Este eixo é composto por ímans que produzem movimentos de rotação resultantes da interação com os polos de valência oposta do estator.
Por sua vez, o estator é um componente imóvel / fixo, que tem como função conduzir o fluxo magnético.
Mas o que isto é que quer dizer na prática? Pode parecer estranho e até difícil de compreender, mas nós ajudamos.
Quando a corrente elétrica (vinda da bateria) passa pelo motor, a interação entre o rotor e o estator causam a rotação do rotor dentro do estator, porque os componentes têm campos magnéticos distintos.
Como referido, o estator é constituído por ímans que criam um campo magnético entre os polos norte e sul, quando a bateria do carro envia energia para o rotor.
Nesta fase, a corrente elétrica recebida pela bateria passa pela bobina, instalada no rotor, e gera uma força magnética oposta à do estator.
Estas forças magnéticas opostas geram movimentos opostos, que por sua vez, produzem o torque, ou seja, fazem com que o rotor gire para manter o correto funcionamento do motor.
De forma simples e resumida, os motores elétricos para carros utilizam as forças eletromagnéticas resultantes da travessia da corrente elétrica num campo magnético para transformar a energia na capacidade de fazer movimentar o carro.
Este é o funcionamento básico de um motor elétrico. No entanto, este motor apresenta ainda uma segunda capacidade importante de referenciar: a travagem regenerativa.
Explicando por poucas palavras, o motor e os seus componentes conseguem transformar a energia cinética gerada pelo movimento do carro nos momentos de travagem ou desaceleração em energia elétrica.
Por sua vez, a energia elétrica é armazenada na bateria para ser utilizada posteriormente.
Por outras palavras, o motor elétrico transforma a energia gerada nos movimentos de travagem e desaceleração em autonomia.
Relativamente aos tipos de motores elétricos para carros, estes dividem-se em duas categorias: os motores de corrente alternada e os motores de corrente contínua.
Os motores de corrente alternada (AC) são os mais utilizados na indústria e não tanto no segmento automóvel, porque são indicados para trabalhar sob um movimento contínuo sem grandes variações. Ou seja, isso é praticamente o inverso ao que acontece num carro.
Por este motivo, estes motores são menos utilizados nos veículos elétricos. No entanto, não quer dizer que não sejam utilizados ou adequados para os mesmos. Tudo depende do que se pretende obter do automóvel.
Para automóveis elétricos que pretendam entrar no segmento desportivo com poderosas capacidades de aceleração e capacidades de aderência ao piso mais elevadas, os motores AC trifásicos são uma excelente escolha.
Por sua vez, os motores de corrente contínua (DC) apresentam uma forma de funcionamento mais adequada para variações e como tal, necessitam de uma fonte de corrente contínua, que nos carros é a bateria.
Os motores DC são mais adequados para os carros elétricos devido ao seu funcionamento, onde se destaca a precisão, eficiência e rapidez. Além disso, estes motores são mais pequenos e leves.
Estas características permitem uma performance equilibrada e satisfatória, bem como um binário de arranque elevado.
A poupança económica é, provavelmente, a vantagem que mais interesse desperta aos condutores.
Esta poupança pode estar associada a diferentes fatores dependendo do tipo de tecnologia elétrica que o carro utiliza.
Geralmente, a poupança económica está centrada no tipo de combustível utilizado, na redução nos consumos, na manutenção e ainda nos benefícios económicos concedidos pelo estado.
Como certamente saberá, os combustíveis fósseis têm um custo superior ao custo da energia elétrica (a energia mais utilizada nos veículos elétricos).
A título de exemplo e relacionado com o tipo de combustível utilizado, se estivermos a falar de um carro 100% elétrico carregado através de energia elétrica, o custo para percorrer a mesma distância é 3 vezes inferior neste tipo de carro quando comparado com um a combustão.
Nas tecnologias em que há um motor elétrico, mas este não é a principal fonte de energia (caso dos híbridos convencionais, plug-in e micro-híbridos) a poupança não é tão elevada. No entanto, esta pode ser significativa, uma vez que os motores elétricos auxiliam os motores a combustão, permitindo uma redução nos consumos.
A juntar à poupança em combustíveis, existe ainda a manutenção mais barata.
Esta é uma vantagem que se observa essencialmente em carros 100% elétricos, uma vez que o motor apresenta um menor número de componentes e este não exige uma manutenção tão periódica.
Por último, existem ainda benefícios económicos que decorrem da aquisição e utilização de veículos ecológicos que podem ser: isenção ou redução de IUC, isenção de ISV, apoios para aquisição de veículos, entre outros…
Uma das vantagens inquestionáveis, e que foi uma das grandes impulsionadoras que conduziu à exploração deste tipo de tecnologia, é a proteção ambiental.
O consumo de recursos não renováveis (combustíveis fósseis) e a poluição do planeta têm efeitos irreversíveis e até consequências nocivas na saúde da população mundial e na preservação das espécies.
Circulação não restringida
Devido às políticas de controlo de gases poluentes, a circulação de veículos convencionais (conhecidos por serem mais poluentes) tem vindo a ser restringida em algumas cidades.
À medida que o tempo avançar, as medidas vão ser cada vez mais exigentes, o que já faz com que muitos consumidores equacionem a compra de veículos convencionais.
Assim, os veículos com motores elétricos, que apresentam índices de poluição inferiores, são vistos como uma solução para garantir a circulação dentro das cidades que implementarem este tipo de medidas.
Desvantagens dos motores elétricos
Apesar da manutenção dos motores elétricos ser mais económica, como este tipo de tecnologia é recente no mercado, ainda não existe um conhecimento generalizado sobre a mesma.
Por outras palavras, é nas fabricantes automóveis que reside a mão de obra qualificada para realizar a manutenção deste tipo de motores e solucionar eventuais problemas.
Autonomia e abastecimento
Apesar de não ser uma desvantagem tão acentuada como no passado, a autonomia dos motores elétricos ainda é vista como uma desvantagem, sobretudo quando se fala na facilidade e rapidez com que se consegue a mesma, quando comparada com um carro a combustão.
No início a grande desvantagem estava relacionada com o número de quilómetros que os automóveis apresentavam de autonomia. Com o tempo este "problema" foi sendo solucionado, e hoje existem carros elétricos com mais de 500 quilómetros de autonomia.
Porém, é no tempo de carregamento e na infraestrutura de carregamento que agora residem as desvantagens relacionadas com a autonomia.
Apesar da rede de abastecimento elétrica estar a crescer a um ritmo impressionante, esta infraestrutura ainda não é ampla o suficiente para solucionar tão eficazmente os problemas relacionados com a autonomia / abastecimento / carregamento do carro.
Além da facilidade, temos ainda a rapidez de carregamento, ou seja, a velocidade com que se adquire autonomia para o automóvel.
Esta rapidez é um fator que ainda condiciona um pouco o uso destes motores, mesmo já sendo possível conseguir obter até 80% de autonomia em apenas 30 minutos.
Os motores elétricos para carros têm o mesmo papel que os motores a combustão: trabalhar para fazer mover o carro.
Dentro dos motores elétricos existem dois tipos de motor, sendo o mais comum o motor de corrente contínua.
No que às vantagens diz respeito, estes motores permitem realizar poupanças económicas e ambientais. Nas desvantagens destacam-se sobretudo as questões relacionadas com a autonomia e abastecimento.