Novo motor Renault-Geely da Horse atinge 98,2% de eficiência

Um joint venture de motores entre a Renault e o grupo chinês Geely anunciou um novo valor de referência nos accionamentos eléctricos. O motor, agora revelado, promete níveis de eficiência a que, até aqui, nem muitos carros eléctricos modernos conseguem chegar. Por detrás deste recorde está sobretudo um material pouco comum no interior do motor - e uma construção tão delicada que é mais fina do que um cabelo humano.

O que está por detrás do novo motor Renault-Geely

A Horse, empresa conjunta participada pela Renault e pela Geely, apresentou um motor eléctrico de nova geração. O desenvolvimento foi pensado principalmente para híbridos e para sistemas de aumento de autonomia (range extender), embora, numa fase posterior, também possa vir a ser aplicado em veículos 100% eléctricos.

"Segundo o fabricante, o motor atinge um rendimento de 98,2% - um valor até agora fora do alcance na tecnologia de produção em série."

Para enquadrar: motores eléctricos comuns atingem, conforme a carga, a temperatura e o regime de rotação, cerca de 93 a 97%. A diferença pode parecer pequena à primeira vista, mas no trabalho de engenharia corresponde a um avanço claro.

Com aproximadamente 190 PS e 360 Newton-metros de binário, este accionamento encaixa bem em plug-in híbridos dos segmentos compacto e médio, bem como em SUV maiores com gerador a bordo.

O truque do "aço amorfo"

A designação do motor está ligada ao material utilizado no estator: o chamado aço amorfo. Ao contrário do aço eléctrico convencional, de estrutura cristalina, este metal não apresenta uma grelha ordenada. Os átomos ficam dispostos de forma irregular, quase como uma "fusão congelada".

É precisamente essa ausência de ordem que traz benefícios práticos:

• perdas de magnetização mais baixas
• muito menos correntes parasitas (correntes de Foucault) no metal
• consequentemente, menos aquecimento desnecessário do motor
• maior eficiência numa faixa de funcionamento mais ampla

O ponto-chave da inovação está no estator - o componente fixo, em forma de anel, que envolve o rotor. Este estator é formado por múltiplas lâminas muito finas de aço. Nos motores tradicionais, essas chapas têm normalmente cerca de 0,2 a 0,3 milímetros de espessura.

Mais fino do que um cabelo: 0,025 milímetros

No novo motor da Horse, a espessura de cada lâmina desce para apenas 0,025 milímetros. Isso representa cerca de dez vezes menos do que nos accionamentos clássicos - e fica abaixo da espessura de um cabelo humano.

"De acordo com a Horse, estas camadas ultrafinas reduzem para metade as perdas internas do motor."

A lógica é simples: quanto mais finas forem as camadas, menor é a área disponível para a propagação das correntes parasitas. Estas correntes surgem devido a campos magnéticos variáveis e transformam energia eléctrica valiosa em calor - ou seja, em potência desperdiçada. Com chapas tão delgadas, este tipo de perda baixa de forma significativa.

O que significam 98,2% de rendimento na prática

Uma coisa são os valores do fabricante, outra é o uso em estrada. Os 98,2% resultam de condições ideais de laboratório e de um ponto de funcionamento específico. No mundo real, a rotação, a carga e a temperatura mudam constantemente. Além disso, os materiais envelhecem.

Por isso, a Renault e a Geely falam deliberadamente em rendimento máximo. No dia-a-dia, o número será inferior, mas deverá manter-se, em regra, acima do patamar das máquinas convencionais.

Para sistemas híbridos completos, a Horse estima um ganho energético real de cerca de 1%. Parece pouco, mas tem efeitos concretos:

• à escala global, uma frota de milhões de veículos poupa quantidades muito relevantes de electricidade
• diminui o calor residual no motor, aliviando refrigeração e espaço disponível
• os ciclos de carga e descarga da bateria passam a ser aproveitados com ligeiro ganho de eficiência
• a autonomia dos plug-in híbridos melhora de forma perceptível sobretudo nas margens

Um aumento de 1% pode ser quase imperceptível para um condutor isolado, mas ao longo da vida útil dos veículos e em grandes frotas torna-se um factor relevante para consumo de energia e balanço de CO₂.

Porque é que a luta por cada ponto percentual está agora tão intensa

Há cerca de um ano que, sobretudo na China, vários fabricantes disputam recordes de eficiência nos sistemas de propulsão. Marcas como Dongfeng, Changan ou BYD têm apresentado sucessivamente motores a aproximarem-se de limites físicos - seja em motores a gasolina com quase 50% de eficiência térmica, seja em accionamentos eléctricos particularmente eficientes.

Com a Horse, a Renault e a Geely entram agora de forma explícita nesta corrida. O novo motor evidencia que o joint venture não está focado apenas em motores de combustão tradicionais, mas também em máquinas eléctricas de topo.

"A competição pelo accionamento mais eficiente está a deslocar-se cada vez mais do tamanho puro da bateria para a optimização minuciosa de cada componente."

Para a Renault, isto traduz-se numa vantagem estratégica: o grupo pode disponibilizar às suas marcas - da própria Renault à Dacia ou à Alpine - uma plataforma altamente eficiente sem ter de suportar sozinho todo o desenvolvimento. Do lado da Geely, reforça-se a oferta para marcas como a Volvo e outras empresas do grupo.

Onde o motor recordista poderá ser utilizado

Por enquanto, a Horse não revela em que modelos o motor aparecerá primeiro, nem quando isso acontecerá. O que já é certo: o conjunto já consta do catálogo oficial da empresa, pelo que clientes do ecossistema do grupo podem começar a considerá-lo no planeamento.

O cenário mais provável aponta para aplicação nestes tipos de veículos:

• plug-in híbridos dos segmentos compacto e médio
• full-híbridos orientados para eficiência em longas distâncias
• veículos com range extender, em que o motor eléctrico faz a tracção e um motor de combustão trabalha apenas como gerador

A combinação de 190 PS, 360 Newton-metros e elevada eficiência adequa-se especialmente a conceitos em que a electricidade provém de uma bateria relativamente pequena e em que as perdas devem ser minimizadas.

Obstáculos técnicos e económicos

Apesar de os números impressionarem, a solução tem custos. Aço amorfo com este nível de qualidade e em lâminas tão finas é mais difícil de trabalhar do que o aço eléctrico habitual. Os processos de estampagem e conformação têm de ser adaptados, e também o isolamento entre camadas passa a exigir maior rigor.

Possíveis consequências:

• custo unitário mais elevado dos motores, sobretudo na fase inicial
• tolerâncias de fabrico mais apertadas
• maior esforço em controlo de qualidade e testes finais

Em contrapartida, com volumes suficientes os custos de material tendem a cair de forma significativa. Se Renault, Geely e as suas marcas adoptarem o motor em larga escala, as economias de escala podem compensar parte do sobrecusto. Além disso, um motor mais eficiente permite reduzir exigências noutros pontos, por exemplo na refrigeração ou na secção de cabos.

Porque a eficiência nos motores eléctricos é mais do que autonomia

Para muitos compradores, eficiência significa antes de mais autonomia e custo por quilómetro. Em motores eléctricos e híbridos, no entanto, está em causa muito mais. Cada perda evitada reduz a produção de calor no motor. E menos calor ajuda a prolongar a vida útil de isolamentos, rolamentos e ímanes.

"Maior eficiência não significa apenas menor consumo de energia, mas também potencialmente mais durabilidade e menos necessidade de manutenção."

Há ainda outro aspecto: se for possível retirar um pouco mais de energia útil da mesma bateria, os fabricantes podem, em casos-limite, montar acumuladores mais pequenos ou aproveitar melhor a capacidade existente. Isso reduz peso e necessidade de matérias-primas - um argumento que ganha peso no debate sobre recursos como lítio, níquel e cobalto.

O que os condutores podem retirar desta evolução

Para quem compra um carro novo hoje, pouco muda no curto prazo. Este motor é mais um sinal do que poderá chegar à próxima, ou à seguinte, geração de veículos da Renault, Volvo e de outras marcas. Ainda assim, a direcção da tecnologia fica clara.

Os fabricantes podem converter o ganho de eficiência:

• em ligeiro aumento de autonomia eléctrica
• em consumos mais baixos com o mesmo perfil de utilização
• ou em redução de peso e custos noutras áreas

No uso diário, o mais importante é a tendência: em vez de se apostar apenas em baterias cada vez maiores, a engenharia volta a colocar o próprio accionamento no centro. Quem comprar um híbrido ou um eléctrico dentro de alguns anos beneficiará destes pontos percentuais discretos - mesmo que não dê por isso.

Para os entusiastas, porém, as fichas técnicas contam a história. Um motor com perdas no estator quase residuais mostra que, mesmo na era das grandes baterias, a engenharia clássica aplicada a aço, cobre e campos magnéticos continua a ser determinante.

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