Como a frenagem torna seu carro elétrico mais eficiente

Veículos elétricos (EVs) têm um sistema de transmissão completamente diferente em comparação a um veículo com motor de combustão interna (ICE) ou mesmo veículos elétricos híbridos (HEVs). Como tal, a experiência de propriedade também é surpreendentemente diferente e, portanto, a operação do veículo também introduz novos hábitos de direção.

Para a parte da experiência de propriedade, a necessidade óbvia de carregar em vez de abastecer com gasolina introduz um conjunto de prós e contras. Um deles é que, pelo menos quando você tem carregamento em casa, há a paz de espírito de ter uma carga completa toda vez que você acorda. Carregar em casa também é mais barato do que usar o carregamento rápido DC público ou mesmo abastecer com gasolina. Isso, no entanto, também é um problema, pois, no momento, nossa infraestrutura de carregamento é fragmentada e complicada. A introdução do padrão de porta NACS da Tesla nos aproxima um passo da solução disso, mas essa é uma história para outro dia.

Além da experiência de propriedade, os hábitos de direção também mudam com um sistema de transmissão completamente diferente. Isso porque os EVs têm desempenho diferente em vários cenários. Por exemplo, um carro ICE é mais eficiente em rodovias do que nas cidades, enquanto para EVs e até mesmo alguns híbridos (principalmente do tipo série-paralelo, como vários híbridos Toyota e Lexus), o inverso é verdadeiro. Por que isso acontece e por que isso torna os EVs e alguns híbridos atraentes nas cidades?

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Vamos falar sobre frenagem

Essa diferença nos hábitos de direção com a propriedade de um EV tem a ver com os freios. Sim, as mesmas coisas que ajudam você a desacelerar ou parar completamente. Não costumamos pensar nessas coisas, mas em um EV (e até mesmo híbridos), você sabia que os freios fazem mais do que apenas parar o carro? Os freios em um EV ou híbrido são, na verdade, um contribuinte para sua eficiência.

Os freios de um carro ICE não eletrificado

Para entender por que a frenagem é importante em um EV, vamos primeiro falar sobre como os freios funcionam em um carro ICE típico e não eletrificado. Quando você pisa no pedal do freio, uma série de tubos e câmaras que contêm fluido hidráulico empurram as pinças de freio que contêm as pastilhas de freio, que pressionam os freios a disco, criando a força de atrito para desacelerar ou parar completamente. Simples e fácil de entender, certo?

Infelizmente, há energia desperdiçada que você provavelmente não percebe sempre que pisa no freio. Isso é energia cinética, que é a energia possuída por qualquer coisa que esteja em movimento. Então, ou seja, enquanto você anda, ou mesmo enquanto a Terra gira em torno do sol, há energia cinética. Mesmo quando seu carro está em movimento, quando você tira o pé do acelerador, ele tem energia cinética. Quando você pisa no freio, essa energia cinética é simplesmente desperdiçada e gerada como calor devido às forças de atrito que atuam nesses freios a disco.

É aí que entra a frenagem regenerativa

A frenagem regenerativa, acredite ou não, não é novidade. Ela existe há quase tanto tempo quanto o próprio carro. No entanto, à medida que os veículos eletrificados se tornam cada vez mais comuns hoje em dia, a frenagem regenerativa também se torna. Ao contrário dos freios de fricção, a frenagem regenerativa contribui para a eficiência dos veículos eletrificados. Isso ocorre porque a energia cinética que, de outra forma, seria desperdiçada como calor é então convertida em energia elétrica para carregar a bateria.

A principal diferença entre freios de fricção e freios regenerativos é como o motor elétrico se comporta. Motores elétricos, quando funcionam em uma direção, acionam as rodas do carro. Fazê-lo funcionar na outra direção é o que transformará o motor elétrico em um gerador, o que é obtido sempre que você tira o pé do acelerador e apenas o momento do veículo é o que está movendo o veículo e, portanto, o motor elétrico. É essa resistência que você sente sempre que tira o pé do acelerador de um híbrido ou de um EV, que pode ser ajustada conforme sua vontade. É essa reversão no motor elétrico que devolve energia ao sistema que carrega a bateria.

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Um sistema que não tem contras

Você pode pensar que esses freios regenerativos são outra parte complicada de manter, mas isso não poderia estar mais longe da verdade. Os freios regenerativos não aumentam as complicações de um sistema de frenagem porque tudo o que eles fazem é aproveitar os componentes de transmissão existentes de um veículo eletrificado.

Mais frenagem significa mais eficiência

Espero que agora você esteja tendo uma ideia sobre como a frenagem em um EV ou mesmo em alguns híbridos os torna mais eficientes. Como mencionado, a frenagem regenerativa carrega a bateria e, quando feita corretamente e apropriadamente, aumenta sua eficiência. Adivinhe o único lugar onde você freia com mais frequência do que o normal. Se você disse a cidade, então você está absolutamente certo. É por isso que, como você notará nas classificações de eficiência da EPA de EVs como o Ioniq 5 bem como alguns híbridos como o RAV4 Híbridoesses veículos são mais eficientes na cidade do que na rodovia.

Se você também acha que dirigir em declive tornará um EV ou mesmo um híbrido mais eficiente, então você também está certo. Se você estiver vindo de um local de alta altitude com muitas estradas íngremes em declive, não precisa carregar um EV até 100 por cento porque pode aproveitar a frenagem regenerativa.

Carregar um veículo elétrico totalmente quando você sabe que vai dirigir em declives por longos períodos é um desperdício de tempo e dinheiro, porque se a capacidade da bateria for muito alta, seu veículo elétrico ou híbrido desativará a frenagem regenerativa e, em vez disso, dependerá muito mais dos freios de fricção.

Preserva seus freios a disco

Agora que estamos falando de direção em declive, é nessas condições de estrada que é fácil sentir o freio falhar. Segurar esses freios a disco por longos períodos reduzirá seu poder de parada à medida que esquentam, sem mencionar o aumento do desgaste. Esse não é o caso de veículos com frenagem regenerativa. Na verdade, você usa os freios de fricção muito menos em EVs e híbridos, e é por isso que é comum ver EVs que ainda têm seus freios de fricção originais mesmo depois de 10 anos ou mais.

No entanto, isso também cria um pequeno problema que pode se transformar em algo pior. Ao não usar os freios de fricção com tanta frequência, os discos e pastilhas acabam acumulando sujeira da estrada e outras impurezas. Como você usa os freios regenerativos com muito mais frequência, os detritos não são escovados, o que pode levar à ferrugem e outros problemas com os freios de fricção. A solução é simples: ocasionalmente freie mais forte do que o normal para que o sistema de frenagem utilize os freios de fricção reais.

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Como os freios regenerativos devem se sentir

Toda essa conversa sobre frenagem regenerativa soa como outra camada de componente em cima dos freios de fricção, mas, como mencionado, eles não adicionam nenhuma complicação ao sistema de frenagem. Portanto, você pode estar se perguntando neste ponto como são os freios regenerativos se você ainda não dirigiu um veículo eletrificado.

Um sistema bem projetado não deve parecer diferente

Os freios regenerativos parecem outra camada do sistema de frenagem que está trabalhando em cima dos freios de fricção, mas, na realidade, não é isso que deveria parecer — pelo menos na prática. Dependendo do fabricante, da sua velocidade, bem como da quantidade de pressão que você aplica ao pedal, a frenagem regenerativa ocorre durante leves toques no pedal do freio e ao deslizar.

Os freios regenerativos, no entanto, só podem fazer você parar, mas não manter sua posição em um semáforo ou uma colina. É nesses cenários que o sistema de frenagem faz a transição de freios regenerativos para freios de fricção. Um sistema bem projetado deve permitir que você sinta essas transições, mas algumas montadoras fazem um trabalho melhor do que outras.

Agora, quando você pisa mais fundo no pedal do freio, às vezes pode sentir uma transição da frenagem regenerativa para freios de fricção. Novamente, um bom sistema não deve ter nenhuma diferença na sensação, mas várias montadoras fazem um trabalho melhor do que outras. É por isso que a maioria dos carros eletrificados tem um sistema de freio por fio. Ele permite que as montadoras calibrem facilmente a sensação do pedal do freio dos freios regenerativos e de fricção combinados de seus veículos, ao mesmo tempo em que parece natural para o motorista.

Regeneração ajustável também é uma bênção

Por fim, você pode ter ouvido falar sobre “direção com um pedal” em EVs, e isso se deve ao fato de a frenagem regenerativa ser ajustável. Esta ferramenta é perfeita se você deseja maximizar a eficiência do seu EV ou híbrido. O nível de regeneração base é frequentemente chamado de “Nível 1”, e é assim que sua frenagem típica do motor ao deslizar em um carro ICE parece. Alguns EVs até têm um Nível 0, em que não há regeneração envolvida, e você está apenas rodando livremente neste ponto. A configuração máxima de regeneração é o que é frequentemente chamado de modo de direção “com um pedal”, que é melhor utilizado quando você está na cidade, pois permite que você dirija um EV ou alguns híbridos apenas com o pedal do acelerador, assim como faria em um carro de parque de diversões.

O ideal é que esses modos sejam ajustáveis ​​por meio das alavancas de troca de marchas no volante ou de um botão no painel, mas algumas montadoras chegam a introduzir a regeneração adaptativa de freios, como no Hyundai Ioniq 6. O sistema ajusta sua frenagem regenerativa dependendo do veículo da frente e de sua velocidade. Parece desconcertante no começo, mas depois que você se acostumar com o sistema, provavelmente nunca mais usará os freios ao dirigir em rodovias ou em uma estrada com velocidades de tráfego variadas.