A indústria chinesa não está somente acelerando o desenvolvimento do automóvel. Está mudando a maneira de medir, explicar e vender a engenharia automobilística.
Durante décadas, a avaliação técnica de um carro foi construída sobre parâmetros relativamente conhecidos: cilindrada, potência, torque, número de marchas, dimensões, peso, consumo, velocidade máxima, aceleração, etc. Esses dados continuam importantes, mas já não são suficientes para explicar a tecnologia dos modelos eletrificados que estão chegando ao mercado.
As apresentações das marcas chinesas trazem uma quantidade crescente de novos números, expressões e índices. Elas falam em TOPS, tensão (volts) da arquitetura elétrica, taxa C de recarga, rendimento térmico, sistemas integrados, construção e tipos de baterias, coeficiente de aproveitamento interno e relações consideradas ideais entre distância entre eixos e comprimento total, entre outros.
Alguns desses indicadores já começam a aparecer com frequência nas avaliações de automóveis. Outros ainda são apresentados sem uma metodologia comum, o que dificulta a comparação entre modelos e fabricantes. Assim, estamos em um bom momento para explicar o que cada um deles representa, qual é sua importância técnica, quais benefícios podem trazer e quais cuidados devem ser tomados antes de transformar um número divulgado pelo fabricante em conclusão sobre o automóvel.
A nova terminologia não substitui a anterior. Ela acrescenta uma camada eletrônica, energética e digital à engenharia mecânica que sempre definiu o carro.
O automóvel como computador
O processador passou a ocupar nas apresentações chinesas uma posição semelhante à que o motor sempre teve na ficha técnica. As marcas informam o fabricante do chip, sua geração, a quantidade de processadores instalados e sua capacidade medida em TOPS.
TOPS significa trillions of operations per second, trilhões de operações por segundo. O número indica a capacidade teórica de realizar trilhões de operações computacionais por segundo, considerando determinada precisão de cálculo, e é usado principalmente para demonstrar a capacidade de processamento dos sistemas avançados de assistência ao motorista.
Câmeras, radares, sensores ultrassônicos e lidar (sigla em inglês de detecção e medição de distância por luz — no caso laser —produzem uma grande quantidade de informações. O computador precisa processar veículos, pedestres, faixas, placas, obstáculos e movimentos ao redor do carro, além de prever trajetórias e decidir como o sistema deve reagir. Quanto mais sofisticado o conjunto de assistência ao motorista, maior tende a ser a necessidade de processamento.
Mas TOPS não mede diretamente a qualidade do sistema. Um carro com mais TOPS não é necessariamente mais seguro nem roda melhor que outro com menor capacidade nominal. Assim como um motor mais potente não garante um desempenho melhor. O resultado depende também dos sensores, da qualidade do software, dos algoritmos, da memória, da velocidade de comunicação entre os componentes e da forma como todo o conjunto foi desenvolvido.
O mesmo cuidado vale para a quantidade de câmeras, radares e linhas do lidar. Números maiores podem representar maior capacidade, mas não explicam sozinhos a precisão, o campo de visão, a distância de detecção ou o desempenho do sistema em condições adversas.
TOPS
Mede capacidade de processamento para operações de inteligência artificial. O número não pode ser comparado isoladamente porque pode considerar diferentes níveis de precisão computacional. Para avaliar o sistema, também é necessário conhecer os processadores utilizados, a memória, os sensores, o software e as funções efetivamente disponíveis no veículo.
Neste mesmo grupo entra a arquitetura eletrônica do automóvel. Em vez de dezenas de módulos independentes, ligados por uma grande quantidade de fios e conectores, os projetos mais recentes concentram funções em controladores de domínio ou computadores centrais.
Essa centralização reduz o número de componentes, diminui o tempo de comunicação entre os sistemas e facilita atualizações remotas. Direção, freios, propulsão, suspensão, assistência ao motorista e sistemas de conforto passam a trabalhar de forma mais integrada.
É a base do chamado automóvel definido por software, no qual uma parte crescente das características e do comportamento do carro depende dos programas instalados e de sua capacidade de receber atualizações.
O aproveitamento do espaço
Outro indicador cada vez mais utilizado é a relação entre distância entre eixos e comprimento total. A conta mostra quanto do comprimento do carro está concentrado entre os eixos, região na qual normalmente se encontra a maior parte do habitáculo.
Um carro com distância entre eixos longa em relação ao comprimento total tende a ter balanços menores e maior aproveitamento da carroceria para passageiros. As plataformas elétricas favorecem esse resultado porque eliminam ou reduzem o espaço necessário para motor, sistemas de escapamento e outros componentes dos automóveis com motor térmico. Além disso, a bateria tem um formato mais regular.
Um carro com 3.000 mm de distância entre eixos e 5.000 mm de comprimento apresenta uma relação de 60%.
O indicador é útil, mas não informa sozinho quanto espaço o carro oferece. A espessura dos bancos, a altura do assoalho, o formato da bateria, a profundidade do painel, a largura interna e o desenho do teto também interferem no resultado.
Mais recente e menos padronizado é o chamado fator de aproveitamento interno. Algumas marcas divulgam uma porcentagem do automóvel dedicada a passageiros e bagagem, ou uma porcentagem do espaço da cabine, mas nem sempre explicam como chegaram a esse número.
Uma fabricante pode considerar o comprimento útil da cabine. Outra pode utilizar o volume interno em relação ao volume externo da carroceria. Também é possível calcular a área ocupada pelo habitáculo em relação à área total vista de cima. Sem uma metodologia comum, duas porcentagens aparentemente comparáveis podem representar medições diferentes.
Aproveitamento interno
O conceito procura demonstrar quanto do volume ou da área total do automóvel está disponível para passageiros e bagagem. O problema é que ainda não existe uma fórmula universalmente adotada. A porcentagem só permite uma comparação direta quando o fabricante informa a metodologia utilizada.
As marcas chinesas também utilizam com frequência a expressão golden ratio (proporção áurea), para explicar o desenho da carroceria. Em alguns casos, ela se refere à relação entre distância entre eixos e comprimento. Em outros, considera largura, altura, diâmetro das rodas, posição da cabine, comprimento do capô ou dimensão dos balanços.
Nem sempre existe relação direta com a proporção áurea matemática, representada pelo número aproximado de 1,618. Muitas vezes, a expressão é usada para descrever proporções consideradas visualmente equilibradas.
O conceito pode ajudar a enfatizar o desenho, mas não deve ser tratado como uma certificação objetiva de beleza.
Dentro desse grupo também entram a aerodinâmica e o coeficiente de arrasto, o conhecido Cx. Os fabricantes passaram a destacar números cada vez menores, principalmente nos elétricos, porque a resistência do ar tem efeito direto sobre o consumo e o alcance.
Cx
O Cx não deve ser observado sozinho. Um automóvel grande pode ter ótimo coeficiente, mas enfrentar maior resistência por possuir uma área frontal (A) elevada. A avaliação tecnicamente mais completa deveria considerar o Cx x A, que combina o coeficiente aerodinâmico com a área frontal do veículo.
O automóvel como sistema energético
Nos carros elétricos, a eficiência costuma ser apresentada em quilowatts·hora por 100 quilômetros, kW·h/100 km. O raciocínio é semelhante ao consumo de combustível em litros por 100 quilômetros muito utilizado principalmente na Europa: quanto menor o número, mais eficiente é o carro.
O mesmo resultado também pode ser apresentado em quilômetros por quilowatt·hora, km/kW·h. Neste caso, quanto maior, melhor. E se relaciona diretamente com o que estamos acostumados aqui no Brasil, km/l.
Um carro que consome 15 kW·h a cada 100 km percorre 6,67 km com 1 kW·h. Outro, com consumo de 20 kW·h/100 km, percorre 5 km/kW·h. Em termos gerais, consumos inferiores a 15 kW·h/100 km, ou superiores a 6,67 km/kW·h, já representam resultados bastante eficientes, especialmente em automóveis de passeio.
kWh É O “LITRO” DO CARRO ELÉTRICO
Como analogia de uso apenas:
- capacidade do tanque em litros >>> capacidade da bateria em kW·h
- consumo em L/100 km >>> consumo em kW·h/100 km
- posto abastecendo combustível >>> carregador transferindo energia
- vazão da bomba em L/min >>> potência de recarga em kW
A diferença é que litro mede volume e kW·h mede energia. Portanto, não são unidades equivalentes.
Mas, para entender o uso de um carro elétrico, a comparação funciona bem: o kW·h pode ser entendido como o equivalente funcional ao litro de combustível.
O método de homologação utilizado precisa acompanhar o número. CLTC (China Light-Duty Vehicle Test Cycle) e WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure) são ciclos de ensaio, enquanto EPA (Environmental Protection Agency) dos EUA e o nosso Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia) adotam seus próprios procedimentos de homologação quanto ao consumo. Por isso, números obtidos por metodologias diferentes não devem ser comparados diretamente.
ALCANCE: MUITA CONFUSÃO COM A MEDIDA MAIS IMPORTANTE PARA O CONSUMIDOR
Os números de alcance divulgados pelo Inmetro tendem a ser conservadores e, em condições favoráveis, podem ser alcançados ou mesmo superados por um motorista que dirija de maneira moderada. Não existe, porém, uma fórmula oficial para converter os diferentes métodos de homologação. Apenas como referência bastante aproximada de ordem de grandeza, e nunca como conversão técnica para um modelo específico, podemos considerar que um elétrico com 300 km de alcance pelo Inmetro poderia apresentar algo próximo de 330 km pela EPA (+10%), 390 km pelo WLTP (+30%) e 435 km pelo CLTC (+45%). Esses percentuais não são fixos e podem variar bastante conforme o veículo, sua configuração e a metodologia de cada ensaio.
Vale notar ainda que é comum encontrar em materiais internacionais, releases e conteúdos reproduzidos no Brasil valores de alcance obtidos pelo WLTP ou CLTC, mesmo quando o modelo já possui alcance homologado pelo Inmetro. Isso pode levar o consumidor brasileiro a uma percepção de alcance distante da referência oficial adotada no nosso mercado.
A arquitetura elétrica também passou a ser uma das principais demonstrações de avanço tecnológico. Os primeiros elétricos modernos adotaram predominantemente sistemas na faixa de 400 volts. Os projetos mais recentes passaram para 800 volts e já existem arquiteturas próximas ou superiores a 1.000 volts.
A elevação da tensão permite transmitir a mesma potência com menor corrente elétrica (medida em ampères). Com isso, é possível reduzir perdas, aquecimento e bitola (espessura) dos cabos, além de trabalhar com potências de recarga mais elevadas.
Mas existe uma distinção importante. Sistemas de 12 volts alimentam equipamentos e controles, enquanto redes de 48 volts também podem atender aos sistemas semi-híbridos. As arquiteturas de 400, 800 ou 1.000 volts estão ligadas ao circuito de alta tensão da propulsão e da recarga.. Um mesmo automóvel pode utilizar simultaneamente mais de um nível de tensão.
A tensão maior cria condições para a recarga mais rápida, mas não garante sozinha que isso aconteça. A potência final depende também da bateria, da corrente elétrica, do carregador, da temperatura e do gerenciamento térmico. Outro indicador que começa a aparecer com maior frequência é a taxa C, uma referência útil para comparar a capacidade de carregamento de baterias de tamanhos diferentes.
A taxa C relaciona a velocidade de carregamento à capacidade da bateria. Em uma bateria de 100 kW·h, por exemplo, 1C corresponde aproximadamente a 100 kW de potência de carga; 2C, a 200 kW; e 5C, a 500 kW.
Em condições teóricas, 1C permitiria uma carga completa em uma hora, 2C em 30 minutos e 5C em 12 minutos. Na prática, isso não acontece porque a potência varia ao longo da recarga e normalmente diminui à medida que a bateria se aproxima da carga máxima.
TAXA C
A taxa C indica quão rapidamente uma bateria pode ser carregada em relação ao seu tamanho.bateria de 100 kW·h a 100 kW = 1C
bateria de 100 kW·h a 200 kW = 2C
bateria de 100 kW·h a 500 kW = 5CA principal vantagem da taxa C é permitir comparar baterias diferentes. Uma potência de carregamento de 200 kW representa 4C em uma bateria de 50 kW·h, mas apenas 2C em uma de 100 kW·h.
Quanto maior a taxa C, maior é, em princípio, a capacidade da bateria de receber energia rapidamente. O tempo real de recarga, porém, depende também de quanto dessa taxa pode ser mantido ao longo do carregamento.
A bateria e sua integração ao carro
A evolução das baterias não ocorre somente na química das células. Também envolve a forma como elas são agrupadas e instaladas no automóvel.
Na construção tradicional, as células são reunidas em módulos. Os módulos são colocados dentro de uma caixa, que depois é fixada ao assoalho do carro.
Os sistemas CTP, cell-to-pack (célula para o pacote de bateria), eliminam ou reduzem os módulos e colocam as células diretamente no conjunto da bateria. Com menos estruturas intermediárias, é possível aproveitar melhor o espaço e reduzir peso.
Os conceitos CTB, cell-to-body (célula para a carroceria ou célula integrada à estrutura do veículo), e CTC, cell-to-chassis (célula para o chassi), levam a integração adiante. A bateria passa a ser estrutural, ou seja, participa da estrutura da carroceria, em vez de funcionar apenas como um componente instalado sob o assoalho.
Os benefícios podem incluir menor número de peças, maior rigidez estrutural, melhor aproveitamento de volume, redução de peso e possibilidade de instalar mais energia no mesmo espaço.
A maior integração também traz novos desafios. Uma bateria estrutural pode ser mais difícil de desmontar, reparar ou substituir depois de uma colisão. As próprias denominações CTP, CTB e CTC ainda não são utilizadas de maneira exatamente igual por todos os fabricantes.
CONSTRUÇÕES DE BATERIAS: CTP, CTB E CTC
CTP elimina os módulos convencionais e leva as células diretamente ao pacote. CTB integra o pacote à carroceria. CTC aprofunda essa integração entre células, pacote e chassi. Quanto maior a integração, maior pode ser o aproveitamento de espaço, mas também aumenta a importância da reparabilidade e do projeto estrutural.
A química continua sendo outro elemento importante.
A densidade energética indica quanta energia uma bateria consegue armazenar em relação ao seu peso ou volume. Quanto maior, menor e mais leve pode ser a bateria para armazenar a mesma quantidade de energia. Na comparação, é importante saber também se o número divulgado se refere apenas às células ou ao conjunto completo da bateria.
As baterias LFP utilizam lítio, ferro e fosfato. Normalmente têm menor custo, boa estabilidade térmica e longa durabilidade em ciclos, mas apresentam densidade energética inferior à das chamadas baterias ternárias, que utilizam uma combinação de três metais no cátodo, normalmente níquel, manganês e cobalto, caso das NMC ou NCM.
As NMC ou NCM podem armazenar mais energia dentro de um mesmo peso ou volume, característica importante para carros de maior alcance ou desempenho. Em contrapartida, são mais caras e exigem controle térmico mais rigoroso.
A ideia de que LFP pertence aos modelos de entrada e NMC aos carros mais sofisticados ajuda a compreender o mercado, mas não funciona como regra. A evolução estrutural das baterias e o aperfeiçoamento das células LFP estão reduzindo essa diferença.
LFP OU NMC
LFP prioriza custo, estabilidade térmica e durabilidade. NMC prioriza densidade energética, peso e volume. A escolha depende do projeto do carro, do alcance pretendido, da potência, do espaço disponível e do posicionamento do modelo.
As baterias de sódio, semissólidas e totalmente sólidas representam caminhos diferentes.
A bateria de sódio procura reduzir a dependência do lítio e de outros materiais mais caros. Tem potencial de menor custo e bom funcionamento em baixas temperaturas, mas sua densidade energética ainda tende a ser menor.
A bateria semissólida utiliza uma quantidade reduzida de eletrólito líquido ou em gel. É uma etapa intermediária que busca aumentar densidade e segurança sem abandonar completamente os processos industriais atuais.
A bateria de estado sólido substitui o eletrólito líquido por um material sólido. O potencial inclui maior densidade energética e maior segurança, mas produção em escala, durabilidade e custo continuam sendo grandes desafios.
Esse é um dos campos em que a nomenclatura comercial exige mais atenção. Alguns fabricantes chamam de estado sólido baterias que tecnicamente ainda possuem componentes líquidos ou em gel.
A eficiência dos híbridos
Nos híbridos, a eficiência térmica do motor a combustão passou a ser apresentada como demonstração de desenvolvimento tecnológico.
A eficiência térmica indica qual parcela da energia do combustível é transformada em trabalho mecânico. O restante é perdido principalmente em calor, atrito, bombeamento e gases de escapamento.
Motores a gasolina convencionais trabalhavam, até pouco tempo atrás, com rendimentos térmicos máximos normalmente na faixa de 30% a 35%. Os motores desenvolvidos para sistemas híbridos superaram 40%, e fabricantes chineses já anunciam valores próximos ou superiores a 45%.
O número normalmente representa o rendimento máximo atingido em uma condição específica de rotação e carga. Não significa que o motor trabalhe com aquela eficiência durante todo o tempo.
O sistema híbrido ajuda justamente porque permite manter o motor térmico em faixas de funcionamento mais eficientes. O motor elétrico pode assumir arrancadas da imobiliade, retomadas e variações rápidas de carga, enquanto o motor a combustão trabalha em condições mais favoráveis.
Mesmo assim, rendimento térmico máximo não é sinônimo direto de menor consumo. Peso, aerodinâmica, eficiência dos motores elétricos, gerenciamento da bateria, estratégia do sistema híbrido e ciclo de medição também interferem no resultado.
Nos híbridos plugáveis, um dado especialmente importante é o consumo com a bateria em baixo estado de carga. Ele mostra como o carro se comporta depois que a energia carregada externamente foi utilizada e permite uma avaliação mais próxima do uso em viagens longas ou por motoristas que não recarregam com frequência.
MOTORES TÉRMICOS: SALTO EM EFICIÊNCIA
O avanço recente para rendimentos térmicos próximos ou superiores a 45% vem de um controle muito mais preciso da combustão, com maior turbulência da mistura, injeção e ignição mais precisas e combustão mais rápida e estável. Também há uma redução crescente das perdas internas, inclusive com bombas e outros dispositivos que deixam de ser acionados continuamente pelo motor e passam a trabalhar eletricamente ou de forma variável, somente quando necessário.
O sistema híbrido também ajuda porque o motor elétrico assume as situações em que o motor a combustão é menos eficiente, permitindo que este trabalhe por mais tempo próximo de sua faixa de máxima eficiência. Tecnologias como combustão ultramagra e pré-câmara de ignição representam outra frente dessa evolução.
A integração como medida de engenharia
Sistemas integrados de propulsão elétrica, muitas vezes apresentados pelos fabricantes como 8 em 1, 11 em 1 ou 16 em 1, aparecem cada vez mais nas apresentações chinesas.
O princípio é reunir em um mesmo conjunto componentes e funções que antes eram separados. Motor elétrico, inversor, redutor, carregador de bordo, conversor DC-DC, unidade de distribuição de potência, controlador e sistemas de gerenciamento podem compartilhar carcaça, refrigeração, conexões e controle eletrônico.
Essa integração reduz cabos, conectores, carcaças, fixações e etapas de montagem. Também pode diminuir peso, volume ocupado e perdas elétricas, além de facilitar a comunicação entre os componentes.
A Geely apresentou o sistema Thunder 16 em 1 depois de já utilizar uma unidade 11 em 1. O avanço não está somente no número. Está na tentativa de concentrar propulsão, controle, gerenciamento energético e funções auxiliares em um conjunto menor, mais leve e mais eficiente.
Mas 16 em 1 não é automaticamente melhor que 11 em 1. Não existe uma norma que determine quais componentes ou funções devem ser contados. Uma marca pode considerar apenas peças físicas, enquanto outra inclui controladores e funções eletrônicas.
QUANTOS COMPONENTES CABEM EM UM “EM 1”?
A indústria ainda não possui um padrão para sistemas 8 em 1, 11 em 1 ou 16 em 1. A comparação só é possível quando o fabricante informa exatamente quais componentes e funções estão integrados, qual é o peso do conjunto, quanto espaço ocupa e qual eficiência oferece.
Dentro deste mesmo movimento aparecem os semicondutores de carbeto de silício, SiC. Eles são utilizados principalmente em inversores e componentes de potência por trabalharem com tensões e temperaturas elevadas e apresentarem menores perdas do que componentes convencionais de silício.
Também entra o gerenciamento térmico integrado. Bateria, motor, inversor, cabine e sistema de recarga produzem ou necessitam de calor em momentos diferentes. Um sistema bem desenvolvido pode transferir energia térmica de um componente para outro, reduzir desperdícios e manter a bateria de propulsão dentro das faixas ideais de funcionamento.
O resultado pode ser menor consumo, recarga mais rápida, maior durabilidade e capacidade de sustentar potência por mais tempo.
Uma nova maneira de avaliar o automóvel
Potência, torque, aceleração, consumo, peso e dimensões continuam fundamentais. Mas a avaliação dos novos carros precisará incorporar outros elementos.
Será necessário observar a capacidade computacional, mas também o software e os sensores. A tensão da plataforma, mas também a corrente e a curva de recarga. A capacidade da bateria, mas também sua química, peso, volume, integração e gerenciamento térmico. O número de componentes integrados, mas também o espaço, o peso e a eficiência efetivamente obtidos.
Também será preciso cobrar maior padronização.
TOPS, aproveitamento interno, sistemas 16 em 1, proporções áureas e índices próprios de eficiência podem representar avanços reais, mas ainda não são frequentemente apresentados de maneiras que dificultam uma comparação direta.
A indústria chinesa está criando novas referências para mostrar a evolução do automóvel. Algumas serão definitivamente incorporadas às nossas avaliações. Outras poderão ser substituídas por medições mais completas e transparentes.
O trabalho de quem avalia o automóvel será compreender o que cada número realmente mede, em quais condições foi obtido e qual benefício entrega ao motorista.
A avaliação do automóvel moderno terá de considerar números comparáveis, acompanhados de contexto e explicados de maneira que permitam entender a verdadeira evolução da engenharia automobilística.
PM
A coluna “Substance” é de exclusiva responsabilidade do seu autor
GLOSSÁRIO DO AUTOMÓVEL MODERNO ELETRIFICADO
COMPUTAÇÃO E ASSISTÊNCIA AO MOTORISTA
Adas
Advanced Driver Assistance Systems (sistemas avançados de assistência ao motorista). Conjunto de recursos que auxiliam o motorista, como controle de cruzeiro adaptativo, frenagem autônoma de emergência e manutenção na faixa.
TOPS
Trillions of operations per second (trilhões de operações por segundo). Indica a capacidade teórica de processamento utilizada principalmente em funções de inteligência artificial e assistência ao motorista. Mais TOPS, isoladamente, não significam um sistema melhor.
Precisão computacional
INT8, FP16, FP8 e FP4 são formatos numéricos usados pelos processadores para realizar cálculos. Em geral, formatos com menos bits usam menos memória e permitem maior capacidade de processamento, mas com menor precisão. Por isso, valores de TOPS só devem ser comparados quando utilizam o mesmo formato.
Lidar
Light Detection and Ranging (detecção e medição de distância por luz). Utiliza pulsos de laser para medir distâncias e criar uma representação tridimensional do ambiente ao redor do carro.
Radar de ondas milimétricas
Utiliza ondas de rádio para determinar principalmente distância e velocidade relativa de objetos. Complementa as câmeras e funciona bem mesmo com pouca iluminação ou visibilidade reduzida.
Fusão de sensores
Combinação das informações fornecidas por câmeras, radares, lidar e outros sensores para que o automóvel forme uma representação mais completa do ambiente.
Arquitetura eletrônica centralizada
Concentra em poucos computadores funções que antes dependiam de dezenas de módulos eletrônicos separados. Reduz componentes e comunicações intermediárias e facilita a integração dos diferentes sistemas do carro.
Controlador de domínio
Computador responsável por um conjunto de funções relacionadas, como assistência ao motorista, carroceria, cabine ou propulsão. Representa uma etapa intermediária entre as muitas unidades eletrônicas independentes e o computador central.
Automóvel definido por software, SDV
Software-defined vehicle (veículo definido por software). Automóvel no qual uma parcela crescente das funções e características depende dos programas instalados e pode ser modificada ou atualizada eletronicamente.
DIMENSÕES, ESPAÇO E AERODINÂMICA
Relação entre distância entre eixos e comprimento
Percentual obtido dividindo a distância entre eixos pelo comprimento total. Uma relação elevada normalmente significa balanços menores e maior parcela da carroceria entre os eixos, mas não garante, sozinha, mais espaço interno.
Índice de aproveitamento interno
Procura indicar qual parcela da área ou do volume do automóvel é destinada aos passageiros e à bagagem. Não existe ainda uma metodologia universal, portanto números divulgados por fabricantes diferentes podem não ser diretamente comparáveis.
Proporção áurea, golden ratio
Expressão utilizada por alguns fabricantes para descrever proporções consideradas ideais no desenho do carro. Nem sempre corresponde à proporção áurea matemática, de aproximadamente 1,618, e não constitui um indicador técnico padronizado.
Cd ou Cx
Coeficiente de arrasto aerodinâmico. Indica quanto o formato do automóvel favorece ou dificulta sua passagem pelo ar. Quanto menor, melhor, mas o número não considera o tamanho da área frontal.
Cd x A ou Cx x A
Resultado da multiplicação do coeficiente de arrasto pela área frontal do automóvel. Permite considerar simultaneamente a eficiência aerodinâmica da forma e o tamanho da superfície que enfrenta o ar. Pode-se chamar o produto de área frontal corrigida, dado habitualmente fornecido nas fichas técnicas do AE.
ENERGIA, CONSUMO E RECARGA
kW e kW·h
kW, quilowatt, é unidade de potência: indica a velocidade com que a energia é produzida, utilizada ou transferida. kW·h, quilowatt·hora, é unidade de energia: indica, por exemplo, quanto uma bateria consegue armazenar. Motor e recarga são expressos em kW; capacidade da bateria, em kW·h.
kW·h/100 km e km/kW·h
Duas maneiras de expressar o consumo de energia. Em kW·h/100 km, quanto menor o número, melhor. Em km/kWh, quanto maior, melhor. São relações inversas.
Alcance
Distância que o automóvel pode percorrer com a energia disponível na bateria ou no tanque de combustível. O número só deve ser comparado quando se conhece a metodologia utilizada para sua determinação. É diferente de autonomia, o tempo em que um veículo — terrestre, aéreo ou marítimo — pode permanecer em operação com a energia disponível na bateria ou no tanque de combustível.
CLTC
China Light-Duty Vehicle Test Cycle (ciclo chinês de teste para veículos leves). Metodologia chinesa de ensaio de consumo e alcance que, em geral, produz valores de alcance mais elevados.
WLTP
Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure (procedimento mundial harmonizado de teste de veículos leves). Procedimento utilizado principalmente na Europa para determinar consumo, emissões e alcance.
EPA
Environmental Protection Agency (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos). Órgão responsável pelos procedimentos utilizados para determinar consumo e alcance dos veículos naquele país.
Inmetro/PBEV
O Inmetro é o órgão responsável pelo Programa Brasileiro de Etiquetagem Veicular, PBEV, que estabelece a referência oficial brasileira para consumo, eficiência energética e alcance dos veículos comercializados no país.
Tensão da arquitetura elétrica
Indica a tensão (voltagem) de funcionamento do sistema elétrico do automóvel. Arquiteturas próximas de 400 V são amplamente utilizadas; sistemas de 800 V e, mais recentemente, próximos de 1.000 V permitem trabalhar com grandes potências utilizando menor corrente (amperagm).
Corrente elétrica, A
Fluxo de carga elétrica, medido em ampères. Para uma mesma potência, aumentar a tensão permite reduzir a corrente, diminuindo perdas, aquecimento e a necessidade de cabos muito espessos.
Potência de recarga, kW
Indica a velocidade com que a energia está sendo transferida para a bateria em determinado momento. O valor máximo, sozinho, não determina o tempo total de carregamento.
Taxa C
Indica a velocidade de carregamento em relação à capacidade da bateria. Como aproximação prática, uma bateria de 100 kWh recebendo 100 kW está sendo carregada a aproximadamente 1C; a 200 kW, 2C. Permite comparar a capacidade de recarga de baterias de tamanhos diferentes.
Curva de recarga
Mostra como a potência recebida pela bateria varia durante o carregamento. Um pico elevado pode durar pouco tempo; por isso, a potência média e o tempo necessário para carregar, por exemplo, de 10% a 80% são referências mais completas.
SOC
State of charge (estado de carga). Indica, normalmente em porcentagem, quanto da capacidade da bateria está disponível naquele momento.
Pré-condicionamento da bateria
Aquecimento ou resfriamento prévio da bateria para colocá-la na temperatura adequada, principalmente antes de uma recarga rápida.
CONSTRUÇÃO E QUÍMICA DA BATERIA
Célula, módulo e conjunto da bateria
A célula é a unidade eletroquímica básica. Diversas células podem formar um módulo; vários módulos, junto com estrutura, arrefecimento, conexões e sistemas eletrônicos, formam o conjunto completo da bateria. Algumas arquiteturas modernas eliminam os módulos.
CTP, CTB e CTC
Diferentes níveis de integração da bateria. CTP, cell-to-pack, coloca as células diretamente no conjunto da bateria, eliminando ou reduzindo módulos. CTB, cell-to-body, aumenta a integração entre bateria e carroceria. CTC, cell-to-chassis, leva essa integração à estrutura do veículo. As definições exatas podem variar entre fabricantes.
Densidade energética
Indica quanta energia a bateria consegue armazenar em determinado peso ou volume. A densidade gravimétrica é expressa em W·h/kg e a volumétrica, em W·h/L. É importante saber se o número se refere somente às células ou ao conjunto completo da bateria, que inclui estrutura, arrefecimento e outros componentes.
LFP, NMC/NCM e baterias ternárias
LFP utiliza lítio, ferro e fosfato e normalmente favorece custo, estabilidade térmica e vida útil. NMC ou NCM utiliza níquel, manganês e cobalto e normalmente oferece maior densidade energética. NMC/NCM é uma das principais químicas chamadas ternárias, nas quais o material do cátodo combina três metais principais.
Bateria de íons de sódio
Utiliza íons de sódio em vez de íons de lítio como portadores de carga. Pode reduzir a dependência do lítio e apresentar bom comportamento em baixas temperaturas, embora sua densidade energética ainda seja geralmente menor.
Bateria semissólida
Mantém parte do eletrólito em estado líquido, gel ou outra combinação intermediária. Procura aumentar densidade energética e segurança sem adotar completamente uma construção de estado sólido.
Bateria de estado sólido
Substitui o eletrólito líquido por um eletrólito sólido. Tem potencial para aumentar a densidade energética e a segurança, mas produção em escala, custo e durabilidade ainda são desafios importantes.
HÍBRIDOS E RENDIMENTO
Rendimento térmico
Percentual da energia contida no combustível que o motor a combustão consegue transformar em trabalho mecânico. Quanto maior o percentual, menor é a parcela perdida principalmente em calor, atrito, bombeamento e gases de escapamento.
Rendimento térmico máximo
Maior rendimento que o motor consegue atingir em determinadas condições de rotação e carga. Não significa que ele funcione com aquela eficiência durante todo o tempo.
Combustão ultramagra
Utiliza uma proporção de ar muito maior em relação ao combustível. Pode aumentar o rendimento, desde que o motor consiga manter uma combustão rápida e estável.
Pré-câmara de ignição
Pequena câmara onde a combustão é iniciada antes de se propagar para a câmara principal. Pode ajudar a queimar de maneira rápida e estável misturas muito pobres em combustível.
Consumo com baixo estado de carga, low-SOC fuel consumption
Consumo de combustível de um híbrido plugável quando a bateria já está com baixo nível de energia carregada externamente. Ajuda a mostrar como o automóvel se comporta em viagens longas ou quando é pouco recarregado.
PROPULSÃO E INTEGRAÇÃO
Sistema integrado de propulsão elétrica
Reúne numa mesma unidade componentes e funções que antes eram instalados separadamente, como motor, inversor, redutor, carregador de bordo, conversor DC-DC e distribuição de potência. Expressões como 8 em 1, 11 em 1 ou 16 em 1 indicam quantos componentes ou funções o fabricante afirma ter integrado. Como não existe uma regra universal para essa contagem, números maiores não significam necessariamente sistemas melhores.
Inversor
Controla a energia entre a bateria e o motor elétrico. Durante a propulsão, transforma a corrente contínua da bateria na corrente necessária ao motor; durante a regeneração, participa do processo inverso.
Redutor
Conjunto de engrenagens que reduz a elevada rotação do motor elétrico e transmite o movimento às rodas. Nos elétricos, normalmente utiliza uma relação fixa.
OBC, carregador de bordo
On-board charger. Converte a corrente alternada recebida durante a recarga AC em corrente contínua para a bateria. Na recarga rápida em corrente contínua, a conversão é feita pelo carregador externo.
Conversor DC-DC
Converte a alta tensão da bateria de tração para tensões menores utilizadas pelos equipamentos do automóvel e pela bateria auxiliar.
PDU, unidade de distribuição de potência
Power Distribution Unit. Distribui, conecta e protege os circuitos de alta tensão entre bateria, motor, inversor e outros componentes.
Carbeto de silício, SiC
Material semicondutor utilizado em inversores e outros componentes de potência. Permite trabalhar eficientemente com altas tensões e frequências de comutação, reduzindo perdas e geração de calor.
Gerenciamento térmico
Controla as temperaturas da bateria, motor, inversor, sistema de recarga e cabine. Interfere diretamente no consumo, alcance, potência disponível, velocidade de carregamento e durabilidade dos componentes.
(Fim)
