Motor Horse da Renault e Geely atinge 98,2% de rendimento e redefine a eficiência

Um projeto conjunto da Renault com o grupo chinês Geely quer estabelecer um novo patamar para sistemas de propulsão em híbridos e veículos electrificados. No centro das atenções está um motor anunciado com 98,2% de rendimento - um número que faz até especialistas parar para confirmar. A promessa não assenta num truque publicitário, mas num material pouco comum e num trabalho minucioso de optimização.

O que está por trás do novo motor

A empresa criada para esta missão chama-se Horse e dedica-se exclusivamente a sistemas de propulsão. É aí que surgiu um novo motor eléctrico cujo objectivo principal é simples de enunciar: reduzir perdas internas para transformar mais energia em movimento útil na estrada.

O foco está sobretudo em híbridos e em modelos com extensor de autonomia. Principais dados:

• Rendimento: 98,2% (segundo o fabricante)
• Potência: 190 cv
• Binário: 360 Nm
• Pensado para híbridos e conceitos com extensor de autonomia

"Com 98,2 por cento, a nova unidade fica acima dos típicos 93 a 97 por cento que os motores eléctricos actuais atingem em condições realistas."

À primeira vista, a diferença pode parecer pequena. No entanto, no universo da eficiência de motores eléctricos, avançar um único ponto percentual está longe de ser trivial. Quanto mais um sistema se aproxima dos 100%, mais complexas e caras tendem a ser as melhorias seguintes.

O truque está no aço: material amorfo em vez de liga standard

O elemento mais determinante do projecto não é a electrónica, mas sim o material usado no interior do motor. A Horse aposta em aço amorfo no estator - a parte fixa responsável por gerar o campo magnético.

Ao contrário das chapas eléctricas convencionais, com estrutura cristalina, este aço apresenta uma disposição atómica desordenada. Essa característica altera de forma significativa a resposta do material quando sujeito a um campo magnético.

"Com a utilização de aço amorfo, as perdas no campo magnético diminuem de forma perceptível - o campo magnético ‘dissipa’ menos energia no material."

Em termos práticos: como o campo magnético no motor se constrói e se desfaz continuamente, formam-se correntes parasitas no metal. Essas correntes aquecem o conjunto de forma indesejada e roubam rendimento. O material amorfo foi escolhido precisamente para cortar este tipo de perdas.

Mais fino do que um cabelo: porque a espessura da chapa é decisiva

O segundo ponto tecnológico em destaque é a espessura extrema das chapas que compõem o estator. A Horse refere 0,025 milímetros - cerca de um décimo de um cabelo humano e dez vezes mais fino do que o que se encontra em motores eléctricos comuns.

Quanto mais finas forem estas chapas, mais difícil se torna a formação de correntes parasitas intensas. Como resultado, as chamadas perdas no ferro diminuem de forma clara.

• Motor eléctrico convencional: espessuras típicas de chapa de cerca de 0,2 a 0,3 milímetros
• Motor da Horse: 0,025 milímetros por camada
• Consequência: segundo o fabricante, aproximadamente menos 50% de perdas internas no motor

Produzir, isolar e empilhar camadas tão finas com qualidade e repetibilidade, porém, está longe de ser simples. Isso torna a solução tecnicamente exigente e potencialmente cara, pelo menos numa fase inicial.

O que significam 98,2% de rendimento no dia a dia?

No papel, o valor parece impressionante. Para quem conduz, o que interessa é o impacto no consumo. A Horse estima que, num sistema híbrido completo, a poupança real de energia ronde 1%.

"Parece pouco, mas em milhões de veículos pode poupar milhões de quilowatt-hora - todos os anos."

Um exemplo ajuda a quantificar: num híbrido plug-in típico, com consumo eléctrico de cerca de 18 kWh por 100 km, 1% corresponderia a 0,18 kWh por 100 km. Ao fim de 200 000 km, isso representaria cerca de 360 kWh a menos.

Para um único automóvel, o número pode parecer modesto. Em escala de frota, a leitura muda. Se centenas de milhares ou milhões de veículos utilizarem este tipo de motor, a energia que deixa de ser necessária passa a ser muito significativa.

Valores de laboratório vs. estrada: até que ponto os números são fiáveis?

Os 98,2% resultam de medições do fabricante em ambiente de laboratório. Nessas condições, é possível operar o motor num ponto de funcionamento muito específico, com refrigeração optimizada e sem efeitos de envelhecimento.

Em circulação real, carga, temperatura e rotações variam constantemente. Vedações degradam-se, rolamentos sofrem desgaste e circuitos de arrefecimento acumulam sujidade. Tudo isso também mexe na eficiência.

"Entre o ambiente ideal de bancada e a condução real existe, por experiência, uma diferença mensurável - e isso aplica-se a qualquer sistema de propulsão."

Até ao momento, a Horse não detalhou em que modelos o motor deverá estrear-se nem quando surgem as primeiras aplicações em série. O que se sabe é que a unidade já integra a oferta oficial do joint venture e pode, em princípio, ser solicitada por marcas do universo Renault e por outras empresas do grupo Geely, como a Volvo.

Porque é que os fabricantes voltaram a entusiasmar-se com a propulsão

Durante anos, a conversa do sector centrou-se sobretudo em baterias e software. Agora, os sistemas de propulsão em si regressam ao primeiro plano - com especial destaque para o que vem da China. Várias empresas estão a apresentar, neste momento, motores eléctricos e motores de combustão com níveis de eficiência fora do habitual.

Entre os exemplos que circulam no mercado estão:

• motores de combustão com quase 50% de rendimento
• novos motores eléctricos com conceitos magnéticos pouco comuns
• sistemas híbridos concebidos com forte enfoque em eficiência e custo

A Renault e a Geely posicionam-se com este motor exactamente nesse contexto. A lógica é directa: cada quilowatt-hora poupado baixa custos de utilização, reduz emissões de CO₂ associadas ao mix eléctrico e ajuda os fabricantes a melhorarem indicadores de consumo em frota.

O que este motor pode representar para híbridos e carros eléctricos

Esta solução não foi pensada, acima de tudo, para eléctricos puros com baterias grandes, mas sim para veículos em que é crucial aproveitar ao máximo a energia disponível. Por exemplo:

• híbridos completos, em que motor eléctrico e motor de combustão trabalham em conjunto de forma constante
• híbridos plug-in com capacidade de bateria limitada
• veículos com bateria pequena e motor de combustão a servir de extensor de autonomia

Nestes formatos, cada ponto percentual conta a dobrar. O motor opera muitas vezes em carga parcial, zona em que as perdas pesam mais. Um motor eléctrico mais eficiente pode contribuir para que o motor de combustão seja usado com menor frequência ou durante menos tempo.

Obstáculos técnicos: onde estão os limites

Por mais apelativo que o aço amorfo pareça, há também dificuldades. Fabricar chapas ultra-finas dá trabalho. O material é mais sensível a esforços mecânicos e obriga a um processo de produção muito preciso.

Além disso, a eficiência total de um veículo não depende apenas do motor. No conjunto entram ainda inversor, transmissão, rolamentos, pneus, aerodinâmica e, naturalmente, a bateria. Se estas peças não forem igualmente optimizadas, o ganho final fica limitado.

Da perspectiva dos fabricantes, surge a questão custo-benefício: compensa aumentar a complexidade do motor se, num híbrido, o motor de combustão continua a fornecer uma parte importante da energia? A resposta poderá depender do grau de exigência dos próximos limites de CO₂ e da evolução dos preços da electricidade e dos combustíveis.

O que os condutores devem reter

Quem estiver a escolher um carro novo provavelmente nunca verá o nome deste motor destacado num catálogo. O que se tornará visível são os valores de consumo e autonomia que possam resultar desta tecnologia.

"A mensagem principal: ainda há margem de melhoria - até em motores eléctricos que já hoje são considerados muito eficientes."

Na prática, um motor mais eficiente traduz-se em menos energia por quilómetro e, por isso, em custos de utilização mais baixos. Em modo eléctrico, os tempos de carregamento reduzem-se ligeiramente, porque cada percentagem de bateria tende a render mais distância. Em modo híbrido, o motor de combustão pode ser chamado a intervir de forma mais contida.

Para enquadrar o conceito: rendimento descreve a relação entre a potência absorvida e a potência entregue. Um valor de 98,2% significa que apenas cerca de 1,8% da energia fornecida ao motor se transforma em calor e outras perdas. O restante chega às rodas - pelo menos no cenário ideal.

A dimensão real do efeito em veículos de produção será esclarecida por medições independentes, tanto em banco de ensaio como em estrada. Uma coisa já é evidente: a corrida por cada décima de eficiência está a intensificar-se, e o motor da Renault e da Geely coloca um novo e interessante ponto de referência nesse esforço.