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Jul 05, 2023

Frear por mais

Os veículos elétricos a bateria impõem novas demandas ao chassi, principalmente quando ele

Os veículos elétricos a bateria impõem novas demandas ao chassi, principalmente no que diz respeito à frenagem e à recuperação. Os desenvolvedores do Grupo Porsche estão trabalhando em novos conceitos de distribuição de força de frenagem que permitirão uma melhor recuperação sem comprometer o conforto.

Os desenvolvedores de chassis são desafiados pela eletrificação em duas frentes: as baterias tornam os veículos mais pesados, mas, por outro lado, os veículos geralmente exibem melhor dinâmica de direção. Esses dois fatores geralmente requerem um freio de roda hidráulico mais potente. No entanto, isso reduz a eficiência e sacrifica a autonomia porque o peso aumenta e o consumo aumenta.

O Porsche Taycan funciona sem um sistema de freio maior - graças à recuperação: assim que o motorista pressiona o pedal do freio, os motores elétricos mudam para o modo de geração. Uma vez que o fazem, não são mais os motores que dirigem as rodas, mas o contrário. Isso freia o veículo e, ao mesmo tempo, gera eletricidade que pode ser usada para carregar a bateria. O que é crucial para os desenvolvedores de chassis é que a recuperação não exige que o freio seja aumentado, apesar do aumento na dinâmica de direção. O freio, portanto, não tem impacto negativo no alcance.

No Taycan, 90% das vezes o motorista freia em situações cotidianas, isso pode ser feito apenas com energia elétrica, ou seja, sem o envolvimento do sistema hidráulico. Este último só é usado em velocidades abaixo de 5 km/h, quando os motores elétricos quase não desenvolvem força de frenagem. Além disso, o freio de fricção atua quando os motores elétricos não têm força de desaceleração suficiente, por exemplo, durante a frenagem total de altas velocidades. O Taycan Turbo S (consumo elétrico* combinado (WLTP) 23,4 – 22,0 kWh/100 km, emissões de CO₂* combinado (WLTP) 0 g/km, autonomia elétrica* combinada (WLTP) 440 – 467 km, autonomia elétrica* na cidade (WLTP) 524 – 570 km) pode gerar até 290 kW de energia elétrica durante a frenagem. Nesse nível de potência, dois segundos de desaceleração são suficientes para gerar eletricidade para percorrer cerca de 700 metros. No geral, a recuperação aumenta o alcance em até 30%.

Um dos maiores desafios técnicos no desenvolvimento de chassis para veículos elétricos a bateria (BEVs) é a mistura, que é quando a frenagem regenerativa e hidráulica são combinadas. "O motorista não deve sentir a transição entre os sistemas", enfatiza Martin Reichenecker, gerente sênior de testes de chassis da Porsche Engineering.

Garantir uma transição suave exige muito da tecnologia, porque os sistemas de frenagem operam de maneira diferente: enquanto um motor elétrico sempre fornece o mesmo torque de frenagem, o torque de sua contraparte hidráulica pode variar a cada vez devido a influências ambientais, como temperatura e umidade. Portanto, pode acontecer que a potência de frenagem hidráulica seja diferente da potência de frenagem elétrica no ponto de transição. O motorista sente isso como um solavanco.

A Porsche desenvolveu algoritmos para o Taycan que impedem que isso aconteça. Eles monitoram o sistema hidráulico continuamente: Durante cada processo de carregamento, o freio é calibrado para determinar a relação atual do curso do pedal do freio para a força do pedal do freio. Isso permite que o algoritmo estime quanta potência o sistema hidráulico fornecerá na próxima vez que o veículo for freado e acione-o com precisão para que a transição para o modo de recuperação permaneça suave.

Nos veículos, a força de frenagem geralmente é distribuída de forma desigual: dois terços dela são fornecidos pelo eixo dianteiro e um terço pelo eixo traseiro. A mesma proporção se aplica ao sistema elétrico do Taycan: o motor elétrico dianteiro fornece dois terços da potência de frenagem, o traseiro fornece um terço - embora o motor traseiro seja maior e teoricamente possa contribuir (e recuperar) mais. Esse potencial pode ser aproveitado variando a distribuição da força de frenagem entre os eixos. Neste contexto, é importante notar que, por razões de estabilidade de condução, a contribuição máxima do eixo traseiro deve ser limitada de acordo com a situação para garantir uma reserva de estabilidade suficiente. "O motor elétrico que pode absorver mais energia forneceria o maior torque de frenagem", explica Ulli Traut, desenvolvedor de funções e engenheiro de integração de frenagem regenerativa da Porsche AG.