Nos últimos anos, a produção e o uso de carros elétricos têm aumentado devido a sua capacidade de reduzirem as emissões de CO2 e de serem de menor custo de manutenção quando comparados com os carros que funcionam a base de combustíveis fosseis.
Os carros elétricos possuem suas vantagens e desvantagens em relação aos carros de motores de combustão interna. É isso o que vamos discutir aqui.
Princípio de funcionamento
Diferentemente dos carros que funcionam pela queima de combustível, os carros elétricos funcionam utilizando a corrente elétrica. O principio de funcionamento depende de quatro componentes básicos: bateria, inversor, motor de indução e sistema de recuperação de energia.
A bateria tem a função de armazenar a energia que depois será utilizada para o funcionamento do carro. O inversor tem a função de converter a corrente elétrica contínua proveniente da bateria em corrente alternada e que esta por sua vez é levada para o motor de indução que é acionado pela eletricidade e este por sua vez aciona os mecanismos responsáveis por fazer o carro se mover.
O sistema de recuperação de energia é formado por dispositivos que recuperam a energia cinética gerada pela desaceleração do carro para reutilização, esta energia retorna para a bateria como eletricidade. Desta forma, o sistema de recuperação de energia tem uma vantagem adicional e econômica.
Tipos de carros elétricos
Todos os carros elétricos têm como base de funcionamento a eletricidade, mas existem alguns que combinam a eletricidade e a queima de combustível em algumas ações especificas do veículo.
Os carros elétricos podem ser:
- Plug-in electric: carros 100% elétricos, toda a sua energia da eletricidade fornecida pela rede elétrica
- Plug-in hybrid: carros híbridos, usam baterias para alimentar o motor elétrico e se a energia elétrica acabar, usam combustível para alimentar o motor de combustão interna.
- Hybrid electric: carros predominantemente a combustível. Mas também utilizam a energia elétrica, onde a bateria é carregada pelo sistema de recuperação de energia e não por uma fonte da rede elétrica.
Carros de Motores de Combustão Interna
Estes carros utilizam o combustível para o seu funcionamento, o seu princípio de funcionamento baseia-se no aproveitamento da energia liberada na reação de combustão de uma mistura de ar e combustível que ocorre dentro do cilindro do motor do veiculo.
O movimento de sobe e desce dos pistões gira um eixo de manivela chamado virabrequim. Esse eixo está ligado a engrenagens, que giram as rodas e, consequentemente, movimentam o veículo.
Os motores destes carros também são chamados de motores de quatro tempos porque o seu funcionamento ocorre em quatro estágios ou tempos diferentes, que são:
- admissão do combustível;
- compressão da mistura do ar e combustível ou apenas do ar para motores a diesel;
- explosão ou combustão; e
- escape dos gases de exaustão.
Quanto ao ciclo de funcionamento, os motores de combustão interna podem ser:
- Motores do ciclo Otto: utilizam a ignição por centelha para dar o inicio a reação de combustão e o combustível é misturado com o ar fora da câmara de combustão.
- Motores do ciclo Diesel: utilizam a ignição por compressão para dar o início a reação de combustão e combustível é misturado com o ar dentro da câmara de combustão.
Custos de Manutenção
Um fator muito importante a considerar na compra de um carro é a manutenção.
Para os carros movidos a combustível, recomenda-se uma revisão ao fim de percorrer 15 mil quilômetros para avaliar alguns componentes de desgaste como pastilha de freio, óleo do motor, correias de distribuição, filtro de óleo, de ar, de combustível, velas e outros.
Os motores de combustão interna possuem várias peças móveis e componentes que mais tarde ou cedo precisam de manutenção, componentes estes que não existem nos carros elétricos. Desta forma, a constituição e funcionamento de um carro elétrico exige menos componentes e menos manutenção. Os carros elétricos são mais simples e com uma manutenção mais barata e mais espaçada.
O principal desafio que um carro elétrico apresenta é a manutenção ou substituição das baterias. Ao contrário de uma bateria convencional, um carro elétrico tem baterias recarregáveis grandes e complexas que são descarregadas e recarregadas constantemente, o que leva à degradação e perda de alcance ao longo do tempo. No caso raro de uma bateria estar com defeito e precisar ser substituída, os fabricantes geralmente cobrem essa substituição com uma garantia de bateria. No entanto, se o carro não estiver na garantia, substituir a bateria é muito carro. A grande maioria dos proprietários de carros elétricos não terá que substituir a bateria do carro, mas é um risco que se corre ao dirigir um carro elétrico.
E, na generalidade, estas baterias estão cobertas pela garantia até 8 anos ou 160.000 km. Durante este período, poderá ficar descansado.
Custos de Carregamento versus Custo do Combustível
Uma das principais diferenças entre um carro elétrico e um de combustão interna é a sua fonte de energia e como consequência, o que você usa para alimentar o seu carro. Os carros de combustão interna usam a energia proveniente da queima de combustível no motor para mover o carro enquanto que os carros elétricos funcionam na base de eletricidade. A eletricidade pode vir de várias fontes, incluindo da queima de carvão ou gás, ou de fontes renováveis, como solar, eólica e hidrelétrica
Os custos do combustível e da eletricidade variam e função do fornecedor, região em que vive e do tipo de carro que conduz.
Um estudo realizado em 2018 pelo Instituto de Pesquisa em Transporte da Universidade de Michigan, um carro elétrico custa menos da metade do valor para operar um carro movido a combustível. O custo médio para operar um carro elétrico nos Estados Unidos é de $485 por ano, enquanto a média de um veículo movido a gasolina é de $1.117.
Custo de Aquisição do Carro
Os carros elétricos tendem a ser mais caros no início. No entanto, como esse tipo de veículo está se tornando mais comum e há mais opções de modelos para escolher, a diferença de custo inicial está diminuindo.
Além disso, o custo de aquisição e operação de um novo veículo dependerá de localização, bem como da marca e do tipo de veículo a selecionar.
Poluição do Meio Ambiente
O principal motivo da produção dos carros elétricos é a redução das emissões de CO2. Os impactos ambientais de um carro envolvem etapas de produção e alimentação que pode ser por eletricidade ou combustível. Isso significa envolver emissões associadas à perfuração de petróleo e chaminés de usinas de energia, bem como da mineração de metais, como níquel e cobalto, necessários para baterias de carros elétricos.
As emissões geradas durante o processo de produção de um carro elétrico são maiores que as emissões geradas na produção de um carro de combustão interna. Isso se deve à fabricação de baterias de íon de lítio, que são uma parte essencial de um carro elétrico. Mais de um terço das emissões de CO2 ao longo da vida de um carro elétrico vêm da energia usada para fazer o próprio carro. Conforme a tecnologia avança, isso está mudando para melhor. Com técnicas de fabricação mais eficientes, a quantidade de emissões criada durante a produção de baterias reduzirá.
Uma pesquisa realizada pela Agência Europeia de Energia descobriu que, mesmo com a geração de eletricidade, as emissões de carbono de um carro elétrico são cerca de 17 a 30% mais baixas do que dirigir um carro de combustão interna.
Mesmo tomando em consideração a fabricação das baterias, os carros ainda são ecologicamente mais eficientes quando comparados com carros de combustão interna.
Velocidade
Os carros elétricos aceleram mais rápido do que os carros movidos a gasolina e têm velocidade mais do que suficiente para o uso diário.
A razão para isso é que os motores elétricos são muito mais simples do que os motores de combustão interna. Portanto, os carros elétricos podem fornecer torque total - a força que impulsiona o veículo para frente - a partir de 0 km, resultando em aceleração instantânea. Em comparação, os motores de combustão tradicionais demoram mais para levar a potência gerada pelo motor às rodas e podem precisar aumentar a rotação para atingir o torque máximo. Com os carros a combustível tradicionais, a potência também passa por mais peças móveis, como a caixa de câmbio, tornando-as menos eficientes.
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