48 Volts – O caminho para a eletrificação do automóvel

Para cumprir os limites de emissões de CO2 na próxima década é preciso apostar cada vez mais na eletrificação do automóvel, com soluções hibridas ou outras mais radicais. As redes de 48 volts são o caminho mais simples para esse objetivo.

A rede de 48 volts pode ser um passo insignificante em termos de engenharia, mas é um passo de gigante para o futuro do automóvel. Como está bem patente no Audi SQ7, a revolução dos 48 volts vai permitir usar sistemas que a rede de 12 volts já não consegue comportar.

Mesmo assim, as marcas têm feito verdadeiros milagres a criar sistemas que consomem pouca potência elétrica, como é o caso das centralinas. Mas porquê 48 volts? A explicação está na redução do peso e do custo da cablagem, mas também na facilidade de reparação. Num circuito de corrente contínua existem três grandezas fundamentais: tensão, intensidade e resistência elétrica. A potência elétrica transmitida é o produto da tensão pela intensidade. Isto significa que é possível incrementar a potência elétrica que enviamos por um cabo aumentado a tensão ou a intensidade. Ora, os cabos não são condutores perfeitos, pois têm uma certa resistência elétrica e isso é um problema, porque a potência elétrica que se dissipa devido a essa resistência aumenta com o quadrado da intensidade.

Em termos práticos é impossível alcançar potências elevadas se trabalharmos com tensões reduzidas uma vez que obriga a usar cabos mais grossos para manter a resistência elétrica e a queda de tensão ao longo da rede para valores aceitáveis. Ao escolhermos 48 volts elegemos uma boa combinação entre o benefício de ter uma potência elétrica maior e uma segurança que não põe em perigo as pessoas, nomeadamente ao nível da assistência. Por exemplo, uma rede de 60 volts já requer cuidados suplementares para evitar eletrocussões. Com este aumento de potência também é possível usar sistemas híbridos com maior autonomia elétrica, bem como outros órgãos que permitem melhorar o comportamento do automóvel e o seu desempenho do ponto de vista ambiental. A barra estabilizadora ativa é um exemplo paradigmático, pois até agora tem-se recorrido a uma variedade enorme de sistemas para controlar o rolamento da carroçaria. O primeiro foi estreado no Série 5 da BMW, seguido de muitos outros. A barra estabilizadora ativa elétrica, alimentada pela rede de 48 volts, realiza a mesma função de forma mais rápida, ao mesmo tempo que consome muito menos energia. Os primeiros modelos a terem um sistema destes foram o Bentley Bentayga e o Audi SQ7, que partilham a mesma plataforma.

Outro exemplo é a suspensão ativa que, até agora, tinha um funcionamento hidráulico. No futuro prevê-se que este passe a ser elétrico, com a vantagem de gerar eletricidade a partir dos movimentos da suspensão. Na edição da Turbo nº 422 falámos de uma solução dessas também desenvolvida pela Audi.

Outra aplicação é o compressor elétrico, um elemento que elimina por completo a demora na resposta do turbo. Este órgão, já usado com êxito na F1, já se encontra, por exemplo, no Audi SQ7, que usa três compressores sendo um deles elétrico. Também o aquecimento elétrico dos catalisadores, para que estes alcancem mais rapidamente a temperatura ideal de funcionamento, permite reduzir o tamanho destes elementos, ao mesmo tempo que os torna mais eficientes do ponto de vista ambiental. Em resumo a rede de 48 volts vai transformar o automóvel num veiculo cada vez mais limpo, seguro e evoluído.

Marco António / Turbo