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Por que razão não existe nenhum carro elétrico com caixa de velocidades manual?
Parece um dado adquirido os carros elétricos serem equipados com uma caixa de velocidades automática. Mas poderiam trazer uma caixa manual? Bom, na verdade, os elétricos não têm nem uma coisa, nem outra: simplesmente não têm transmissão tal como a conhecemos nos térmicos.
Os carros elétricos têm transmissão de relação única
Os carros elétricos trouxeram muitos elementos e conceitos novos ao mundo automóvel. Para os mais entendidos, isto pode ser algo óbvio, mas para o utilizador comum, os modelos de zero emissões levantam algumas questões curiosas. Uma delas está relacionada com a caixa de velocidades.
Provavelmente já ouviu dizer que os carros elétricos não têm caixa manual e que utilizam transmissão automática. Isto, na verdade, não é correto, mas é uma forma simples de tentar explicar o seu funcionamento mecânico. A afirmação correta é esta: os carros elétricos não têm caixa de velocidades.
Estamos habituados a pensar em motores de combustão, onde é necessário que o motor esteja associado a uma transmissão para enviar força ao eixo (ou eixos) motriz. Essa transmissão pode ser manual, onde o condutor muda as velocidades com uma embraiagem, ou automática, onde a própria caixa, utilizando sistemas como CVT ou dupla embraiagem, gere as mudanças consoante a necessidade.
O funcionamento de um carro elétrico pode lembrar, em certa medida, as caixas automáticas, especialmente porque a alavanca no habitáculo utiliza os mesmos símbolos:
- P – Park, Parque: posição que deve selecionar quando estacionar o veículo.
- R – Reverse: para fazer marcha atrás.
- N – Neutral: por outras palavras, o “ponto morto”.
- D – Drive: a opção que deve selecionar para avançar com o veículo.
Por isso, tende-se a afirmar que os carros de zero emissões têm caixa automática, mas na realidade não têm, tal como não têm caixa manual (em geral, embora existam raras exceções).
Porque é que os carros elétricos não têm caixa de velocidades?
Antes de compreender esta questão, é importante entender o funcionamento de uma caixa de velocidades convencional. Nos motores de combustão, para que o motor ofereça o melhor desempenho, é necessário que funcione a altas rotações. No entanto, para ser eficiente, precisa de uma transmissão que faça a gestão dessa força.
Em velocidades baixas, o motor trabalha a rotações elevadas e gera muita força, mas as rodas giram lentamente. À medida que se mudam para relações superiores, perde-se força de arranque, mas ganha-se velocidade, o que é útil porque o veículo já está em movimento.
No caso das caixas manuais, o condutor decide a relação mais adequada. Nas automáticas, a própria caixa faz essa gestão. Mas, em ambos os casos, há uma alteração nas mudanças.
No entanto, nos carros elétricos não existe alteração das mudanças como tal. Normalmente, há apenas uma relação fixa, que pode ser considerada duas se incluirmos a marcha-atrás, mas que funciona de forma diferente dos veículos térmicos.
A grande diferença dos motores elétricos
O motivo principal para os veículos elétricos não terem caixa de velocidades é que o motor elétrico consegue entregar todo o seu binário máximo desde o momento em que se carrega no acelerador. De forma instantânea, toda a potência e força do motor estão disponíveis, mesmo a rotações muito baixas.
Além disso, o motor mantém um desempenho consistente até altas rotações, que podem chegar a 10.000 rpm ou mais, muito superiores aos limites dos motores a gasolina ou gasóleo.
Quanto à marcha-atrás, ela não é realmente uma “velocidade”. O motor simplesmente inverte a polaridade, girando no sentido oposto para mover o carro para trás.
Vantagens de não ter caixa de velocidades
- Maior eficiência energética: Ao eliminar componentes intermediários entre o motor e as rodas, há menos perdas de energia. A força é transmitida de forma direta, o que melhora o desempenho e aumenta a autonomia do veículo, reduzindo a frequência de recargas.
- Redução de peso: A ausência de uma caixa de velocidades significa menos peso no veículo, o que, novamente, melhora a eficiência e o alcance.
- Menor manutenção: Ao eliminar a caixa de velocidades, também se elimina um componente que poderia avariar. Isso reduz os custos de manutenção e aumenta a fiabilidade dos carros elétricos.
Em suma, os carros elétricos não têm caixa de velocidades porque os seus motores não precisam dela. O seu design simplificado traduz-se em benefícios significativos para o utilizador, tanto em termos de desempenho como de custos.
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A grande maioria dos carros elétricos não tem caixa de velocidades…mas sim redutoras.
Depois a polaridade que se “dá” ao motor elétrico que o faz andar num sentido ou noutro (frente ou trás).
Salvo 2 ou 3 modelos ultra desportivos, Porsche Taycan, Audi e-tron GT, etc…têm uma caixa de velocidades de 2 relações.
Caixas de velocidade em automóveis elétricos até seria útil, só não são usadas porque não compensa economicamente na maioria dos casos. Na ausência de caixa de velocidades os eléctricos necessitam de motores com maior potência para conseguirem um binário adequado no arranque e em ladeiras muito pronunciadas. Prova? Veja-se o caso das BOAS bicicletas eléctricas de montanha (e não só) – nelas o motor está acoplado à roda pedaleira, desse modo o motor pode beneficiar da desmultiplicação das mudanças – e permite que motores de 250W (máximo legal na Europa) consigam escalar montanhas.
Nota: embora os motores de bicicleta acoplados à pedaleira tenham a vantagem que indiquei acima, podem não ser a escolha mais racional para quem apenas quer uma simples e mais barata bicicleta para a cidade ou para a montanha.
Alguem consegue-me explicar a diferença técnica entre P – Park e N – Neutral? eu tenho um automático e não percebi a diferença, já que consigo acionar o “travão de mão” nos dois estados
Se fizeres a comparação com uma caixa manual, em Neutro, é igual ao ponto morto. Já em parque, é o mesmo que deixares o carro engatado numa caixa manual. Assim, SE por acaso o travão de mão falhar, se tiveres em Neutro, o carro vai deslizar, se estiver em Parque, não pois está engatado.
Resposta Gemini:
“Compreendo a tua dúvida. A diferença entre “P” (Park) e “N” (Neutral) num carro automático é crucial e vai além da possibilidade de acionar o travão de mão em ambas as posições. Embora ambas as posições impeçam o movimento do carro, elas fazem isso de maneiras fundamentalmente diferentes.
“N” (Neutral):
Em “N”, a transmissão está em ponto morto. Isto significa que não há nenhuma engrenagem engatada entre o motor e as rodas.
O motor pode continuar a funcionar, mas a sua potência não é transmitida para as rodas.
O carro pode rolar livremente se não estiver numa superfície plana ou se o travão de mão não estiver acionado.
Em “N”, a transmissão não está bloqueada mecanicamente. Depende exclusivamente do sistema de travagem (travão de serviço e/ou travão de mão) para manter o carro imóvel.
“P” (Park):
Em “P”, além de a transmissão estar em ponto morto, um pino mecânico, chamado “pino de estacionamento” ou “trinco de estacionamento”, é engatado numa engrenagem de estacionamento na transmissão.
Este pino bloqueia fisicamente a transmissão, impedindo que as rodas girem.
Esta é a principal diferença entre “N” e “P”. “P” oferece um bloqueio mecânico da transmissão, enquanto “N” não oferece nenhum.
A posição “P” é projetada para ser usada quando o carro está estacionado e desligado.
Por que esta diferença é importante?
Segurança: O bloqueio mecânico em “P” oferece uma camada extra de segurança, especialmente em inclinações. Mesmo que o travão de mão falhe, o pino de estacionamento deve impedir que o carro se mova.
Esforço na Transmissão: Usar “P” enquanto o carro ainda está em movimento pode causar danos graves à transmissão. O pino de estacionamento seria forçado a engatar enquanto as engrenagens ainda estão a girar, o que pode resultar em quebra ou desgaste prematuro.
Reboque: Ao rebocar um carro automático, é crucial seguir as instruções do fabricante. Em muitos casos, é recomendado colocar a transmissão em “N” para evitar danos durante o reboque.
Em resumo:
Use “N” apenas em situações específicas, como durante a lavagem do carro num lava-jato automático ou conforme instruído no manual do proprietário para certas situações de reboque.
Use sempre “P” quando estacionar o veículo e antes de desligar o motor.
A combinação do travão de mão com a posição “P” oferece a máxima segurança quando o carro está estacionado. Lembre-se, o travão de mão é o sistema principal de imobilização, enquanto o “P” serve como uma segurança adicional.
Espero que esta explicação tenha esclarecido a diferença entre “P” e “N”. Se tiver mais alguma dúvida, não hesite em perguntar.”
Salientar que por exemplo desde o Lançamento do Model S em 2012 a Tesla nunca teve o pino de bloqueio da Transmissão, sendo o carro imobelizado apenas com recurso ao travão de mão e a resistencia natural dos motores…
No meu veiculo não me permite retirar a chave quando desligo no modo neutro.
As DSG têm esse comportamento. Não sei se será o caso.
O ” P ” é para estacionamento da viatura. O ” N” é para colocar a viatura em ponto morto.
e ainda bem! Quem e que usa mudancsa? E uma confusao, horrivel! O motivo pelo qual a maioria das pessoas fica nervosa a conduzir e ha acidentes, com automaticas é muito mais facil e sem stress….fazer o ponto de embriagem fazia me suar quando comecei a conduzir
Felizmente o meu kit de unhas não é assim tão péssimo que não consiga fazer os pontos de embraiagem, mas também não sou mestre, tanto é que em filas de trânsito inclinadas tenho por hábito desengatar a caixa e puxar os travão de mão.
Carro sem mudanças? Não, obrigado. Em primeiro lugar, não sou assim tão azelha que não consiga escolher a mudança certa no tempo certo. Em segundo, as automáticas de conversor de binário gastam este mundo e o outro, e o combustível paga-se caríssimo. Em terceiro, aquilo avaria muito mais que uma caixa manual, e normalmente a reparação é mandá-la para o lixo e meter nova.
De conversor de binário já são poucos ou nenhuns. Experimenta uma DSG e não vais querer outra coisa. A nível de consumo não noto diferença nenhuma.
Dsg tem conversor de binário. É uma excelente caixa , mas o conversor de binário aumenta o consumo em 1.5 a 2 litros a mais em relação ao mesmo motor com uma caixa manual .
Peço desculpa pelo lapso. Existem caixas dsg sem conversor de binário. Pelo que andei a ver no Google , não alteram muito o consumo em relação às manuais . Pelo que também vi, em circuito urbano, não sao tão suaves quanto as caixas com conversor de binário .
Mas mais uma vez, peço desculpa pela afirmação anterior.
Nos carros modernos com mudanças manuais (pelo menos no meu, um Peugeot 208 modelo 2019) já não é preciso fazer o ponto da embraiagem, o travão de mão desengata automaticamente quando se levanta o pé da embraiagem. Além disso não é obrigatório acelerar para ele arrancar – quando parado com o motor a trabalhar, pode levantar-se o pé da embraiagem SEM premir o acelerador que o carro arranca sem hesitações mantendo sempre uma rotação constante – muito útil no para-arranca da cidade.
É verdade sim senhor . Nós carros modernos manuais o ponto de embraiagem quase não existe. Dentro do ICE , o manual continua a ser aquele que mais confiável é. Tanto as DSG , como as EDC, as CVT , são muito práticas …. Mas quando tocam a dar problemas, pode se deitar o carro fora .
Na minha opinião a caixa automática é boa em cidade, já em viagem em AE é igual por norma nos carros manuais colocamos a mudança mais alta e voltamos a alterar na saída pretendida da AE.
O único carro que tive com mudanças “automáticas” foi um Smart e o meu só não tinha embraiagem e caixa em H de resto tinha de ser o condutor a colocar as mudanças, mas a ideia que tenho é que os carros com caixa automática gastão um pouco mais, de todas as vezes que conduzi um carro do género fiquei sempre com essa sensação.
Essa é o “start and stop” devem ter sido das melhores invenções para derreter material, ao nível das correias banhadas a óleo.
Isto mesmo.
Eu tive o Smart 10 anos zero problemas mecânicos, o único problema que tive eram as luzes que se fundiam com muita facilidade, e descobri o motivo no dia que o vendi o carro ao meu colega de trabalho que comprou o carro para a filha que ainda hoje o tem e continua com zero problemas era de 2006 “o problema” de fundir as luzes era eu que comprava lâmpadas traseiras erradas, eu pensava que o encaixe das lâmpadas traseiras era universal e afinal há dois encaixes e eu tinha 50% hipóteses de acertar e claro apostei no cavalo errado, é a história da minha vida 🙂 🙂 🙂
Eu gosto de mudanças, e desde que tirei a carta nunca me vi atrapalhado pelo facto do carro ter caixa de mudanças manuais.
Mas é apenas o meu exemplo
Audi Etron GT tem duas velocidades. Nos Renaults Full hybrid , também tem duas velocidades ( para o motor eletrico ). Ja começam a aparecer marcas a aplicar a desmultiplicacao que a caixa oferece ,mesmo nos veiculos eletricos. Muito honestamente, nunca consegui perceber o motivo de nunca o terem feito mais cedo.
Tb já tinha ouvido falar disso e acho que foi na Porsche.
O Audi usa o mesmo sistema da porsche.
https ://www.razaoautomovel.com/noticias/genovation-gxe-corvette-troca-v8-motores-eletricos/
Mas li que no caso da Porche trata-se de uma caixa “fake”. Simula o ruído e a sensação de uma caixa manual, mas tudo é feito em software
É tão fake que já deu problemas …. Ahahahah
Não é fake, é uma caixa de 2 relações:
https://newsroom.porsche.com/en_US/products/taycan/powertrain-18555.html
Muito bem @JL.
Fake é os barulhos do Ionic N. Nada de confusões sff
Serve apenas para desmamamento. Sabe que o ser humano é muito fraco nesses processos.
A caixa faz sentido para carros de alta performance, assim permite aproveitar mais torque do motor em rotações mais baixas, é sabido que têm o torque máximo a zero rpm, mas esse torque baixa conforme a rotação vai subindo, portanto ao ter caixa de 2, permite aproveitar melhor esse torque.
Eu nao vejo a coisa so por ai. Vejo pelos consumos. Acho que com uma caixa, de 3 ou ate 4 relacoes , poderiam reduzir os consumos em auto estrada. Mas isso e apenas a minha opiniao, de um leigo, que nada percebe de engenharia mecanica.
Pouco relevante para eletricos, teres o motor as 6 mil RPM os 3 mil RPM a diferença de consumo é baixa, para alem disso ao teres uma caixa de velocidades aumentar o numero de elementos da transmissão e cada elemento que colocas aumenta o atrito, baixando a eficacia e por consequencia aumentando os consumos.
Baixa não é. Caso fosse como tu dizes ser, um ev a 50 kmh consumia o mesmo que a 120 kmh.e todos nós sabemos que isso não acontece. Aliás , nós Evs, a disparidade é grande entre 50 kmh e 130 kmh .
Porque os ve’s são eficientes, quanto mais eficiente é o veiculo maior é disparidade entre velocidades, já que consome mais quanto maior é a velocidade.
E a disparidade não é grande num ICE?! gastam o mesmo a todas as velocidades?! convém pensar um bocadinho e estudar alguma coisa antes de se dizer algo, claro que quanta mais carga metes no motor mais ele gasta mas a eficácia é a mesma, simplesmente estás a puxar mais kw para o motor porque ele precisa, da mesma maneira que se carregares no acelerador de qualquer veiculo ele vai gastar mais, não há milagres e não é por ter uma caixa que o motor elétrico vai ser mais eficaz, antes pelo contrário
Andre a maior diferença é resistencia de rolamento e ao vento, de vidro aberto mete uma raquete de pingo pong contra o vento a 50km/h, 90km/h e 120km/h e diz-me se é igualmente facil fazer isso…
Claro que se fosse viável algum engenheiro já se tinha lembrado disso
E lembrou se … Tanto a Audi como a Porsche tem caixa de 2 velocidades
Por isso é que a Tesla em metade do preço lhes dá abada! Muito boas essas caixas!
A disparidade no ICE nao existe. um carro a Diesel a 50 kmh consome por vezes mais que a 120… alias, muitos dos ICE gastam menos a 120 em AE do que a 50 kmh. E tudo isso se deve a caixa. a relacao entre RPMs e a desmultiplicacao da caixa.
Isso não acontece, consomem sempre mais a uma maior velocidade, no pára-arranca é que pode acontecer isso, mas lá está, tem a ver com aquilo que disse antes, eficiência do motor.
@Peter, qual abada?
E tem toda a razão, os motores têm um pico de eficiência, conforme a rotação sobe, a eficiência também baixa, logo também vai notar nos consumos.
A caixa faz sentido em todos os carros.
Depende, há casos e casos.
Como é óbvio tu é que fazes sentido e aqueles engenheiros todos da Tesla, BMW, BYD e basicamente todas as marcas que fazem partes eletricas são burros!
Porque fica muito mais barato, fiável e eficaz colocar 2 (ou 3 motores) com tamanhos e rotações diferentes. Uma caixa que será o elo mais fraco e caro de todo o sistema
“…10.000 rpm ou mais, muito superiores aos limites dos motores a gasolina…”
Isto não é verdade
Tinhamos os F1 que podiam atingir rotações de 18.000 a 20.000 rpm, agora desconheço.
Tinhamos a Yamaha R6, mota do dia a dia que podia atingir 16.500 rpm.
Agora com as normas insanas anti-CO2, desconheço quanto poderá atingir a substituta, se é que vamos ter direito a substituta.
Estamos a falar no convencional. Até admira não teres falado no Space Shuttle Discovery. Enfim.
A R6 era para o dia a dia.
E estamos a falar de carros ou de duas rodas? Não digas disparates.
Não tem só a ver com as emissões, mas também duração dos motores.
O que não falta aí é motores elektros rebentados. É baixar a rotação!
Onde ? estou interessado.
Está interessado? Não me diga que rebentou com o seu 😛
2 páginas cheias de tópicos
https://www.teslaownersonline.com/search/135994/?q=Model+S+drive+unit+failure+at&o=relevance
Se precisar de mais avise que tenho outra porrada deles n’outro sítio.
O meu não rebentou, e se der problema arranca-se o retentor.
Para conversões são interessantes.
Então mas como os compro à Tesla ?
“Além disso, o motor mantém um desempenho consistente até altas rotações, que podem chegar a 10.000 rpm ou mais, muito superiores aos limites dos motores a gasolina ou gasóleo.”
Verdade, mas acima de 10 000 rpm são a grande maioria, um zoe por exemplo são 13 mil, os teslas vão de 18 a 22 mil rpm, no caso dos performance.
Por isso é que alguns teslas rebentam os motores. 22K RPM num carro de baixa gama…
Não rebentam os motores, rebentam um retentor.
Eles não são muito altos não.
Em relação à eficácia energética deve-se ter em conta um fator muito importante, um motor térmico só terá numa pequena facha de rotação a sua eficácia máxima, nas rotações inferiores ou superiores à facha de rotação ótima o motor a eficácia é bastante menor. Exemplo colocamos o motor em 3a a muito baixa velocidade e carregamos no acelerador, o carro enquanto está lento vai a consumir mais porque precisa de força mas não tem rotação, entretanto entra na facha ótima e a seguir já vai rápido demais pois o carro já embalou e já não necessita tanto binário. O motor elétrico é como se tivesse sempre na facha de rotação opima, é mais uma das razões que faz dos motores elétricos terem eficácias próxima do máximo possível enquanto um ICE tem 30%
Não é uma facha, mas sim uma faixa. Ou um intervalo.
Escrever à pressa e com corretor dá nisto mas prometo que, quando estiver a escrever a minha tese de doutoramento vou ter mais cuidado para não ferir os sentimentos de alguém que provavelmente, por não ter algo muito interessante para fazer na vida, se deu ao trabalho de corrigir mais um texto anónimo da internet. Sem ofensa
Bela justificação para quem vai escrever a tese de doutoramento, pressa e corrector ortográfico, sobretudo repetido diversas vezes no mesmo texto. Mas acontece. E os sentimentos não ficaram feridos. Quanto a algo interessante para fazer na vida, deve ser igual a quem em primeiro lugar comentou, e deu lugar à sequência de comentários.
Tu tens razão no que dizes. Só que para o comum mortal que interessa isso ?
Vai a Auto estrada ( 120 kmh ) com um ICE e um EV e vê qual dos dois cumpre o ciclo wltp anunciado pela marca ( ou fica mais próximo ) . E depois de teres os resultados, vais literalmente ignorar a eficácia elétrica que os fabricantes tanto anunciam com o seu marketing potente
Também depende dos ICE. O meu Peugeot 208 anunciava 3.9 L/100 de ciclo combinado WLTP e a 120 km/h fazia 7 L/100.
Agora tenho um eléctrico e a relação a 120 km/h é mais ou menos a mesma. Perde cerca de 30-40% para o WLTP.
Só os carros mais aerodinâmicos é que conseguem realmente diminuir um bocado a diferença de consumos com o aumento de velocidade.
Ya, a malta não percebe que a 120km/h o carro vai gastar muito mais energia a resistir ao ar do que a colocar o carro propriamente a andar. Então agora com a moda dos SUVs até parece que largam gasolina na estrada mas basicamente vão a deslocar ar de um lado para o outro…
Em qualquer carro normal, digamos assim, o consumo entre 120kmh e 60-70kmh é no minimo 1/3 ou praticamente o dobro, podes correr e saltar, podes escolher a gasolina, gásoleo, gás, eletrico, hidrogénio, etc, não sai muito disto, ou seja um carro que gaste 4L a 70kmh, a 120 vai gastar 6 – 6,5L, se um eletrico gastar 13Kw a 70kmh vai gastar cerca de 20Kw a 120kmh. É assim que funcionam as leis básicas da fisica não dá para lutar muito contra isso.
Porque o pessoal mais novo não sabe conduzir.
Está-me a chamar novo ? que idade tem ?
Não percebo é a razão de ao se mudar o seletor da caixa para a frente e o carro começa a andar para trás e se mudar o seletor para traz o carro começa a circular para a frente.
Seria mais intuitivo o contrário, mudar o seletor da caixa para a frente para o carro se deslocar em marcha para a frente e vice versa.
Good