Vi uma analogia sobre isso há bastante tempo atrás. A ideia é que, em uma bicicleta de catraca fixa, você gasta muita energia fazendo força pra tirar ela da inércia, quando chega a uma determinada velocidade você gasta menos energia fazendo força, mas gasta muita energia pedalando rápido.
Em uma velocidade constante de 100km/h o consumo é menor do que o necessário pra levar o carro de 90km/h até 100km/h, mas ainda maior do que manter o carro a 90km/h.
Sim, o arrasto maior tem uma influência grande nisso, mas não é como se a culpa fosse somente do arrasto. Manter a massa de quase 2 toneladas acelerada a 100km/h custa mais do que manter essa mesma massa acelerada a 90km/h, não somente pela resistência do ar.
Se você prestar atenção no que eu escrevi, verá que minha afirmação é: " não varia TANTO"
Então minha afirmação é que eficiência não varia tanto quanto o arrasto aerodinâmico, principalmente em faixas de RPM relativamente próximas, o pior caso sendo nos RPM mais baixos.
Em um simples exemplo, eu mostrei que o arrasto aerodinâmico aumenta quase 50% quando você acrescenta 20 km por hora a 100km/h.
Compare isso com o gráfico de eficiência de um motor de um Nissan leaf e verá que a eficiência não varia nem perto disso em RPM de cruzeiro.
Por isso reforço que marchas não ajudariam muito quando a velocidade está gerando um aumento de arrasto aerodinâmico muito grande, esse é o maior fator de consumo com o aumento de velocidade.
Em nenhum momento eu disse que a culpa seria somente do arrasto.
Mas disse que o arrasto será responsável por grande parte do aumento do consumo, por isso marchas não são tão relevantes.
No gráfico de minha resposta acima você vê que não há uma variação bem abaixo de 44% no motor elétrico X RPM X torque em RPMs de cruzeiro.
Meu ponto foi no sentido de isolar a questão do arrasto, dado que carros a combustão também sofrem com ele.
O arrasto existe para todos os veículos, nesse caso, a diferença fica no conjunto mecânico e no seu esforço.
A diferença que eu quis ressaltar é que, em um veículo a combustão, andar devagar em 4ª marcha pode consumir mais do que andar mais rápido em 6ª marcha.
Não faz sentido bater tanto no arrasto. Sim, tem grande parte da culpa, mas EV geralmente buscar o melhor coeficiente aerodinâmico pra mitigar isso.
Para caminhão faz sentido pois torque é tudo quando se carrega toneladas.
Em carro normal, qualquer tipo de redução ou cambio implica em perda de eficiência energética. Talvez em modelos esportivos onde a velocidade final seja exagerada também fez sentido em algum momento. Mas olhando o U9 da BYD, vemos que o caminho do alto desempenho está no motor tal qual os carros a gasolina. Criar motores com rotações insanas como 30 mil rpm parece ter resultado melhor que colocar um cambio.
Sim, o arrasto é complicado. Inclusive já fiz testes e coloquei um tópico sobre isso, é esse aí acima citado pelo Truc_dp.
O problema é que a eficiência do motor não é linear e cai muito quando rotação está perto do limite projetado, tanto pelos pontos que já citei quanto pelo atrito e forças resultantes nos rolamentos. O Taycan tem câmbio por culpa disso e o Seal é limitado a 185 km/h por isso também. Mas estão conseguindo melhorar a eficiência e capacidade para altas rotações, a Xiaomi e BYD já tem motores que chegam a 30 mil rpm. Esperamos que os Dolphins futuros (principalmente o Mini) possam ter uma melhor eficiência em altas rotações também. O Seal já melhoraram um pouco no modelo chinês de 2026.
Todo carro elétrico tem uma caixa de redução. Não vejo porquê um câmbio que usa combinações diferentes de engrenagens seria menos eficiente que uma caixa de redução fixa. O principal motivo de não colocarem câmbio é simplificação do projeto e não eficiência. Um Dolphin Mini seria muito mais eficiente com um câmbio de duas marchas, uma para baixa e outra para não esgoelar o coitado do motor acima de 100 km/h.
p = Densidade do ar: 1,2 kg/m³ v = 11,11 m/s (40 km/h)
Cd = 0,22 (um dos mais baixos do mundo)
A = 2,33 m² (área frontal do carro)
Fd = 1/2*1,2*(11,11)^2*0,22*2,33 = 38 N
Fórmula da Potência:
P = Fd * v
P = 38 * 11,11
P = 422W = 0,42kW
Portanto, a 40 km/h o Seal perde 0,42kW com arrasto aerodinâmico.
O coeficiente aerodinâmico do Dolphin GS/Plus é uma incógnita… algumas fontes colocam como 0,3 (muito alto) e outras 0,21 (extremamente baixo). Eu peguei o consumo no teste prático a 60 km/h, 80 km/h e 100 km/h e fiz uma extrapolação tendo como resultado Cd=0,25.
O Dolphin tem uma área frontal de 2,36 m².
Não encontrei o Cd do Dolphin Mini.
Repetindo essa conta chegamos a seguinte tabela de gasto de energia com arrasto em função da velocidade:
Isso mesmo, caminhões precisam de muito toque em baixas rotações. Essa é exatamente a faixa de menor eficiência energética do motor elétrico, como está bem claro no gráfico de eficiência do motor do Leaf.
Nesse caso, o câmbio ou outro motor com outra relação se faz necessário.
A ausência de câmbio em praticamente todos os EVs, exceto nesses casos extremos como veículos esportivos (altíssimo rpm) e caminhões (baixo rpm) é um forte indicativo que há pouco efeito na autonomia. Afinal, um dos principais fatores de atratividade de um veículo elétrico é autonomia. Se um câmbio fizesse muita diferença nesse quesito, vários modelos já teriam câmbio, mesmo com aumento no valor final do veículo.
O Tesla roadster tinha um câmbio de 2 marchas na primeira versão e passou a ter transmissão fixa nas versões seguintes. Essa solução foi testada pela indústria e descartada por vários fatores, incluindo baixa durabilidade nos rpms mais altos do ev. Se um câmbio de duas marchas realmente aumentasse a eficiência de forma considerável, suvs elétricos mais focados em viagens e autonomia teriam câmbio. O mini acho que não porque é um carro urbano.
Uma caixa de marcha é menos eficiente que uma transmissão fixa, além de acrescentar peso e complexidade a um motor que já opera muito bem em uma larga faixa de rpm.
A key point to note as well is that electric motors have a much larger RPM range than the typical ICE vehicle. Unlike a petrol or diesel engine, an electric motor makes its best power output over an incredibly broad RPM range.
…
In addition adding multi speed transmission to an EV would add weight, complexity, friction, and inefficiency to an otherwise simple system. Actually robbing the powertrain of torque, power, and efficiency.
Você não entendeu o que escrevi. Vou tentar esclarecer um pouco mais. Tem fontes com valores diferentes para o coeficiente aerodinâmico do Dolphin. Faça a conta da força de arrasto do Dolphin com esse coeficiente de 0,3 a 60, 80, 100 e 120 km/h e vai descobrir que dá um consumo irreal, que aumenta mais do que o consumo medido no carro nessas velocidades. Por essa razão que fiz a extrapolação e ajuste de curva baseada em dados reais medidos. Já o coeficiente do Seal de 0,22 (ou 0,219) não encontrei variação, e os cálculos batem com o consumo.
Provavelmente… mas se deve notar que a área transversal do Mini é menor, o que pode compensar o Cd maior, já que ambas as variáveis são lineares na fórmula… Enfim, sem os dados do Mini ficamos só na suposição… O problema do Mini é que o consumo aumenta muito acima de 100 km/h quando comparado ao Dolphin GS (que já tive) ou em relação a Seal. Tanto é que o modo Eco é limitado a 105 km/h. Além do que o torque (para retomada) cai muito, indicando os limites do motor em rotações mais altas. É um motor otimizado para torque em rotações mais baixas, dado seu enfoque urbano.
Nada errado nisso, mas realmente fico com curiosidade sobre o comportamento dele com duas marchas, apenas isso.
Ok, quando de peso acrescenta? Quanto esse peso a mais impacta em um carro de 1,7 toneladas?
Realmente acrescenta complexidade/custo na montagem (principal motivo para removerem), mas na rolagem das engrenagens e perdas por atrito, uma vez engatada a marcha, essas perdas são equivalentes a uma caixa de engrenagem fixa.
