À medida que os veículos elétricos (EVs) continuam a transformar a indústria automotiva, as bombas de água elétricas emergem como componentes essenciais para o desempenho e a durabilidade desses veículos. Essas bombas são vitais para manter o controle de temperatura ideal em vários sistemas dos EVs, incluindo baterias, motores elétricos e eletrônicos de potência, garantindo que os sistemas de refrigeração sejam altamente eficientes.
Os sistemas de refrigeração em veículos elétricos passaram por mudanças significativas para atender às necessidades exclusivas de gerenciamento térmico desses veículos inovadores. A temperatura ideal de operação para baterias de íons de lítio varia entre 25°C e 40°C, com uma diferença de temperatura interna inferior a 5°C. Para alcançar isso, os fabricantes exploraram diversos métodos de resfriamento, como materiais de mudança de fase, aletas de resfriamento, resfriamento a ar e refrigerantes líquidos. Dentre esses, os sistemas de resfriamento líquido se destacaram como a solução mais prática e eficiente para EVs, similar ao que ocorre com motores de combustão interna.
Os refrigerantes líquidos, tipicamente misturas de água e propilenoglicol, oferecem maior capacidade de calor e melhor condutividade térmica em comparação com os sistemas de resfriamento a ar. Muitos modelos atuais de EV, como Tesla, Chevy Volt e BMW i3, utilizam sistemas indiretos de resfriamento líquido. Esses sistemas circulam uma mistura de água e glicol através de tubos ao redor da bateria, gerenciando efetivamente a temperatura e prolongando a vida útil da bateria. Modelos avançados, como o Audi e-tron, combinam a circulação do líquido refrigerante com a tecnologia de bomba de calor para um controle de temperatura ideal.
A bomba de água elétrica do veículo atua como o coração do sistema de resfriamento, circulando o refrigerante por todo o veículo para regular a temperatura. Esta tecnologia substitui as bombas mecânicas encontradas em carros convencionais, oferecendo maior eficiência e controle preciso sobre o fluxo de refrigerante. Os EVs modernos frequentemente empregam múltiplas bombas de água elétricas, com alguns veículos utilizando até quatro bombas para gerenciar diferentes circuitos de resfriamento. Essas bombas são projetadas para operar de forma independente, ativando apenas quando componentes específicos exigem resfriamento. Essa abordagem direcionada ajuda a manter as temperaturas operacionais ideais para vários sistemas EV, incluindo bateria, motores elétricos e eletrônicos de potência.
As bombas de água elétricas desempenham um papel crucial na gestão térmica dos veículos elétricos. Diferentemente de suas contrapartes mecânicas em motores de combustão, as bombas de água em EVs são alimentadas pelo sistema elétrico do veículo e controladas pela Unidade de Controle Eletrônico (ECU). Isso permite um resfriamento mais direcionado, reduzindo a carga na bateria e melhorando a eficiência geral.
A manutenção regular das bombas de água elétricas é essencial para garantir o desempenho ideal dos EVs. Problemas comuns incluem vazamentos de refrigerante, superaquecimento de componentes e ruídos incomuns. Os procedimentos de diagnóstico envolvem inspecionar a bomba quanto a danos visíveis, monitorar as flutuações de temperatura do motor e verificar os níveis de refrigerante. Quando a substituição é necessária, é importante drenar o refrigerante e instalar cuidadosamente a nova bomba. A manutenção preventiva, como o uso de refrigerante de alta qualidade e revisões regulares, pode prolongar significativamente a vida útil das bombas de água dos EVs.
Fig3: Sistema de arrefecimento MAHLE.
A eficiência e a durabilidade dos veículos elétricos dependem em grande medida das bombas de água elétricas, que garantem o controle de temperatura ideal. Esses componentes avançados são fundamentais para a performance e a longevidade dos sistemas elétricos nos EVs, representando um avanço significativo na tecnologia automotiva.
Sergio Oliveira, Mestre em Ciências e Tecnologias Espaciais, Engenheiro Aeroespacial e Consultor em tecnologias e treinamentos do setor automobilístico. Siga no Instagram @sergioaer @pullup_se
