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18 de maio de 2024

Saiba por que os carros elétricos têm freio regenerativo (Kers)

Imagem mostra pé de uma pessoa pressionando o pedal do acelerador de um carro

Freio regenerativo é parte importante da eficiência dos carros elétricos e híbridos. Foto: Reprodução.

Ao dirigir um carro elétrico ou híbrido, o motorista deve estar atento ao gerenciamento da energia disponível no conjunto de baterias. Conhecer as tecnologias disponíveis no carro é indispensável para concluir essa tarefa com êxito.

Uma das técnicas para o melhor desempenho do veículo está relacionada à frenagem regenerativa, chamada de Kers (Kinetic Energy Recovery System, ou Sistema de Recuperação de Energia Cinética, em português). 

Em uma explicação simples, o sistema consegue recuperar parte da energia cinética gerada durante uma frenagem e armazená-la para uso posterior, seja para recarregar a bateria ou seja para garantir movimento mecânico. 

Neste artigo, explicamos como o freio regenerativo funciona e por que é tão importante para o bom funcionamento dos carros 100% elétricos e híbridos. Confira.

Detalhe do disco de freio de um carro
Sistema Kers é capaz de recuperar parte da energia das frenagens. Foto: Reprodução.

O que é energia cinética?

A energia cinética é a capacidade de algum corpo em movimento realizar um trabalho. Em outras palavras, é a forma de energia que um corpo qualquer possui em razão do seu movimento. Quanto maior a massa do corpo e sua velocidade, maior será a capacidade de se realizar um trabalho em movimento, ou seja, maior será a sua energia cinética.

Em um carro, a energia cinética é a energia que ele possui durante seu movimento. Tendo ganho a energia durante a aceleração, o corpo mantém sua energia cinética, a menos que a velocidade sofra alteração. 

 

O que é o Kers?

O Kinetic Energy Recovery System (Kers), ou, simplesmente, Sistema de Recuperação de Energia Cinética, é um dispositivo que recupera parte da energia cinética gerada na desaceleração (frenagem) do veículo e a armazena para reaproveitamento posterior, como, por exemplo, para aumentar a potência do carro ou apenas recarregar a bateria.

Para entender, basta se lembrar das regras básicas da Física aprendidas no Ensino Médio. A energia não pode ser criada ou destruída, mas pode ser convertida continuamente. Quando você freia um carro comum, a maior parte da energia cinética desse carro se converte em calor, que muitas vezes se dissipa no ar.

Já um carro equipado com sistema Kers consegue recuperar a energia cinética que seria dissipada em forma de calor e direcioná-la para o conjunto de baterias. No caso de um carro híbrido HEV, que não possui entrada para recarga por conectores externos, o sistema Kers é o único responsável por recarregar a bateria e garantir potência extra para o veículo. 

Vale dizer que todos os carros eletrificados, sejam híbridos (HEV), híbridos plug-in (PHEV) ou totalmente elétricos (BEV), possuem sistemas de freios regenerativos. No entanto, nem todos podem ser chamados de Kers, já que em alguns modelos o recurso é mais avançado e mais eficiente do que em outros. 

Arte mostra diferenças de componentes nos carros elétricos, híbridos plug-in e híbridos
Sistema Kers está presente nos carros elétricos (BEV), híbridos plug-in (PHEV) e híbridos (HEV). Arte: Canal VE.

 

One pedal driving

Enquanto novas tecnologias são desenvolvidas no mercado automotivo, o sistema Kers também tende a evoluir. Uma das tendências é que o freio regenerativo esteja associado ao sistema “one pedal driving”, que consiste no uso de um mesmo pedal para acelerar e frear o carro, oferecendo maior conforto e segurança ao motorista.

Para acelerar, o motorista pisa no pedal do acelerador da mesma maneira como faria em um carro a combustão. No entanto, para frear, não é exatamente necessário que o motorista pise no pedal do freio. Ao diminuir a pressão do pedal do acelerador, o sistema faz com que o carro reduza a velocidade automaticamente. 

Durante esse processo, o sistema Kers faz com que o motor do carro elétrico deixe de funcionar como motor e passe a funcionar como um gerador, ou seja, ao mesmo tempo em que reduz a velocidade do carro, utiliza a energia para recarregar a bateria.

Apesar de o formato one pedal driving ser cada vez mais comum, o freio tradicional continua como item obrigatório de segurança em qualquer veículo. Porém, os carros que possuem o Kers combinado à tecnologia one pedal driving só usam o freio tradicional em caso de frenagem rápida e abrupta.

Confira abaixo o funcionamento da tecnologia one pedal driving na animação produzida pela Volvo

 

Alta performance

O sistema Kers apareceu para o grande público pela primeira vez em 2009, ao integrar o pacote de regras da Fórmula 1, competição de alta performance do automobilismo que serve de referência de tecnologia para o mercado automobilístico.

Na competição, a energia liberada a cada freada é convertida em potência extra, que pode ser utilizada para garantir ultrapassagens, por exemplo. No entanto, os carros da Fórmula 1 usam o Kers eletromecânico, que armazena a energia num volante de inércia que é capaz de rapidamente reinjetá-la de volta no trem de força.

Nos carros híbridos, híbridos plug-in e elétricos de passeio, o Kers é eletrônico, que armazena a energia das freadas na bateria. Eventualmente, essa energia gerada pela frenagem é reaproveitada em aceleração depois.

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