Hip-hop, música country ou uma sonata clássica – para muitas pessoas, o tempo que elas passam no carro seria quase insuportável sem uma música de fundo. No entanto, se elas escutassem com atenção e desligassem o rádio, poderiam descobrir toda uma orquestra de sons diferentes: o fluxo de ar as vezes corre alto, as vezes quase imperceptível. O pisca-pisca é um ritmo regular. O zumbido do compressor do ar-condicionado e do servomotor. Os pneus cantam durante manobras excessivamente violentas e o assistente de estacionamento emite um bipe quando a distância se torna muito pequena.
Em veículos de combustão interna, no entanto, os passageiros não percebem muitos desses sons porque o motor abafa muitas das outras fontes sonoras. Já nos carros elétricos, esse fenômeno conhecido como efeito de mascaramento está praticamente ausente – e apresenta novos desafios para nossa equipe.
Os carros elétricos não fazem zumbidos, eles assobiam
Nos desenvolvimentos iniciais da e-Mobilidade, muitos fabricantes de veículos concentraram-se primeiro no trem de força e em aumentar a autonomia. Enquanto isso, outros fatores estão desempenhando um papel mais importante na mente dos engenheiros, por exemplo, o conforto e o bem-estar dos ocupantes. Ainda que a motorização elétrica seja objetivamente mais silenciosa do que um motor de combustão interna, seus ruídos geralmente terminam na faixa de hertz de quatro dígitos. E essas frequências altas são percebidas pelas pessoas como um ruído de assobio desagradável, por exemplo. A razão reside principalmente nas diferentes formas de funcionamento dos dois motores: um motor de combustão interna gera pequenas explosões em cada cilindro, enquanto o motor elétrico aciona o veículo elétrico com a ajuda de um campo magnético giratório.
Quando uma leve vibração se transforma em um formigamento desagradável
A sensação também é diferente na e-Mobilidade. Qualquer pessoa que já se sentou em um carro elétrico sabe que as forças e os torques atuam quase que instantaneamente, especialmente na partida. Isso se deve a geração de força eletromagnética e a maior velocidade do motor elétrico. Se o corpo então começa a vibrar e isso é amplificado pelas frequências naturais da carcaça do motor, isso leva a um fenômeno perceptível que se manifesta, por exemplo, como um formigamento desagradável na área do estômago. Nesse contexto, os engenheiros também falam do comportamento do NVH, sigla em inglês para ruído, vibração e aspereza ("noise, vibration and harshness").
Para garantir que a carroceria – e seus ocupantes – sejam protegidos da maneira mais eficiente possível contra essas excitações de alta frequência do motor e da estrada, o motor do veículo elétrico deve ser bem montado. E existem muitos parâmetros nos quais nossos profissionais de montagem podem trabalhar, desde o design até o material.
Com o design certo para o timbre ideal
Independentemente de ser um veículo elétrico ou movido a combustão, um suporte de motor consiste em um elemento de conexão, cada um nas laterais do motor e da carroceria, e uma peça de conexão elástica que fornece isolamento. Os fabricantes têm uma escolha livre aqui: montagem em três ou quatro pontos. Embuchamento, cone ou montagem hidráulica. Isolamento simples ou duplo.
Com a ajuda de métodos de simulação, como análise de elementos finitos (FEA) e nossos próprios modelos de materiais, nossos especialistas podem adaptar o design e as propriedades da montagem do motor para atender com precisão aos requisitos dos fabricantes em um estágio muito inicial do desenvolvimento. Para realizar o ajuste fino do "instrumento", métodos de análise de NVH subjetivos e objetivos também são usados no interior do veículo e no chassi durante a fase de protótipo.
A escolha dos materiais garante o timbre certo em carros elétricos
Mas não é apenas o design que conta, mas também a escolha dos materiais. Portanto, é ainda melhor podermos contar com verdadeiros especialistas em materiais em nossas equipes. Como os veículos elétricos já são bastante pesados devido às grandes baterias, os componentes devem ser tão leves quanto possível, mantendo o desempenho ideal. Dessa forma, a autonomia será a maior possível. O aço, que pode absorver forças e torques significativamente maiores devido à sua alta rigidez específica, é adequado para os elementos de conexão. As poliamidas de alto desempenho reforçadas com fibra, com sua baixa densidade, são particularmente leves. E, muitas vezes, as construções feitas de alumínio podem proporcionar um meio-termo entre os dois extremos.
Para o elemento isolante real, podemos contar com 150 anos de experiência em borracha. Porque aqui os compostos para veículos elétricos também diferem daqueles para motores de combustão interna: o composto de borracha é exposto a temperaturas mais baixas no compartimento do motor. Portanto, o conflito de finalidade da receita do composto pode ser deslocado para o endurecimento dinâmico e a vida útil. O desafio para o elemento de isolamento reside principalmente em encontrar a rigidez certa, bem como a durabilidade para um isolamento ideal e segurança máxima – de modo que a experiência acústica em um carro elétrico se assemelhe a um tapete de som agradável, em vez de dissonâncias irritantes.