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Car Culture

Como será o carro do futuro?

É, Leo de 1996… aqui está você de novo, 24 anos depois tentando explicar aos seus amigos como vai ser o carro do futuro. As coisas mudaram um pouco desde a sexta série. Não precisa mais chamar os moleques para ir até a biblioteca e voltar pra casa com uma pilha de fotocópias e coriza. Agora é tudo pela internet. Sim, aquela internet que você usa de vez em quando aos fins de semana na casa do tio Dudu. Ela também está um pouco diferente. Agora a gente pode conectar o tempo todo, 24 horas por dia. E ela é bem mais rápida, também.

Sabe aqueles carros todos que você viu nas revistas? Então… nenhum deles virou realidade. O Chevrolet EV-1 foi um fiasco e nenhum carro voa de verdade. Mas, no fim das contas, os carro elétricos até que deram certo. Já estamos quase chegando aos 500 km/h, mas você não vai conseguir viajar a muito mais de 120 km/h — até foi possível por algum tempo, mas, de repente, o mundo decidiu que voltar às velocidades anos 1990 era melhor. Outra coisa: as peruas que você gosta desapareceram. Hoje todo mundo tem SUV, mais ou menos como o Suzuki Sidekick, aquele vermelho que você vê na saída da escola, só bem menos legais.

Mas isso nem é a coisa mais chata dos carros hoje, jovem Leo. Ninguém mais sonha com o carro do futuro. Hoje todo mundo tem certeza. É até um pouco triste: com a internet as crianças são sabichonas e os velhinhos são ingênuos. Virou tudo ao contrário. Aquele fascínio que você tem pelo futuro morreu depois que o ano 2000 virou passado, e foi enterrado em 2015 quando o futuro de Marty McFly aconteceu e pouca coisa do filme se concretizou. Agora a gente tem sonhos mais… hmm — como dizer? — mais realistas.

Como a tecnologia deu um salto enorme até as previsões para o futuro ficaram mais previsíveis. Você tem de ver a previsão do tempo do celular; ela acerta todas. Ah é… agora tem previsão do tempo no celular — longa história. Além disso, agora todos se preocupam demais com o futuro — ironicamente as taxas de natalidade estão bem menores, mas mesmo assim todos se preocupam muito com o futuro, especialmente os governantes, que têm um papel muito importante no design dos carros atualmente (essa é outra longa história…). Por isso os fabricantes de automóveis estão sempre trabalhando com prazos mais longos. Alguns já sabem o que vão fazer em 2050! Lembra de alguém falando sobre 2020 nas revistas de 1996?

O lado positivo é que, graças a este planejamento de longo prazo, hoje, podemos dizer como serão os carros do futuro. Não os carros do ano 2100, claro, mas é perfeitamente possível antecipar com uma boa precisão como os carros serão daqui a 30 anos — uma época muito mais distante do que meu alvo de 1996.

 

Design e construção

É muito provável que o carro do futuro seja grande. Ele deverá ser maior que um carro com a mesma capacidade do passado — basta ver o que aconteceu com o Ford Ka. Isso não irá acontecer por puro capricho dos fabricantes, mas porque os testes de segurança estão cada vez mais severos e, como o Marco Antônio Oliveira explicou nesta matéria, a missão messiânica de “zero mortes” exigirá que os carros fiquem maiores para proteger os ocupantes de acordo com a contagem de estrelas dos crash tests.

Claro, em determinado momento teremos novos materiais e processos de construção para frear o crescimento dos carros e impedir que eles se tornem bigornas sobre rodas. Desde 2015 a Série 7 da BMW usa fibra de carbono como parte de seu monobloco (nas colunas A, B e C, além do arco que forma o teto). A tecnologia, como esperado, já foi aplicada na Série 5 em 2016 e certamente será levada para as Séries 3 e 4 na próxima geração (por volta de 2027) até chegar às Séries 1 e 2 após isso, tornando-se efetivamente um novo padrão da indústria. Estima-se que em 20 anos o preço da fibra de carbono bruta seja 80% mais baixo que atualmente.

Além do uso mais extenso da fibra de carbono, os carros do futuro terão ainda mais alumínio, ligas de aço de alta resistência e até componentes mecânicos feitos com polímeros plásticos. A empresa britânica de engenharia Drive System Design, dedicada integralmente às soluções inovadoras de powertrain, já tem um projeto de transmissão feita com polímeros. Neste projeto, a carcaça, as engrenagens e os anéis sincronizadores são todos feitos com plásticos de alta resistência. Os componentes submetidos a maior carga recebem um revestimento metálico de alta dureza para ter uma durabilidade semelhante à dos componentes metálicos de uma transmissão convencional. Os benefícios aqui não se limitariam ao peso mais baixo, mas também à redução de ruídos e vibrações.

 

Motor

Até mesmo fabricantes de esportivos estão apostando nos elétricos para o futuro, mas a mobilidade elétrica como padrão não é algo que deverá acontecer antes de 2050. Entramos em um período de transição que deverá durar bem mais que os 30 anos desta previsão. Veja os híbridos, por exemplo, o primeiro modelo bem-sucedido comercialmente está completando apenas 23 anos em 2020 e ainda está longe de se tornar um padrão — a maioria dos carros ainda está apoiada no downsizing.

Então primeiro teremos a hibridização como padrão nesta década de 2020 e seu desenvolvimento nas décadas seguintes, enquanto a tecnologia de baterias evolui paralelamente. As pessoas não vão apostar em carros elétricos enquanto eles não funcionarem exatamente como os híbridos — no sentido de rodar muito antes de parar, por pouquíssimo tempo, para recuperar a capacidade de rodar muito novamente. E são apenas as baterias que impedem os elétricos de fazer isso, porque os motores, em si, são uma tecnologia bem desenvolvida.

O ponto de virada deverá começar a acontecer a partir de 2030, quando a terceira geração de baterias chegar ao mercado. Elas usarão lítio-enxofre e serão mais leves, mais seguras e terão o dobro da densidade energética de uma bateria com o mesmo peso. Estima-se que um carro como o Chevrolet Bolt, que tem 414 km de autonomia, poderia chegar aos 640 km com esta nova geração de lítio-enxofre. O caminho para estas baterias, contudo, ainda é longo. Somente em abril deste ano os pesquisadores encontraram uma forma de estabilizar os elementos químicos de forma que elas possam ser utilizadas comercialmente.

Por esta razão, os fornecedores de componentes — especialmente os fabricantes de lubrificantes, parte muito interessada na evolução dos motores e baterias — acreditam que a combustão interna irá durar além da metade deste século. Segundo um estudo do banco JP Morgan, em 2030, 82% dos carros novos ainda terá um motor movido a combustível, contudo, apenas 41% terá somente o motor de combustão interna, enquanto 39% será híbrido ou híbrido leve e 18% será elétrico. Os outros 2% serão híbridos do tipo plug-in.

Note que nos 39% estão incluídos os modelos híbridos leves, aqueles com sistema de 48 volts. Esse tipo de sistema é que irá popularizar os híbridos nesta década porque ele, ao mesmo tempo, providencia mais potência, enquanto ajuda a reduzir os níveis de consumo e emissões, e dispensa baterias grandes e pesadas, além de ser um motor compacto, normalmente instalado entre o câmbio e o bloco do motor de combustão interna.

O motor de combustão interna, claro, seguirá evoluindo, apesar de alguns fabricantes indicarem o contrário. A Mazda tem seu sistema Skyactiv, que é capaz de alterar o ciclo do motor de acordo com as condições de rodagem, enquanto a Koenigsegg e os chineses da Qoros estão empenhados no desenvolvimento do motor freevalve, que comanda as válvulas individualmente. Turbos elétricos como os da Fórmula 1, que usam um motor elétrico para manter a velocidade ideal da turbina, já são usados em modelos híbridos de luxo, e começarão a ser aplicados a esportivos. Tudo indica que ainda nesta década eles também serão aplicados a modelos mais mundanos.

 

Controles

Uma tecnologia que veremos nos carros futuros e que já está chegando aos poucos, sem muito barulho, são os comandos “by wire”, isto é, com a ligação mecânica entre os comandos e os sistemas comandados substituída por sistemas eletrônicos. É como o acelerador eletrônico: em vez de puxar um cabo, o acelerador envia um sinal de posição ao módulo de controle da borboleta e este módulo aciona o atuador que a movimenta. O freio de estacionamento eletrônico também funciona assim.

Além do acelerador eletrônico, também há o brake-by-wire, o drive-by-wire e o clutch-by-wire. Sim, freios, volante e embreagem comandados por sistemas eletrônicos. Soa assustador para você? Pois a Fórmula 1 já usa brake by wire desde 2014 nas rodas traseiras. A deliciosa Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde também.

No Alfa Romeo não há mais ligação hidráulica direta entre o pedal e o servo-freio. Agora há um atuador elétrico que funciona nos dois sentidos, pressurizando tanto a linha que aciona as pinças, quanto a linha do pedal para simular a sensibilidade do pedal, fundamental para a condução esportiva. A ideia aqui não é apenas simplificar o sistema, mas otimizar o poder de frenagem. Isso, porque o sistema eletrônico é capaz de aplicar pressão total nos freios em 100 milissegundos, um terço do tempo de um sistema convencional, o que resulta em uma menor distância de frenagem em emergências.

Quanto ao drive-by-wire, é uma tecnologia relativamente antiga: o sistema Servotronic do BMW Série 7 E65 de 2001/2002 era um sistema “by-wire”, porém com uma conexão mecânica exigida para homologação do carro. Além dele, o Infiniti Q50 vem desde 2013 com uma coluna de direção eletrônica, sem conexão mecânica, sendo o primeiro carro com esse sistema. A ligação mecânica, contudo, ainda está lá, pronta para ser usada em caso de falha: a queda da pressão no sistema libera uma embreagem que acopla a conexão mecânica para que o carro possa ser controlado.

Falando em embreagem, ela também deverá perder a conexão mecânica, adotando um sistema semelhante ao da Alfa Romeo: um atuador elétrico irá pressurizar a linha nos dois sentidos, mas também funcionará independentemente da pressão no pedal. A ideia é desacoplar o motor da transmissão em situações em que o carro usa a inércia, como em declives suaves ou em longos períodos sem carga no acelerador. É praticamente um sistema de roda livre eletrônico que visa reduzir a carga sobre o motor, reduzindo níveis de emissões e consumo de combustível. Como será usada em modelos híbridos, o sistema de recuperação de energia fica encarregado do freio motor.

 

Condução autônoma

Notou que os carros terão controles? É porque os sistemas autônomos não serão adotados para que a gente possa conversar no Whatsapp no caminho entre a garagem e o trabalho. Tampouco veremos carros vazios dirigindo até os passageiros, como sonham alguns idealistas.

Isso não deverá acontecer por duas razões. A primeira é que ao retirar os controles da cabine, a fabricante será legalmente responsável por acidentes que ocorrerem com o carro. É um risco muito grande para a reputação das empresas — que, geralmente, têm capital aberto. Ao manter os pedais e o modo autônomo desativado por padrão, a empresa transfere ao motorista a responsabilidade por eventuais acidentes com carros autônomos. O caso do Uber autônomo que atropelou uma pedestre em 2018 nos EUA deixou isso muito claro: como a motorista tinha condições de evitar o acidente, e não o fez porque estava distraída, a responsabilidade pelo acidente foi dela e não do desenvolvedor do sistema.

A outra razão é que as pessoas não se sentem confortáveis em serem conduzidas por um carro autônomo sem controles. Segundo uma pesquisa realizada em 2017 pela Associação Automobilística Americana (AAA) 71% dos entrevistados tem medo e de andar em um veículo autônomo. Em 2019 uma nova pesquisa a respeito foi realizada, e o número aumentou para 73%. Além disso, 63% dos consumidores não confia na segurança da tecnologia.

O que será da autonomia, então? Bem… ela deverá fornecer sistemas de segurança ativa muito mais eficientes, além de ser ativada/desativada manualmente quando o motorista do carro se sentir confortável em usá-lo, como nos irritantes congestionamentos da hora do rush.

Os sistemas de condução autônoma usam câmeras frontais, radares frontais e laterais, sensores de proximidade nas laterais, leitores do piso e, a partir deste ano, lidares (versões ópticas dos radares). Tudo isso permitirá um monitoramento total do carro, de forma que, ao detectar uma situação de risco, o sistema poderá assumir o controle do carro em última hora para evitar um acidente. Imagine, por exemplo, uma situação em que o motorista desmaia ou adormece ao volante.

 

Pneus

A novidade aqui não serão os compostos, mas a comunicação dos pneus com os sistemas eletrônicos do carro. A Goodyear tem um plano de integração dos pneus aos sistemas do carro em duas fases. Na primeira, sensores nos pneus poderão informar o módulo de controle do ABS sobre as condições do composto para que o sistema otimize a frenagem do carro.

Na segunda, os pneus poderão informar os sistemas do carro sobre a temperatura da superfície e até mesmo adaptar a forma da banda de rodagem de acordo com as condições por meio de câmaras individuais que deslocam o ar interno entre si.

 

Cabine

Aqui as mudanças serão mais tecnológicas do que ergonômicas. O formato da cabine do futuro já está entre nós: uma tela enorme integrando quadro de instrumentos, sistema multimídia e computador de bordo/controles do carro. A diferença estará na forma de acionamento: os sistemas serão dotados de inteligência artificial para “aprender” os hábitos dos ocupantes e os comandos de voz e gestos irão evoluir para além das superfícies. Com sensores de proximidade e câmeras voltadas para o interior do carro, você poderá simplesmente gesticular para controlar os sistemas do carro. Só me pergunto se isso funcionará na Itália…

 


 

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