No coração de Nuneaton, Reino Unido, uma força inovadora está reformulando a indústria automotiva de maneiras que não se via desde os tempos do Ford Modelo T.

Com a eletrificação empurrando fabricantes a repensarem tudo, desde arquiteturas de veículos até operações de fábrica, surge um novo padrão de excelência e inovação.

Quem é a HORIBA MIRA

Foto: HORIBA MIRA

A HORIBA MIRA é uma empresa de engenharia automotiva com sede em Nuneaton, Reino Unido, conhecida por seu trabalho pioneiro em testes e desenvolvimento de veículos.

Fundada como Motor Industry Research Association (MIRA) em 1946, a organização passou a fazer parte do grupo HORIBA em 2015, ganhando força e recursos para expandir suas capacidades e tecnologias.

Foco e Capacidades

Engenharia e Inovação: A empresa está na vanguarda da inovação automotiva, oferecendo uma gama completa de serviços que vão desde a concepção até a validação e testes de veículos.

Suas capacidades incluem engenharia de sistemas, desenvolvimento de baterias, eletrônica automotiva e integração de sistemas autônomos e conectados​​.

Infraestrutura Avançada: A infraestrutura da HORIBA MIRA inclui um extenso campo de provas de 850 acres, com circuitos e superfícies de teste para avaliar todos os aspectos do desempenho do veículo.

Recentemente, a empresa investiu em um Centro de Simulação de Condução e em uma instalação de teste de vibração de baterias, refletindo seu compromisso com a inovação e a excelência técnica​​.

Testes e Certificações: Além de testes de desempenho e segurança, a HORIBA MIRA também oferece serviços de certificação e homologação, garantindo que os veículos atendam às rigorosas normas internacionais.

Eles são especializados em soluções de propulsão de veículos, sistemas elétricos e eletrônicos, e segurança funcional​.

A transição para veículos elétricos está em pleno andamento, mas não sem seus desafios colossais, especialmente no que diz respeito aos testes rigorosos que esses novos veículos exigem.

A revolução digital tem permitido que volumes crescentes de trabalho sejam transferidos para o reino virtual. Aqui, linhas de código são ajustadas e testadas infinitamente antes que qualquer produto físico seja fabricado​​.

Um Mergulho Profundo na Tecnologia

A Engenharia dos Veículos Elétricos

A engenharia dos veículos elétricos (EVs) envolve uma complexa rede de tecnologias e disciplinas que trabalham em conjunto para criar veículos eficientes, seguros e sustentáveis.

Aqui, exploramos os fundamentos técnicos, os desafios enfrentados e as inovações que estão moldando o futuro da mobilidade elétrica.

Estrutura e Propulsão

Baterias e Armazenamento de Energia: O coração de qualquer EV é sua bateria. As baterias de íon de lítio são a escolha predominante devido à sua alta densidade de energia e longa vida útil.

A engenharia dessas baterias envolve a otimização de diversos parâmetros, incluindo a composição do cátodo e ânodo, o eletrólito, e a arquitetura da célula.

Pesquisadores como Jeff Dahn, da Universidade Dalhousie, têm contribuído significativamente para a melhoria da química das baterias, visando aumentar a densidade de energia e a longevidade das células​.

Gestão Térmica: A eficiência e a segurança das baterias dependem de um gerenciamento térmico eficaz. Sistemas de gestão térmica (TMS) são integrados aos veículos para manter a temperatura das baterias dentro de uma faixa ideal.

Engenheiros utilizam materiais de mudança de fase (PCMs) e circuitos de resfriamento líquido para dissipar o calor gerado durante a carga e descarga.

Estudos conduzidos por pesquisadores do National Renewable Energy Laboratory (NREL) demonstram que uma gestão térmica eficiente pode aumentar significativamente a vida útil das baterias​​.

Sistemas de Controle e Eletrônica

Unidades de Controle de Motor (MCUs): As MCUs são responsáveis por controlar a potência fornecida aos motores elétricos.

Elas utilizam algoritmos complexos de controle vetorial e modulação de largura de pulso (PWM) para otimizar o torque e a eficiência.

Pesquisadores como Ali Emadi, da Universidade McMaster, têm desenvolvido técnicas avançadas de controle que melhoram a resposta dinâmica e a eficiência energética dos motores elétricos​​.

Sistema de Recuperação de Energia (KERS): Os EVs frequentemente utilizam sistemas de recuperação de energia cinética (KERS) para recapturar a energia durante a frenagem.

Essa energia é convertida em eletricidade e armazenada nas baterias. A integração eficiente de KERS requer um controle preciso para garantir que a frenagem regenerativa funcione harmoniosamente com os freios convencionais.

Pesquisas realizadas no Massachusetts Institute of Technology (MIT) mostraram que os sistemas de frenagem regenerativa podem aumentar a eficiência dos veículos em até 20%​​.

Arquitetura e Design de Veículos

Chassis e Estruturas Leves: A construção de EVs requer o uso de materiais leves para compensar o peso das baterias. Materiais compostos e alumínio são frequentemente utilizados no design do chassi e da carroceria.

A engenharia estrutural deve equilibrar a redução de peso com a rigidez e a segurança do veículo.

Aerodinâmica: A eficiência aerodinâmica é crucial para maximizar a autonomia dos EVs. O design aerodinâmico minimiza a resistência ao ar, permitindo que o veículo viaje distâncias maiores com a mesma quantidade de energia.

Engenheiros utilizam túneles de vento e simulações de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para otimizar o perfil aerodinâmico dos veículos.

O trabalho de especialistas como Thomas Morel, da Fluent Inc., tem sido fundamental para o desenvolvimento de técnicas avançadas de CFD que melhoram a eficiência aerodinâmica dos EVs​.

Desafios e Inovações Futuras

Infraestrutura de Recarga: Um dos maiores desafios para a adoção em massa dos EVs é a infraestrutura de recarga. Sistemas de carregamento rápido DC (CCS, CHAdeMO) e tecnologias de carregamento sem fio estão sendo desenvolvidos para tornar a recarga mais conveniente e acessível.

Pesquisas da Universidade de Stanford estão na vanguarda do desenvolvimento de tecnologias de carregamento sem fio que podem carregar veículos em movimento, prometendo revolucionar a maneira como pensamos sobre recarga de veículos elétricos​.

Integração de Energia Renovável: A integração de fontes de energia renovável, como solar e eólica, com a infraestrutura de carregamento de EVs é outro campo de intensa pesquisa.

Isso envolve o desenvolvimento de sistemas de gerenciamento de energia que equilibram a oferta e a demanda de energia, garantindo que os veículos sejam carregados com eletricidade limpa.

Projetos liderados pela International Renewable Energy Agency (IRENA) destacam a importância de uma abordagem holística para a integração de veículos elétricos e energias renováveis​​.

A Realidade Cruel - Comparação com a Tesla

site da HORIBA MIRA

Enquanto a Tesla continua a atrair os holofotes com suas promessas audaciosas e visões futuristas, é em Nuneaton que o trabalho real está sendo feito para mover a indústria para frente.

Claro, Elon Musk pode lançar um carro ao espaço, mas quando se trata de garantir que os veículos elétricos funcionem de forma segura e confiável nas estradas aqui na Terra, é a engenharia meticulosa que faz a diferença.

Com investimentos pesados em instalações de teste de última geração e um compromisso inabalável com a precisão técnica, a realidade é que a verdadeira inovação está acontecendo longe dos holofotes de Silicon Valley​ ​.

Centro de Simulação de Condução

site da HORIBA MIRA

Para manter o vínculo vital entre o design automotivo e a experiência do motorista, foi investido mais de £4 milhões em um Centro de Simulação de Condução de ponta.

Este centro não é apenas uma sala cheia de simuladores sofisticados; é uma instalação projetada para acelerar os testes, reduzir os custos de desenvolvimento e garantir que cada veículo seja desenvolvido com o usuário final em mente.

"Temos essa abordagem baseada em atributos", disse Tom Lee, gerente sênior de Atributos de Veículos, destacando a importância de desenvolver veículos que as pessoas queiram realmente dirigir​​.

Campo de Provas e Testes de Baterias

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O famoso campo de provas em Warwickshire, com sua vasta rede de circuitos e superfícies de teste, continua sendo o coração das operações. No entanto, a digitalização ofereceu uma nova perspectiva, complementada pela engenharia de front-end.

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Recentemente, foi inaugurada uma instalação de teste de vibração de baterias, única no Reino Unido. Este “shaker” não apenas testa as baterias sob condições extremas, mas também simula ciclos elétricos e térmicos durante a vibração, proporcionando resultados que refletem condições reais de uso​.

Desafios e Oportunidades

A complexidade dos veículos modernos está crescendo mais rápido do que nossa capacidade de gerenciá-la com métodos tradicionais.

A abordagem de “Engenharia de Resiliência” visa garantir a confiabilidade e a segurança dos sistemas eletrônicos que estão substituindo o controle humano.

A empresa está à frente na integração de tecnologias avançadas, como sistemas de assistência ao motorista e comunicações veículo-para-tudo (V2X), transformando a mobilidade do futuro​​.

Conclusão

Esta organização está posicionada não apenas para enfrentar, mas para liderar a revolução automotiva. Com um foco incessante na inovação e um compromisso inabalável com a experiência do motorista, a empresa está moldando o futuro da mobilidade.

Enquanto o resto da indústria luta para se adaptar, a líder britânica já está anos-luz à frente, provando que o futuro da engenharia automotiva é agora.

Para mais informações, visite o site da HORIBA MIRA.