Nos últimos meses, uma situação começou a chamar minha atenção na oficina.
Meses atrás eu assisti um vídeo postado nas redes sociais por uma empresa de mobilidade elétrica conceituada no mercado que me deixou intrigado. Um dos mecânicos deles mostra um motor queimado e atribui a queima ao desbloqueio da velocidade. A princípio achei que era asneira, mas analisando as situações que tenho visto aqui na oficina, eu começo a ficar na dúvida; será que desbloquear a velocidade das bicicletas, scooters e autopropelidos pode vir a queimar o motor?
Recentemente eu recebi mais de oito scooters elétricas e autopropelidos pra reparo apresentando exatamente o mesmo defeito: motor queimado.
Algumas dessas scooters e autopropelidos eram dessas que ultimamente estão sendo vendidas até em supermercados com preço baixo e convidativo.
Até aí, isso poderia parecer algo relativamente comum. Afinal, motores elétricos podem falhar por diversos motivos, como infiltração de água, sobrecarga, defeitos de fabricação ou problemas no controlador.
Entretanto, o que chamou minha atenção foi que todas essas scooters tinham características muito semelhantes.
- Eram praticamente novas.
- Possuíam entre um e três meses de uso.
- Todas haviam sido desbloqueadas para ultrapassar a velocidade original de fábrica.
- Na maioria dos motores que desmontei, encontrei bobinas confeccionadas com fio CCA (Copper Clad Aluminum), conhecido popularmente como "alucobre".
- Todas apresentavam bobinas queimadas.
Naturalmente, esses casos despertaram uma dúvida importante:
Neste artigo vou compartilhar minhas observações práticas, explicar como funciona um motor elétrico e mostrar por que o desbloqueio pode aumentar significativamente o risco de superaquecimento.
A nova realidade das bicicletas e scooters elétricas
Com a publicação da Resolução nº 996/2023 do CONTRAN, bicicletas elétricas e equipamentos de mobilidade individual autopropelidos (EMIA) passaram a ter requisitos técnicos específicos para circular sem necessidade de emplacamento e habilitação, desde que atendam às condições previstas na norma.
Entre esses requisitos estão:
- potência nominal de até 1000 watts;
- velocidade máxima de fabricação limitada a 32 km/h.
Essa regulamentação trouxe maior segurança jurídica para fabricantes e consumidores, mas também influenciou o desenvolvimento de novos produtos.
Hoje, grande parte das scooters comercializadas já sai de fábrica projetada para operar exatamente dentro desses limites.
Isso significa que muitos fabricantes passaram a otimizar seus projetos para atender ao desempenho necessário com menor custo possível, ou seja; economia de custos de materiais.
O que significa otimizar um projeto?
Na engenharia, otimizar não significa necessariamente reduzir a qualidade.
Significa utilizar apenas o material necessário para que o produto cumpra sua função.
Se anteriormente um fabricante projetava um motor capaz de suportar velocidades muito superiores às exigidas, agora ele pode optar por desenvolver um conjunto dimensionado especificamente para operar até os 32 km/h previstos.
Isso pode envolver:
- menor quantidade de cobre;
- fios de menor diâmetro;
- menor massa metálica;
- menor capacidade de dissipação térmica;
- ímãs dimensionados para aquela faixa de potência;
- menor margem para sobrecargas prolongadas.
Quando tudo permanece dentro das especificações originais, normalmente isso não representa um problema.
O problema aparece quando essas especificações deixam de ser respeitadas.
O que é o fio CCA (alucobre)?
Ao desmontar os motores que chegaram para reparo, observei que todos utilizavam enrolamentos feitos com fio CCA.
CCA significa Copper Clad Aluminum (Aluminio Revestido de Cobre).
Trata-se de um fio cujo núcleo é de alumínio revestido por uma fina camada externa de cobre.
Visualmente, ele se parece muito com cobre maciço.
Mas eletricamente e mecanicamente existem diferenças importantes.
O cobre puro possui excelente condutividade elétrica, elevada resistência mecânica e suporta melhor sucessivos ciclos de aquecimento.
O alumínio, por outro lado:
- apresenta maior resistência elétrica;
- aquece mais para transportar a mesma corrente;
- é mecanicamente menos resistente;
- sofre maior dilatação térmica.
O revestimento de cobre melhora algumas características superficiais, principalmente para soldagem e contato elétrico, mas o comportamento do conjunto continua diferente de um enrolamento totalmente em cobre.
É importante destacar que isso não significa que motores com CCA sejam necessariamente defeituosos. Quando corretamente dimensionados para sua aplicação, eles podem funcionar adequadamente dentro das condições para as quais foram projetados.
O que acontece quando a scooter é desbloqueada?
Essa é provavelmente a pergunta mais importante.
Muitos usuários imaginam que desbloquear a velocidade faz apenas o painel indicar números maiores.
Na prática, não é isso que ocorre.
Ao permitir velocidades de 50, 55 ou até 60 km/h, o sistema passa a exigir muito mais do conjunto elétrico.
Para manter essa velocidade, principalmente durante acelerações, subidas ou contra o vento, o controlador fornece mais corrente ao motor.
Essa corrente adicional gera calor.
E o calor é o maior inimigo de qualquer motor elétrico.
O aumento da corrente gera muito mais calor
Existe um princípio conhecido como efeito Joule.
A potência dissipada em forma de calor é proporcional ao quadrado da corrente elétrica (P = I²R).
Isso significa que um aumento relativamente pequeno na corrente pode resultar em um aumento muito maior da energia transformada em calor.
Na prática:
Se a corrente aumentar 20%, o aquecimento pode crescer aproximadamente 44%.
Se dobrar a corrente, as perdas resistivas quadruplicam.
Esse detalhe explica por que motores aparentemente "fortes" podem superaquecer rapidamente quando operam acima do projeto.
O calor começa a destruir o isolamento
O fio utilizado nas bobinas possui uma camada extremamente fina de verniz isolante.
Esse verniz impede que as espiras encostem eletricamente umas nas outras.
Quando a temperatura ultrapassa o limite previsto para sua classe térmica, o verniz começa a envelhecer.
Inicialmente surgem pequenas falhas.
Depois aparecem curtos entre espiras.
Esses curtos aumentam ainda mais a corrente em determinadas regiões do enrolamento.
O resultado é um efeito em cascata que pode culminar na queima completa da bobina.
O que observei nos motores desmontados
Todos os motores que chegaram para reparo apresentavam praticamente o mesmo padrão.
As bobinas possuíam regiões completamente escurecidas.
Em alguns motores, o verniz havia carbonizado.
Em outros, era possível sentir forte odor característico de isolamento queimado.
Nenhum deles apresentava sinais de infiltração de água.
Também não encontrei danos mecânicos que justificassem a falha.
O ponto em comum entre todos era o desbloqueio da velocidade realizado pouco tempo após a compra.
Embora essa sequência de casos não permita concluir, por si só, uma relação de causa e efeito para todos os modelos do mercado, ela sugere fortemente que operar esses motores continuamente acima da condição de projeto pode aumentar significativamente o risco de falhas térmicas.
O controlador também trabalha mais
Quando se fala em desbloqueio, muita gente pensa apenas no motor.
Mas o controlador também sofre.
Os MOSFETs trabalham com maior corrente.
Os capacitores aquecem mais.
As trilhas da placa conduzem mais energia.
Os conectores transportam correntes mais elevadas.
Tudo isso reduz a vida útil do sistema.
A bateria também paga essa conta
Quanto maior a velocidade, maior costuma ser a potência média exigida.
Isso significa:
- maior corrente de descarga;
- maior aquecimento das células;
- maior desgaste químico;
- menor autonomia.
Em baterias de lítio isso acelera o envelhecimento.
Em baterias de chumbo, reduz ainda mais a vida útil.
Não é apenas o motor
Outro aspecto pouco comentado envolve a segurança.
Uma scooter projetada para trafegar até 32 km/h passa a enfrentar condições completamente diferentes quando circula constantemente entre 50 e 60 km/h.
Os freios precisam dissipar muito mais energia.
Os pneus trabalham sob maiores esforços.
Os rolamentos giram em velocidades superiores.
A suspensão recebe impactos maiores.
O quadro sofre cargas adicionais.
Mesmo componentes aparentemente simples passam a trabalhar fora da margem originalmente prevista pelo fabricante.
Vale a pena desbloquear?
Essa resposta depende do objetivo de cada usuário.
Quem busca maior velocidade normalmente consegue esse resultado.
Por outro lado, também aumenta a probabilidade de:
- superaquecimento;
- redução da vida útil;
- perda da garantia do fabricante;
- maior consumo de energia;
- maior desgaste dos componentes.
Do ponto de vista econômico, muitas vezes o custo de um único reparo supera qualquer benefício obtido com alguns quilômetros por hora a mais.
Também deve-se levar em consideração em relação as bicicletas elétricas e os EMIA - Equipamento de Mobilidade Individual Autopropelido que estes estão desobrigados do licenciamento, emplacamento e da CNH, desde que atendam os requisitos da Resolução 996/2023 do CONTRAN que é potencia máxima de até 1000 Watts e velocidade máxima limitada de fábrica de até 32 Km/h. Com o veículo com a velocidade bloqueada caso seja parado numa fiscalização, se constatado a adulteração o condutor e o veículo estarão sujeitos as penalidades previstas em Lei.
Minha experiência prática
Ao longo dos anos realizando manutenção em bicicletas e scooters elétricas, já encontrei motores queimados por diversos motivos.
Entretanto, chamou minha atenção o fato de que, em um curto intervalo de tempo, chegaram mais de oito scooters praticamente novas apresentando exatamente o mesmo tipo de falha.
Todas haviam sido desbloqueadas.
Todas utilizavam motores com enrolamentos em CCA.
Todas apresentavam bobinas queimadas.
Esses casos representam uma experiência prática importante, mas não constituem, isoladamente, uma prova científica de que todo motor com CCA falhará quando desbloqueado. Outros fatores — como a calibração do controlador, a corrente máxima permitida, o peso transportado, o relevo e o estilo de condução — também influenciam o resultado.
Ainda assim, a repetição desse padrão em diferentes veículos reforça a importância de respeitar os limites para os quais o conjunto foi projetado.
Conclusão
A tecnologia das scooters elétricas evoluiu rapidamente nos últimos anos, acompanhando mudanças no mercado e nas exigências legais. Ao mesmo tempo, muitos fabricantes passaram a desenvolver conjuntos mais otimizados para operar dentro dos limites de potência e velocidade previstos para bicicletas elétricas e equipamentos de mobilidade individual autopropelidos.
Minha experiência na oficina mostra que, entre os casos atendidos recentemente, houve um padrão consistente: scooters novas, desbloqueadas e com motores apresentando bobinas queimadas, todas utilizando enrolamentos em CCA. Embora essa observação não permita generalizar para todos os fabricantes ou modelos, ela está em linha com os princípios de engenharia elétrica que indicam que o aumento de corrente e temperatura reduz a vida útil dos enrolamentos e de outros componentes.
Se você pretende aumentar a velocidade da sua scooter ou bicicleta elétrica, vale a pena refletir sobre o custo dessa decisão. Alguns quilômetros por hora a mais podem representar um aumento significativo no estresse térmico e mecânico do sistema, reduzindo sua durabilidade e elevando os custos de manutenção.
Em muitos casos, preservar a confiabilidade do equipamento e utilizá-lo dentro das especificações do fabricante é a escolha que oferece o melhor equilíbrio entre desempenho, segurança e economia ao longo do tempo.
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