Motores de fluxo axial com ímãs permanentes
Um motor de fluxo axial com ímãs permanentes usa um circuito magnético em forma de disco, no qual o fluxo principal do entreferro corre paralelo ao eixo. Ele segue os mesmos princípios síncronos de um PMSM radial, mas troca comprimento por diâmetro e pode gerar muito torque em um conjunto curto.
Geometria, não uma nova fonte de torque
“Fluxo axial” descreve a direção do caminho magnético principal. “Síncrono de ímãs permanentes” descreve a excitação do rotor e sua relação com o campo girante do estator. São classificações distintas: também existem máquinas axiais de indução e relutância, embora a atenção automotiva de alto desempenho se concentre nas de ímãs permanentes.
Há vários arranjos: um rotor entre dois estatores, um estator entre dois rotores ou estágios repetidos. A topologia YASA de armadura segmentada sem jugo coloca um estator segmentado entre dois discos de rotor com ímãs. As duas faces do estator contribuem para o torque e elimina-se o jugo contínuo habitual.
Como o motor produz torque
Um inversor alimenta os enrolamentos com corrente multifásica. Um resolver, codificador ou estimador informa a posição do campo do rotor, e o controle orientado a campo define o vetor de corrente de fase. Os dois discos seguem o campo girante em velocidade síncrona.
O raio ativo favorece o torque. Grande parte do esforço eletromagnético atua mais longe do eixo que em uma máquina radial menor, aumentando a alavanca. Dois entreferros usam as duas faces do estator. Uma boa otimização pode oferecer muito torque por comprimento axial e alta densidade de torque e potência por massa ou volume.
O resultado não é automático. Diâmetro, fluxo do entreferro, carga de corrente, arrefecimento, tensão do rotor, rolamentos, capacidade do inversor e ciclo determinam a potência real. A comparação exige igual duração de pico, condições térmicas contínuas, temperaturas do fluido, limites do inversor e fronteira de medição.
Integração e desempenho
O formato fino pode liberar espaço ao longo de um eixo ou acomodar vários motores e caminhos de engrenagens em uma unidade compacta de alto desempenho. É valioso quando o comprimento é mais limitado que o diâmetro.
Alta densidade de torque pode reduzir massa, mas o sistema completo inclui suportes do rotor, rolamentos, carcaça, circuitos, inversor e transmissão. A densidade de potência apenas do motor não é a da unidade nem a do veículo.
A potência contínua depende da remoção de calor. Os estatores axiais geralmente ficam entre discos do rotor, portanto uma camisa d'água externa pode ter um longo caminho térmico até o cobre. Óleo direto ou arrefecimento próximo dos enrolamentos segmentados encurta esse caminho e suporta cargas elevadas repetidas.
Desafios mecânicos e térmicos
Os discos do rotor atraem o estator com grande força axial. Rotores opostos podem equilibrar a força quando bem alinhados, mas rigidez da carcaça, rolamentos, planicidade e tolerâncias precisam manter os dois entreferros pequenos e uniformes. Dilatação, vibração e variação de fabricação tornam a produção exigente.
O disco largo também exige controle da tensão e flexão do rotor em velocidade. Os ímãs precisam ser retidos, as perdas por correntes parasitas gerenciadas e a ondulação do torque e o ruído controlados pelo projeto de polos, ranhuras, ímãs e enrolamentos.
O fluido deve ser elétrica e quimicamente compatível com isolamento, adesivos, ímãs, vedações e rolamentos. O arrefecimento direto acrescenta bombas, galerias, filtragem, vedação e arrasto. Pode elevar a potência contínua, mas consome energia auxiliar.
Os ímãs trazem as mesmas questões de temperatura, desmagnetização, custo e fornecimento dos PMSM radiais. O fluxo axial não as remove; muda a geometria em que são resolvidas.
De tecnologia especializada à produção em série
A Mercedes-Benz iniciou a produção em grande escala em Berlin-Marienfelde em junho de 2026. Ela identifica o novo Mercedes-AMG GT 4-Door Coupé elétrico como primeira aplicação de série. Três motores axiais integram unidades de alto desempenho com redutores planetários compactos.
A Mercedes-Benz afirma que a produção exige 98 etapas e controle rigoroso da montagem de rotor duplo e da posição do estator. O esforço mostra que o desempenho axial é inseparável da capacidade de fabricação.
A YASA, adquirida pela Mercedes-Benz em 2021, desenvolveu a arquitetura segmentada sem jugo. Outros fornecedores usam núcleos, números de rotores, enrolamentos, materiais e arrefecimento diferentes; “YASA” não é sinônimo de todos os motores axiais.
Onde o fluxo axial se encaixa
As máquinas axiais são convincentes quando espaço axial e densidade de torque justificam processos exigentes. Carros de desempenho são uma aplicação inicial porque valorizam compacidade, potência repetível e massa.
Elas não substituem universalmente os motores radiais. Estes se beneficiam de ferramentas maduras, cadeias estabelecidas, camisas conhecidas e produção escalável. A adoção depende do custo total, desempenho contínuo, rendimento de fabricação, durabilidade e manutenção, não de um único valor de pico.
O vídeo da Munro Live continua disponível para uma explicação visual:
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