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A eletrificação do Brasil

A eletrificação do Brasil
Por Claudio Milan

 

 

A contínua degradação do meio ambiente tem motivado a engenharia automotiva a buscar de forma incessante novas alternativas para a produção veicular. Novas? Bom, nem todas – aliás, quase nenhuma. Se durante mais de um século os motores ciclo Otto e Diesel prevaleceram sobre tantos outros conceitos, não foi por falta de criatividade ou alternativas. Embora os dois veículos aceitos como os primeiros automóveis do mundo tenham sido inventados na Alemanha em 1886 movidos a gasolina, o século 19 já oferecia outras tecnologias capazes de substituir o combustível derivado de petróleo.

Uma delas, a híbrida, surgiu em 1899 a partir da genialidade do jovem engenheiro austríaco Ferdinand Porsche, que já em seu segundo protótipo trazia a inovadora propulsão a gasolina e eletricidade – o primeiro era totalmente elétrico.

Na época funcionário de uma indústria de carruagens, a Lohner, Porsche instalou um motor elétrico no interior de cada roda.

As baterias desses motores eram recarregadas por um gerador alimentado pelo propulsor a gasolina – que, portanto, não servia para tracionar o veículo. Além do carro híbrido. Porsche inventou também o 4x4.

No começo do século 20, outros automóveis que combinavam motores elétricos e a gasolina foram apresentados na Europa e nos Estados Unidos. Porém, naquele tempo, quando não havia preocupação com o meio ambiente nem a espectativa do fim do petróleo, combustíveis como gasolina e diesel prevaleceram, dominando a industria automobilista mundial pelos 100 anos seguintes.

Foi exatamente por conta da crise do petróleo, no inicio da década de 1970, que as discussões sobre a necessidade de viabilizar novas matrizes energéticas ganharam força. Enquanto o Brasil locava investimentos, pesquisas e desenvolvimento na tecnologia que resultaria no uso do etanol, programa conhecido como Pró-Alcool, nos Estados Unidos o refugiado russo Alex J. Severinsky – Ph. Dr. Em engenharia pelo Instituto de Moscou – buscava outro caminho para encontrar alternativas capazes de substituir as propulsões dos motores de combustão interna. Especialista em condutores de alta tensão, Severinsky descartou a propulsão 100% elétrica, considerada por ele inviável, e passou a se dedicar à tecnologia híbrida. Após inúmeros estudos, e beneficiado por seu conhecimento em sistemas de alta tensão e fornecimento continuo de energia elétrica, o engenheiro patenteou em 1994 o Hyperdrive. A tecnologia viabilizou definitivamente a população híbrida na medida em que permitiu, afinal, a integração operacional perfeita entre motores elétricos e a gasolina. Graças ao Hyperdrive, a transição de um motor para outro e a integração do torque de ambos passou a ocorrer de forma quase imperceptível, suave.

Alex J. Severinsky não inventou o carro híbrido, mas foi protagonista para sua viabilização prática. Tanto é verdade que, pouco tempo depois, a Toyota lançou o Prius, o híbrido de maior sucesso em todos os tempos. E este sucesso se deveu em grande parte à qualidade operacional proporcionada pela tecnologia patenteada pelo engenheiro russo. Embora a Toyota tenha desenvolvido o sistema em paralelo a Severinsky, a montadora acabou perdendo para ele um processo por violação de patente e agora está obrigada a pagar royalties a cada Prius vendido.

O Brasil nem sempre acompanhou de perto o desenvolvimento de novas tecnologias automotivas, mas o carro elétrico também esteve representado por aqui. Em 1974, o engenheiro, empresário e idealista João Augusto do Amaral Gurgel apresentou à imprensa o primeiro protótipo de Itaipu – nome inspirado na usina hidrelétrica construída por Brasil e Paraguai ao longo da década de 70. O primeiro protótipo, semelhante a um bugue, era equipado com motor elétrico de 3000 watts/120 volts, que desenvolvia 4,1 HP de potência. A energia era fornecida por dez baterias de 12 volts ligadas em série, com capacidade individual de 84 Ah.

O carro tinha autonomia de 60 km, velocidade máxima de 50 km/h e consumia dez horas para a recarga. Em 1975, uma unidade aprimorada surgiu, ainda que com as mesmas configurações técnicas da primeira. A idéia de Gurgel era iniciar as vendas no final daquele mesmo ano. No entanto, apenas em 1981 o Itaipu chegaria às ruas na configuração de furgão. O E400 trazia motor de 10.000 watts e levava o carro aos 75 km/h. Mas as limitações tecnológicas da época inviabilizaram comercialmente o veículo. Com desempenho sofrível, peso elevado, baixa autonomia e a necessidade de 10 horas para recarga, o primeiro carro da América Latina hoje é uma raridade nas mãos dos colecionadores.

As dificuldades encontradas por Gurgel foram enfrentadas também pelos grandes fabricantes internacionais que tentaram viabilizar o carro 100% elétrico. Até hoje, ainda existem limitações para o uso dessa tecnologia em larga escala. É por isso que, cada vez mais, os híbridos se apresentam como a solução mais equilibrada e eficiente à disposição dos consumidores.

E a resposta tem sido muito satisfatória: em 2010, mais de 175 mil automóveis híbridos foram vendidos só nos Estados Unidos. Também no ano passado, a Ford firmou um acordo com a empresa de Alex J. Severinsky para utilizar, sob licença, a tecnologia Hyperdrive em seus híbridos. Um deles acaba de desembarcar no Brasil, com a perspectiva de escrever as primeiras páginas de um novo capitulo da história do automóvel no país.

O primeiro híbrido a chegar aqui foi o Mercedes-Benz 5400 hybrid (veja matéria completa na Mais Automotive 74). Mas este é um automóvel para poucos. A etapa inicial da eletrificação efetiva da frota brasileira pode se dar com o novo Ford Fusion Full Hybrid, que acaba de desembarcar nas concessionárias da marca. Assim como os modelos da outras montadoras que adotam o mesmo conceito de propulsão, o Fusion opera com o motor elétrico nas situações de anda e para, comuns no trânsito das grandes cidades, ou em velocidades inferiores a 75 km/h. Em solicitações maiores ou havendo necessidade de recarga da bateria – que é feita automaticamente, pela própria ação energética do veículo – o motor à gasolina entra em operação.

Com isso, o novo carro obtém o melhor e mais eficiente aproveitamento possível de energia, o que resulta num consumo médio de 18,4 km/h na estrada e 16,4 km/h no ciclo urbano, conforme dados divulgados pela montadora, números bastante interessante considerando-se o porte do carro.

Outra boa notícia está na redução das emissões, que ficaram 92 % menores que o limite estabelecido pelo Proconve L6 para entrar em vigor em 2015, segundo informa a montadora. “O Fusion Hybrid traz a tecnologia mais avançada disponível hoje para a economia de combustível e é o primeiro grande passo para a eletrificação do automóvel. Ao contrário dos veículos puramente elétricos atualmente em desenvolvimento, ele não tem restrições de autonomia, de desempenho e de conforto, nem depende da criação de uma estrutura externa, como os híbridos, recarregáveis na rede elétrica”, comemora Klaus Mello, gerente de Engenharia de Veículos da Ford.
Sucesso de vendas nos Estados unidos, o Fusion Hybrid é equipado com o conhecido motor  2.5 16 V da família Duratec, a gasolina, que desenvolve 158 cv de potência.

Ele foi aprimorado especialmente para este modelo, trazendo comando de válvulas variável e aplicação do ciclo atkinson, que mantém a válvula de admissão aberta por mais tempo, reduzindo o volume de ar no pistão e, conseqüentemente, as perdas. “O Atkinson é um motor de ciclo Otto modificado. Nele, consegue-se uma eficiência 4% maior, em média, no consumo de combustível pelo torque gerado. Além disso, a maior taxa de compressão, de 12,3:1 em vez dos 9,7:1 do 2.5 ciclos Otto, também colabora para o ganho de eficiência”, explica Mello. Já o motor elétrico rende 107. Segundo a montadora, a potência combinada do sistema atinge até 193 cv. Com isso, o Hybrid é capaz de acelerar de 0 a 100 km/h em apenas 9,1 segundos.

O propulsor elétrico é alimentado por uma bateria de níquel-metal, desenvolvida em parceria com a Sanyo, que tem garantia de oito anos instalada atrás do assento traseiro, ela é equipada com 208 células (de 186 W), módulo de controle de energia e pesa 65 kg. A refrigeração é feita pela entrada de ar da cabine, com saída para o porta-malas.

O sistema elétrico como um todo funciona em alta tensão, de 275 V, e um conversor transforma essa energia em 12 V para alimentação de componentes como faróis, vidros, entre outros.

O que mais chama a atenção dos ocupantes do Fusion Hybrid é a operação silenciosa, especialmente durante o uso da propulsão elétrica. A suavidade é ressaltada pela transmissão CVI, continuamente variável, que ajuda a tornar as trocas do motor elétrico para o de combustão quase imperceptíveis – no “full” híbrido da Ford, a construção tem a chamada  “ configuração dividida”, em que o motor a gasolina, o elétrico e o gerador estão integrados à transmissão. Uma luz verde no painel indica que o carro está ligado. Após a partida, que também é silenciosa e feita por tração elétrica, o conjunto híbrido escolhe automaticamente a forma mais eficiente de tracionar o veiculo: motor elétrico, a gasolina ou uma combinação de ambos. Na hora de parar, o Fusion conta com freios regenerativos – conceito semelhante ao Kers usado e abandonado pela fórmula 1, que recuperam até 9% da energia normalmente perdida por atrito e que, com esse sistema, é canalizada para recarregar a bateria.

Uma inovação trazida pelo Fusion Hybrid ao Brasil que também favorece a economia de combustível é o ar condicionado elétrico, que não depende do motor a gasolina para acionar o compressor e, por isso, não rouba potência da tração.

O Ford Fusion Hybrid 2011 está disponível no mercado brasileiro em apenas uma e completa versão, que além dos itens já citados, traz requintes como sete air bags, teto solar elétrico, abertura das portas por teclas, acendimento automático dos faróis, controle eletrônico de estabilidade AdvanceTrac, direçãoelétrica, espelhos retrovisores elétricos, aquecidos e com luz de aproximação “Personal Safety System”, piloto automático, sistema SYNC multimídia com Premium da Sony e 12 alto-falantes, sensor de pressão dos pneus, banco do motorista elétrico com 10 direções, chave configurável MyKey, sistema de monitoramento de pontos cegos e tráfego cruzado, câmera de ré e sensor de chuva.

É um dos maiores sucessos da Ford no mercado brasileiro. E, agora, tem tudo para se tornar ainda mais importante para a marca no país. Por enquanto sem concorrente diretos, o Fusion Hybrid tem preço sugerido de R$ 133.900, se não acessível à maioria dos consumidores, certamente bastante competitivo dada a tecnologia embarcada e a economia de combustível que proporciona. Sobre a manutenção, a Ford avisa que o custo é acessível, já que a maioria dos componentes do carro é comum ao Fusion que o brasileiro conhece tão bem. A garantia é de três anos. É bom aproveitar esse tempo para conhecer um pouco melhor os carros híbridos, pois outros chegarão ao mercado e, num futuro não muito distante, também à sua oficina.

 

Transporte Coletivo
Por Fernanda Faturetto

 

Não são apenas os veículos a gasolina que se beneficiam da tecnologia híbrida. Em outubro do ano passado, a capital de São Paulo deu início a testes com o ônibus Volvo Híbrido. Se tudo der certo, ainda em 2011 duzentas unidades do novo coletivo podem integrar a frota da maior cidade do Brasil – número que deve chegar a até quatro mil em 2014.

Fabricado na Suécia, o ônibus possui motores diesel e elétrico, que tanto tracionam de forma simultânea como independente. Na arrancada, o veículo movimenta-se impulsionado pelo motor elétrico. Ao atingir a velocidade de 20 km/h, o sistema aciona o propulsor diesel, que é desligado em paradas de semáfaro, embarques e desembarques. A alternância permite a redução no consumo de energia e a conseqüente diminuição de emissões de gases poluentes: o modelo consome até 35% menos combustível e emite até 50% menos CO2 e NOx.

O motor elétrico I-SAM (Integrated Stater Alternator Motor) usado no Volvo Híbrido desenvolve potência correspondente a 160 cv e toque de 800 Nm. Já o motor diesel Volvo D5E, de 5 litros de capacidade, tem quatro cilindros e potência de 210 cv. As baterias de íon de lítio proporcionam armazenamento eficiente de energia e dispõem de controle de temperatura.

 

 

Brasileiro e 100% elétrico
Por Perla Rossetti

 

Em 2006, a Fiat, a hidrelétrica de Itaipu e a empresa suíça KWO, além de outros provedores de tecnologia e instituições de pesquisa, estabeleceram parceria para desenvolver um carro brasileiro 100% elétrico. Quase cinco anos e 10 milhões de dólares depois, o Fiat Palio Weekend Elétrico vem sendo produzido em uma linha de montagem na Usina hidrelétrica em Foz do Iguaçu. O monobloco enviado pela fábrica da Fiat, em Betim (MG), e recebe no sul os componentes específicos da propulsão elétrica – motor, transmissão de baterias, responsabilidade do parceiro suíço.

Equipado com motor que gera potência máxima de 15 Kw (120 cv) e torque de 50 Nm (5,1 kgm), o Palio Weekend Elétrico faz de 0 a 60 km em 9 segundos e leva o veículo á velocidade máxima de 100 km/h, segundo números da montadora.

O propulsor é alimentado por uma bateria de níquel, situada no fundo do porta-malas, que garante autonomia de 120 km com carga completa, recarregada em oito horas em qualquer tomada de três pinos de 220 V. A bateria trabalha aquecida a 270ºC, mas, devido ao isolamento a vácuo, a temperatura externa fica entre 5ºC e 10ºC. Para se manter aquecida, ela consome por dia cerca de 10% da carga quando o veículo não está conectado à rede elétrica. Além disso, as baterias são 100% recicladas, evitando o problema de descarte de lixo

 





Votuporanga, 03 de Junho de 2011


Depto. de Marketing




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