sexta-feira, 8 de abril de 2016

Reflexão: até que ponto uma integração entre o Diesel e sistemas híbridos será inevitável?


Muito já foi dito sobre um antagonismo entre entusiastas de automóveis híbridos com motor de combustão interna (predominantemente com ignição por faísca) associado a um elétrico e os que preferem um sistema de tração mais tradicional acionado exclusivamente por um motor Diesel. No entanto, alguns objetivos revelam-se comuns a integrantes de ambos os grupos, como uma redução na dependência por combustíveis fósseis oriundos predominantemente de regiões conflagradas e aspectos mais controversos no tocante ao footprint dos veículos desde a fabricação até o fim da vida útil operacional.

As principais controvérsias no tocante aos híbridos estão relacionadas à composição química das baterias e respectivos processos de descarte e reciclagem, bem como a maior extração mineral para obtenção de matérias-primas e o consumo de energia para o beneficiamento de alguns materiais usados com mais intensidade em veículos dotados de algum sistema de tração elétrica. Nem sempre tais processos apresentam um footprint compatível com as aspirações "sustentáveis" que tem norteado grande parte dos consumidores de modelos como o Toyota Prius e exploradas à exaustão por marqueteiros, mas tal aspecto é solenemente ignorado por alguns consumidores predispostos a manifestar uma antipatia ao Diesel e que acabam depositando nos híbridos a esperança por uma tábua de salvação para conciliar a ignição por faísca às metas de economia de combustível.

Por outro lado, é conveniente recordar que nem todos os sistemas híbridos tem a mesma configuração, e assim diferentes soluções podem ser aplicadas de acordo com as prioridades definidas pelo fabricante do veículo ou pelo operador. Enquanto alguns fazem questão da capacidade de rodar apenas com a tração elétrica em trajetos curtos, para outros o que mais interessa é a potência combinada para atender a condições onde um desempenho mais vigoroso é exigido. Um dos sistemas mais simples é o chamado BAS-Hybrid, também conhecido por eAssist em veículos da General Motors como o Chevrolet Malibu e o Buick LaCrosse, usando um motor elétrico que também incorpora a função de gerador e é acoplado no lugar do alternador por meio de uma correia e polias, já sendo capaz de proporcionar algum grau de recuperação de energia por meio da "frenagem regenerativa" ao mesmo tempo que reduz a inércia durante a partida e prolonga a vida útil do motor-de-arranque convencional que deixa de ser solicitado durante os ciclos de parada e arranque automático (idle-stop/start-stop). Para o armazenamento da energia recuperada, é possível recorrer a capacitores de carbono que tem uma maior estabilidade química e eficiência em ciclos rápidos de carga e descarga, estratégia já usada pela Mazda nos modelos Mazda3/Astina e Mazda6/Atenza ainda que os mesmos não sejam híbridos e valham-se apenas do start-stop e da frenagem regenerativa sem impor ao alternador qualquer função motriz/tracionária auxiliar.

Outro método que vem ganhando espaço, favorecido pela prevalência do câmbio automático em alguns dos principais mercados automobilísticos mundiais, é o uso de um motor elétrico "pancake" que pode ser integrado ao volante do motor de combustão interna e até eliminar a necessidade de um conversor de torque para fazer o acoplamento ao câmbio, já aplicado a modelos como o BMW ActiveHybrid7. Os híbridos da Honda também usam uma configuração semelhante, integrando o motor elétrico ao volante do motor a gasolina, mas sem eliminar os acoplamentos tradicionais, tanto a embreagem para os modelos dotados de câmbio manual quanto o conversor de torque no caso dos automáticos. Nada impede a incorporação desse método em veículos equipados com motor Diesel, tanto que os chassis de ônibus híbridos da Volvo recorrem ao mesmo, transferindo também o acionamento de acessórios como os compressores do ar condicionado e do sistema pneumático para o motor elétrico.

Ainda é possível ir mais além, valendo-se da presença maciça do turbocompressor na atual geração de motores Diesel. Até o tradicional motor Cummins ISB6.7 usado nas caminhonetes Ram 2500, 3500, 4500 e 5500 e em diversos caminhões e ônibus mundo afora vai passar a ser oferecido com a opção pelo start-stop a partir da linha 2017 e, por mais que algumas revisões sejam feitas para preservar a durabilidade em ciclos de parada e arranque curtos e repetitivos, tem o efeito colateral de intensificar o turbo-lag. Ainda que existam alguns desafios no tocante aos efeitos das altas temperaturas sobre o magnetismo de eletroímãs, é possível incorporar ao turbo mais um conjunto motor-gerador não apenas para aumentar a eficiência da recuperação de energia mas também para impulsionar mais cedo o turbo e neutralizar o turbo-lag. Audi e BMW já testam o uso de turbocompressores com motor-de-partida próprio em motores Diesel, embora ainda seja subestimada a possibilidade da integração a um gerador. No entanto, ao considerarmos que a energia elétrica consumida a bordo de um avião com motor(es) a reação durante o voo é gerada por magnetos acoplados à(s) turbina(s), tanto a questão das altas temperaturas quanto os regimes de rotação elevados parecem menos desafiadores.

Ignorar ou desprezar a adaptabilidade do ciclo Diesel a um amplo espectro de combustíveis alternativos ainda é um erro comum a muitos entusiastas dos sistemas híbridos, ao passo que o acirramento de divergências no âmbito político levam muitos dieselheads a rejeitarem a hibridização devido à superexposição desse artifício como algo antagônico ao Diesel. No entanto, diante de metas de redução de consumo e normas de emissões cada vez mais rigorosas, ainda é possível que a integração entre sistemas que são hoje defendidos por públicos-alvo tão diferenciados deixe de ser encarada como um devaneio.

4 comentários:

  1. Tem como fazer esse esquema do alternador híbrido numa Dodge Ram?

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  2. Só de não precisar ficar usando a embreagem já seria um alívio no trânsito. Para quem precisa do carro para trabalhar na cidade é uma boa idéia.

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  3. Durante recente viagem à Europa cheguei a ver táxi híbrido e a diesel na França.

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Nem sempre é viável manter as relações de marcha originais após converter um veículo para Diesel, em função dos regimes de rotação diferenciados. Portanto, uma alteração das relações de diferencial ou até a substituição do câmbio podem ser essenciais para manter um desempenho adequado a todas as condições de uso e a economia de combustível.

It's not always viable to retain the stock gear ratios after converting a vehicle to Diesel power, due to different revving patterns. Therefore, some differential ratio or even an entire transmission swap might eventually be essential to enjoy a suitable performance in all driving conditions and the fuel savings.

Mais informação sobre relações de marcha / more info about gear ratios
http://dzulnutz.blogspot.com/2016/03/relacao-de-marcha-refletindo-sobre.html