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O que é um carro “mild hybrid”? Por que é inovador?

As estrelas do Salão do Automóvel 2018 foram os híbridos e elétricos, sem a menor sombra de dúvida. Pela primeira vez, foram expostos todos os tipos de modelos movidos a eletricidade – total ou parcialmente – existentes nos mercados mais avançados.

Vimos elétricos puros como o Nissan Leaf, VW Golf e Passat GTE, Renault Zoe e Chevrolet Bolt. Híbridos “tradicionais” como o Toyota Prius e Ford Fusion Hybrid foram colocados em evidência, devido à sua maturidade tecnológica e início do novo regime automotivo, o Rota 2030.

Também compareceu uma espécie menos usual, os híbridos com motores a combustão “extensores de distância”, como o Ford Fusion Energi. 

Desta vez, a grande novidade na tecnologia híbrida foi o mild hybrid, ou híbrido leve. Ao contrário dos híbridos tradicionais, os quais levaram anos para emplacar, o mercado brasileiro já foi agraciado com dois lançamentos com esta motorização: a nova geração do Land Rover Evoque e uma versão da linha 2019 do Mercedes-Benz Classe C, o C200 eQ Hybrid.

Mas qual a diferença do Land Rover Evoque 2019 mild hybrid para o nosso velho conhecido Toyota Prius? E do Ford Fusion Hybrid para o Mercedes-Benz C200 eQ Hybrid?

HÍBRIDO LEVE X TRADICIONAL

A maioria de condutores brasileiros que nunca dirigiu um automóvel híbrido certamente estranhará seu comportamento nos primeiros dias. A ausência do ruído do motor a combustão interna e sua atuação intermitente demandam um período de adaptação.

COMO FUNCIONA?

O sistema híbrido leve se trata de uma evolução do motor de partida e do sistema start-stop. Ao contrário dos híbridos regulares, ele não possui um motor elétrico para propulsão, mas um booster. 

As diferenças são sutis, mas importantes. Ao passo que o motor elétrico atua como principal força motriz nas motorizações full hybrid, ele assume a função de propulsão auxiliar em um híbrido leve, deixando o motor a combustão responsável por fazer a maior parte do trabalho.

Assim, os motores elétricos movem o veículo apenas em velocidades até 15 a 25 km/h e no anda-e-para do trânsito urbano, com o objetivo de reduzir o consumo de combustível e emissões de poluentes e ruído.

Suas outras funções consistem em reduzir o esforço do veículo para manter a velocidade de cruzeiro em rodovias, também contribuindo para a redução de consumo e emissões, e fornecer potência e torque extras para arrancadas e ultrapassagens – de modo similar ao sistema KERS utilizado na Fórmula 1.

Para o motorista comum, a maior previsibilidade na alternância entre as propulsões elétrica e a combustão também tornam a condução mais agradável, assim como a performance geral dos mild hybrids costuma ser superior ao de híbridos convencionais.

Os benefícios da significativa redução do consumo de combustível, melhoria do conforto a bordo ao circular em trechos urbanos e a possibilidade de ganho de potência em condução esportiva proporcionadas pelo motor auxiliar se mostram muito interessantes.

O SISTEMA HÍBRIDO LEVE TRAZ MUITAS VANTAGENS

Os automóveis híbridos tradicionais precisam de uma construção mais complexa em relação ao mild hybrid, especial para receber o conjunto de baterias pesado e volumoso.

Os híbridos leves dispensam um grande volume de package por utilizar baterias pouco maiores que as convencionais, conectadas ao motor de partida e sistema start-stop. 

Como eles invertem a lógica dos modelos convencionais e o motor elétrico atua como auxiliar, estes modelos não precisam de grandes conjuntos de baterias, posto que recebem maior recarga por regeneração de energia.

BENEFÍCIOS EM RELAÇÃO AOS MOTORES A COMBUSTÃO

Modelos com motorização híbrida leve rodam com propulsão elétrica em baixas velocidades, gerando grande economia de combustível, redução na emissão da poluição atmosférica e sonora, além de serem muito confortáveis devido à ausência do ruído e vibração.

Para quem roda em ciclos urbanos na maior parte do tempo, um ótimo negócio. No trânsito pesado, o motor a combustão repousa enquanto o sistema movido a eletricidade atua. 

FREIOS REGENERATIVOS

Da mesma forma de os demais híbridos e elétricos, os mild hybrids possuem freios regenerativos para ajudar na recarga das baterias, aproveitando a energia que é perdida em modelos somente a combustão.

FIM DO TURBO LAG

Um dos principais problemas dos motores a combustão sobrealimentados é o atraso na atuação da turbina no início, o qual gera aquele “engasgo”  – o famoso turbo lag (clique aqui para descobrir mais). 

Como o sistema híbrido sincroniza o funcionamento do motor a combustão com o desligamento do elétrico, o lag acaba sendo coberto por este último, o qual permanece atuando durante os intervalos de acionamento da turbina, melhorando a performance e eficiência de todo o conjunto.

O MOTOR ELÉTRICO FUNCIONA COMO BOOSTER

Ao rodar em velocidade constante, o motor elétrico atua de forma a reduzir o esforço realizado pelo conjunto para mantê-la, gerando conforto e economia de combustível. Esta característica é denominada, pelo sistemista Schaeffler, Active Sailing (Navegação Ativo, em tradução livre do inglês), como se o automóvel “velejasse” em velocidade de cruzeiro.

Ele também pode funcionar para gerar potência extra em situações de condução em alta performance, operando de modo similar ao sistema KERS nos monopostos de Fórmula 1. Para fazer ultrapassagens em estradas ou para os adeptos de track days.

VETORIZAÇÃO DE TORQUE

A existência de dois motores com características diferentes permite melhorar a distribuição do torque e potência transmitidos às rodas, especialmente se o veículo tiver tração integral. 

Um motor elétrico entrega grande torque máximo a zero rpm, o que auxilia enormemente na condução em cidades e estradas de terra. Por outro lado, não entrega muita potência, desvantagem que pode ser compensada pela unidade a combustão interna. A combinação de ambos traz grandes benefícios.

A combinação das assistências eletrônicas de controle dinâmico e motores híbridos permite vetorização do torque entre as rodas de modo mais preciso, devido à maior responsividade e versatilidade de conjuntos híbridos.

BENEFÍCIOS EM RELAÇÃO AOS HÍBRIDOS CONVENCIONAIS

Como os mild hybrids constituem um caminho intermediário entre os híbridos convencionais e os movidos somente a combustíveis líquidos ou gasosos, eles também trazem vantagens em alguns aspectos sobre modelos pioneiros como o Toyota Prius e Ford Fusion Hybrid.

MECÂNICA MAIS SIMPLES

Apesar de não entregarem o mesmo nível de economia de combustível de um full hybrid, os híbridos leves podem equipar qualquer modelo disponível no mercado, pois seu conjunto mecânico é compacto e difere pouco em relação a um de combustão interna.

PROJETOS MAIS BARATOS

Um projeto de motorização híbrida de correias de acoplamento – o modo como o propulsor elétrico entra e sai de operação – custa muito menos em relação a um modelo híbrido tradicional, pois não demanda chassis especiais para acomodar as baterias.

De todos os componentes de um sistema híbrido, as baterias são os mais custosos. Um híbrido leve roda a maior parte do tempo com o motor a combustão ativo, então não precisa de enormes baterias para cumprir sua função.

O elemento crítico de modelos híbridos e elétricos é o conjunto de baterias, tanto no que concerne ao valor quanto à confiabilidade. Um mild hybrid não padece deste problema, visto que seu custo é de 50% a 80% superior à uma bateria 12 Volts comum.

Uma pechincha em relação aos mais de R$ 15 mil de um conjunto de modelos híbridos e elétricos convencionais.

SEU FUNCIONAMENTO É MAIS FAMILIAR

Um dos principais estranhamentos na condução de um carro híbrido consiste na forma aleatória de entrada e saída do funcionamento do motor a combustão, conforme a demanda de potência, carga de bateria, velocidade e diversos fatores.

Os mild hybrids são bem mas previsíveis.

Até a velocidade de 15, 18, 22 ou 30 km/h, a propulsão será toda “na bateria”. Em velocidades superiores, será “na gasolina”, salvo em velocidades de cruzeiro ou quando o condutor ativar o booster para ganhar alguns cavalos de potência e fazer uma ultrapassagem.

Esta previsibilidade de funcionamento torna a condução dos híbridos leves muito mais agradável em relação aos convencionais, pois o condutor conhece melhor as velocidades e situações nas quais as transições de força ocorrem.

PERFORMANCE SUPERIOR

Os proprietários de automóveis com dispositivos start-stop já conhecem as vantagens do sistema no que diz respeito à economia de combustível, especialmente os que enfrentam trânsito pesado com frequência.

Os híbridos leves são a evolução do start-stop e proporcionam a economia de um elétrico em ciclo urbano com o alto desempenho dos motores a combustão nos demais casos.

Muitos entusiastas rejeitam os híbridos devido ao seu desempenho inferior em relação aos modelos de ciclo Otto, questão bem resolvida pelos híbridos leves.

Os motores elétricos que atuam como boosters funcionam tão bem que a última geração de superesportivos a utiliza em larga escala. Porsche 918, Ferrari LaFerrari e McLaren P1 os utilizam, e a tendência deve se estender ao restante da indústria.

SISTEMAS MILD HYBRID DE 12 E 48 VOLTS

Os sistemas de 12 Volts ainda são os mais comuns. Clique neste link para conhecer mais detalhes desta tecnologia, em um artigo da sistemista alemã Schaeffler sobre o funcionamento de seus conjuntos de propulsão híbrida leve.

Os sistemas de 12 Volts serão muito comuns no início por causa da disponibilidade de componentes e apetrechos que trabalham nesta tensão.

Desde alternadores até carregadores de celular, quase todos os equipamentos para uso automotivo funcionam em 12V. Este fato retarda a chegada dos sistemas de 48 Volts, já presentes em alguns modelos de alto luxo.

Esta figura, elaborada pelo fabricante alemão de sistemas híbridos leves Schaeffler detalha como funciona um módulo híbrido.

Sua principal vantagem em relação aos sistemas de 12 Volts consiste na maior regeneração da energia de frenagem, permitindo recargas mais rápidas das baterias.

O decurso do desenvolvimento tecnológico dos sistemas de 48 Volts permitirá o aumento da velocidade com a qual ocorrerá a propulsão a eletricidade, em conjunto com mais reduções no consumo de combustível.

No link acima, para o artigo da Schaeffler, a empresa explica os cinco níveis de hibridização dos sistemas de 48 Volts. 

QUANDO O ÓTIMO É INIMIGO DO BOM

A maioria esmagadora dos motoristas brasileiros ainda não vislumbra a possibilidade de adquirir seu primeiro modelo híbrido ou elétrico. Por diversos motivos. Desde o altíssimo preço de compra, até a falta de infraestrutura de abastecimento e pontos de assistência técnica, com mão-de-obra especializada.

O brasileiro tem muitos motivos para acreditar que os carros elétricos não são para ele. No exterior, eles já são muito populares e o sonho de consumo de grande parte dos condutores de lá, pois os preços são similares aos modelos a combustão e milhares de pontos de recarga entraram em operação nos últimos anos.

O alento do motorista brasileiro é o mild hybrid, tecnologia que dispensa tomadas de recarga, modelos construídos especificamente para ser híbridos e/ou elétricos e grandes mudanças em relação aos modelos já produzidos por aqui.

Há rumores que as principais marcas já trabalham em projetos de híbridos leves, para que modelos populares se juntem aos luxuosos Mercedes-Benz C200 eQ Boost e o novo Land Rover Evoque, com preços próximos aos de modelos compactos atuais.

Neste momento de gasolina cara e economia em recuperação, modelos de mecânica mais simples e preço mais acessível, como os híbridos leves, fariam grande sucesso e colocariam de vez a indústria brasileira no movimento de eletrificação da frota que ganhou o mundo nos últimos anos, tão alardeado no último Salão do Automóvel.

Não há dúvidas que um VW Gol ou Toyota Yaris híbridos leves causariam muito mais impacto nos consumidores em relação aos Golf GTE ou Prius e Corolla híbridos, de valores acima dos R$ 120 mil. Nesta hora, o ótimo é inimigo do bom.

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