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segunda-feira, 23 de julho de 2012

Tipos de Veículos Híbridos e Terminologia:

Eu sou de fato um apaixonado, não apenas pela tecnologia, mas pelo efetivo emprego dos VEs puros como solução de mobilidade. Tão apaixonado que me sinto suspeito, inadequado para definir, por exemplo, o termo do jargão automotivo "Veículo de Longo Alcance".

Então, eu vou buscar apoio fora de mim mesmo, para tentar definir tal termo, para poder escapar de incorrer em algum tipo de julgamento preceituoso, feito por mim mesmo pois, se fosse fazê-lo, começaria maldizendo, dizendo que o termo “carros de longo alcance” é um termo lúdico, criado pela indústria automobilística tradicional (mesmo que não de toda essa indústria), para manipular o mercado consumidor, com um duplo objetivo:
  • O de manter o perfil de consumo de energia dos automóveis, atuais e futuros, inalterado, priorizando o consumo de combustíveis e a manutenção do “status quo” do motor a combustão / explosão interna;
  • O de menosprezar a Tecnologia Elétrica Pura para carros, diante do mercado consumidor, atribuindo a ela uma mera função secundária, que seria a de apenas estender o alcance, e nada mais, enquanto que, por adotar uma cadeia de transformações em série, com múltiplas etapas de conversores de energia (Química – Mecânica / Mecânica – Elétrica / Elétrica – Mecânica), incide em um rendimento inadequado, caracterizado por inevitáveis perdas entre cada etapa de reconversão.
O que ocorre é que, paralelamente ao que os VEs vinham se preparando para voltar ao mercado, a indústria automobilística tradicional, vinha também preparando, uma “enxurrada de inovações", de terminologias novas (e também complicações), relacionadas a tecnologia do motor a explosão, a fim de tentar, desesperadamente, desviar o foco de atenção que viria sob a tecnologia do VE puro e prolongar, ao máximo, o tempo de vida de emprego do motor a combustão interna.

Para que eu possa lançar aqui, definições, algo melhores do que a que eu fiz acima, eu precisei pesquisar a fim de encontrar uma fonte que viesse a elucidar, não só a mim mas a muitas outras pessoas que eu percebo ter a mesma carência, quanto a uma classificação mais esclarecedora com respeito a “carros híbridos” e “carros de longo alcance”. Eu penso que encontrei isso, em uma parte de um artigo de autoria da escritora inglesa Faye Sunderland, publicado em 17 Janeiro de 2012 no site:


Cuja parte em questão se encontra sob o subtítulo: “Hybrid types and terminology.”, o qual eu traduzi e, com "algumas pequenas adaptações", transcreverei nos entremeios do que vem a seguir, nesta dissertação.

Só que, antes, pra começar, é bom deixar claro que a SAE - Society of Automotive Engineers, entidade respeitada a nível internacional pela sua competência, que associa globalmente mais de 128.000 engenheiros, especialistas e técnicos relacionados, principalmente, ao mercado de veículos automotivo, desenvolvendo padrões de consenso, em seu relatório SAE J1715 (2008), que contém definições para terminologias de veículos elétricos, para servir de recurso para aqueles que escrevem outros documentos sobre veículos elétricos, especificações, normas ou práticas recomendadas, não o fez contemplando, especificamente, os veículos híbridos, mas sim os VEs, de modo que o termo “carros de longo alcance” não aparece ali e eu não conheço ainda, documento SAE mais recente, sobre o assunto, que contemple tal termo.

Veículo Elétrico (VE): Seguindo a nomenclatura conforme definido na norma SAE J1715 um veículo elétrico é um veículo no qual sua propulsão é feita totalmente por motores elétricosindependentemente do meio de obter energia elétrica. Portanto, segundo a interpretação corrente, aquilo que anteriormente era conhecido como uma Veículo Elétrico Híbrido em Série, passou a ter a POSSIBILIDADE, de também ser referido como um Veículo Elétrico.

Deste modo, um veículo elétrico pode ter um ou mais sistemas de armazenamento de energia (mesmo que seja gasolina), todavia, para se aceitar isso, há uma condição sine qua non: Se um veículo elétrico tem um motor a combustão de potência de propulsão, o motor de combustão não poderá estar acionando as rodas diretamente através de uma transmissão mecânica, caso contrário NÃO PODE SER CONSIDERADO VEÍCULO ELÉTRICO. Então vejamos:

Micro-Híbrido: é simplesmente um carro de motor a explosão, que usa uma função partida / parada, que desliga o motor quando o carro está parado e automaticamente reinicia quando a embreagem é pressionada e uma marcha é selecionada. Eles não são híbridos realmente (muito embora relatórios do Boston Consulting Group os tenha classificado como “Híbridos Moderados”) e, como tal, geralmente apenas incluem, além da tecnologia de partida / parada, o sistema HDi (high-pressure direct injection), que é tecnologia de injeção direta do combustível, através de Common Rail, que propicia uma boa diminuição no índice de emissão de partículas, tornando-os e-HDi em combinação com um sistema partida / parada de segunda geração e uma caixa manual pilotada.

Híbridos em Série: é também conhecido como “carro de longo alcance”. Neste tipo, nunca o motor a combustão aciona diretamente as rodas. Em vez disso, ele gira um gerador, que por sua vez, então, carregará de energia a bateria ou suprirá de potência para o motor elétrico, que, em seguida, acciona as rodas. Apenas a baixas velocidades e para uma gama limitada, é que as baterias podem alimentar o motor elétrico diretamente e fazer este conduzir as rodas e os Híbridos em Série tem a particularidade de, permanecer preferencialmente neste modo diretamente elétrico, quando sua condução e feita na cidade. Carros de longo alcance, como o Chevrolet Volt e o Ampera Vauxhall, também podem ter suas baterias recarregadas, a partir da rede elétrica, e, neste sentido, eles são semelhantes aos demais híbridos plug-in e aos próprios VEs puros.

Híbridos em Paralelo: Neste tipo, tanto o motor a combustão quanto o motor elétrico pode fornecer energia para a transmissão, de modo concorrente. Como ambas as fontes de energia podem girar as rodas, o sistema de controle pode buscar maximizar o desempenho e economia, alternando-os, conforme a conveniência. Comparado com o carro híbrido em série (ou de longo alcance), o híbrido paralelo é especialmente eficiente na condução em estrada quando um motor de combustão pode maximizar a velocidade final, enquanto a bateria não é dimensionada para ser capaz de fornecer energia suficiente por conta própria, para maiores velocidade.

Híbrido Divisor de Potência ou Híbrido Misto ou Híbrido Série-Paralelo: é outro tipo de híbrido paralelo, mas que também incluem um dispositivo de divisão de potência que permite que o carro para capitalizar sobre a capacidade de um motor elétrico em fornecer torque a partir de uma paralisação total. Ao utilizar o motor elétrico a partir de baixas velocidades, isto permite que o fabricante do carro use um motor a combustão menor e menos potente, sem ter sensação de baixa potência e de falta de aceleração final. Carros como o famoso Toyota Prius e o Ford Fusion Hybrid são híbridos série- paralelo, apesar de que, no caso deles, os fabicantes insistem em querer criar uma nova categoria que eles pretendem chamar de Full Hybrid, ou Strong Hybrid.

Híbridos-Diesel: estes podem potencialmente funcionar como qualquer dos regimes de híbridos de tração a gasolina que vimos anteriormente. Híbridos a diesel têm sido referidos como uma boa maneira de realmente maximizar a economia de combustível do carro híbrido. Estes modelos chegaram ao mercado, por exemplo, com o Volvo V60 Plug-in Hybrid e com o Peugeot 3008 Hybrid4, no mercado inglês. O carro da Peugeot usa uma configuração série-paralelo, enquanto a Volvo também é um híbrido Plug-in.

Veículos Elétricos Híbridos Plug-in (PHEVs): Nem todo hibrido pode ser conectado a a rede elétrica para poder recarregar baterias. O motor a explosão precisava queimar combustível para carregá-la. Todavia, o advento dos VEs vem forçando os híbrido a terem também com ector para recarga da bateria. Qualquer híbrido cuja bateria pode ser recarregada diretamente a partir da rede elétrica, para permitir que uma maior utilização da capacidade de condução elétrica é denominado “Plug-in”. Em 2012, pode-se observar o lançamento de dois carros desses, o Toyota Prius Plug-in e o Volvo V60 Híbrido Plug-in. O alegado é que eles levam os consumidores a um passo de veículos totalmente elétricos, mas sem comprometer o alcance ou o desempenho que, todavia, continuam providos por um bom tanque de combustível.

Conforme foi definido pela SAE J1715, um Veículo Híbrido Plug-in é:"Um veículo híbrido com a capacidade de armazenar e utilizar energia elétrica não-embarcada, em um sistema de armazenamento de energia recarregável." Esses sistemas passam a estar em vigor com uma melhoria incremental sobre o híbrido, com a adição de uma bateria de grandes dimensões, com uma maior capacidade de armazenagem de energia, inclusão de um carregador embarcado, e os controlos modificados, para gestão da bateria e utilização de energia.

Segundo a ATC – Automotive Technology Center (o centro de referência em tecnologia automotiva de classe mundial da Holanda), uma definição sobre Veículo Elétrico de Alcance Estendido (Extended Range Electric Vehicle – EREV), é atribuído a Tate, Harpster e Savagian da General Motors Corporation. Ela diz o seguinte: "Um veículo que funciona como um veículo elétrico de puro desempenho à bateria, quando a energia está disponível a partir de um sistema de armazenamento de energia recarregável embarcado (RESS) e tendo um fornecimento de energia auxiliar que é apenas envolvida quando a energia RESS não está disponível. "

A General Motors usa esta definição para descrever o seu Chevrolet Volt, o Holden Volt, o Opel Ampera e o Vauxhall Ampera, mas outras empresas do setor se referem a estes veículos como um tipo de híbrido apenas e isto poderia estar correto, se estes veículos, em um determinado modo de operação, usarem os seus motores a combustão, para acionar diretamente as rodas através de uma transmissão mecânica. O fato é que qualquer carro que tem um modo de tração com motor a explosão, não pode querer enganar o público, ensejando querer passar-se por um Veículo Elétrico.

Pela definição da SAE J1715, em se tratando de carros híbridos, apenas os híbridos em série, os que são, de fato, estritamente em série, podem ser chamados de Veículos Elétricos.

O quadro a seguir, da conta de quão complexa vem se tornando toda a cadeia de tecnologias, de aproveitamento de recursos e de consumo de energia, formando uma rede de fluxos interconectada, como perfil atual da mobilidade, o qual resulta do jogo entre os mercados consumidores, indústria automobilística mundial e supridores de energia automotiva:



Já, quanto aos Veículos de Célula de Combustível (FCV)
, apesar deles estarem equipados com um motor elétrico (na verdade um sistema de tração elétrica completo) e, por esta razão, eles também são chamados Veículos Elétricos de Célula de Combustível (FCEV), eles devem permanecer em uma categoria à parte dos BEVs, HEVs, PHEVs, porque eles requerem, diferencialmente, a adoção de uma ampla infra-estrutura de hidrogênio.

 Até mais!

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Este trabalho de André Luis Lenz, foi licenciado com uma Licença Creative Commons - Atribuição - NãoComercial - CompartilhaIgual 3.0 Não Adaptada.