Mecânica

Gerador de pistão livre dá mais liberdade aos carros elétricos

Gerador de pistão livre dá mais liberdade a carros elétricos
O motor de pistão livre com gerador incorporado agora será retirado de sua bancada de testes para se transformar em um protótipo para testes de campo. [Imagem: DLR]

Extensor de autonomia

Engenheiros do Centro Espacial Alemão (DLR) criaram um tipo inteiramente novo de motorização capaz de aumentar a autonomia dos veículos elétricos.

Trata-se de um gerador linear de pistão livre.

É essencialmente um motor a combustão dedicado a gerar eletricidade para alimentar carros elétricos quando as baterias ficam descarregadas.

A diferença é que, com um pistão livre, o motor é muito mais simples, dispensando biela, virabrequim, comandos de válvulas e todos os outros componentes grandes e pesados dos motores tradicionais.

Ele se enquadra em uma categoria chamada "extensores de autonomia" dos veículos elétricos - a intenção é substituir os motores elétricos usados nos atuais carros híbridos, que misturam motores a combustão, geradores e motores elétricos.

Motor linear de pistão livre

A maior vantagem do motor de pistão livre é que ele aceita virtualmente qualquer tipo de combustível, líquido ou gasoso.

O conceito não é novo, mas só agora ele se mostrou funcional, graças ao que os engenheiros da DLR chamam de "mola de gás" - o mecanismo que faz com que o pistão volte depois da explosão funciona com base em um gás.

O gerador linear de pistão livre retira a energia do combustível de forma similar a um motor de carro convencional. Contudo, em vez de converter o movimento linear dos pistões em movimento rotacional de um eixo, ele gera eletricidade diretamente.

A ignição detona a mistura ar-combustível dentro de uma câmara de combustão, que se expande e empurra o pistão em direção às molas de gás, que desaceleram o pistão e o mandam de volta.

Esse movimento linear faz com que um ímã passe no interior de um conjunto de bobinas, gerando eletricidade.

Combustível líquido ou gasoso

O sistema de controle criado pelos engenheiros alemães controla o movimento do pistão com uma precisão na casa dos décimos de milímetro, permitindo ajustar a taxa de compressão, a velocidade do pistão e a capacidade cúbica da câmara de combustão.

Isso significa que praticamente qualquer combustível pode ser utilizado, incluindo gasolina, diesel, etanol, gás natural ou hidrogênio.

Outra vantagem é que o funcionamento do gerador - e o combustível que ele consome - pode ser ajustado continuamente, de acordo com o padrão de uso do carro elétrico.

A grande vantagem dos extensores de autonomia é que eles substituem os conjuntos motor/gerador dos veículos híbridos atuais, muito mais pesados, e permitem a construção de veículos elétricos com conjuntos de baterias menores, mais leves e mais baratos.

"Com nosso demonstrador funcional, nós mostramos pela primeira vez que nosso princípio de gerador linear de pistão livre pode ser implementado. No próximo passo, precisaremos trabalhar com a indústria para desenvolver essa tecnologia e construir um protótipo," disse Horst Friedrich, coordenador do projeto.





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