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Mecânica

Veículos híbridos ganham impulso com motor pneumático

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/02/2009

Veículos híbridos ganham impulso com motor pneumático
[Imagem: P. Rüegg / ETH Zurich]

Uma equipe de engenheiros europeus, trabalhando no Instituto de Tecnologia de Zurique, na Suíça, acredita ter encontrado a solução para o alto custo dos veículos híbridos.

Em vez de mesclar motores a combustão e motores elétricos, a solução pode estar na utilização de motores que funcionem tanto a gasolina quanto a ar comprimido.

Muitos prós e um contra

Os carros híbridos, com suas motorizações mistas, parte motor a combustão, parte motor elétrico, têm inúmeras vantagens, mas que podem ser resumidas em um resultado final capaz de convencer qualquer um: eles são mais econômicos e poluem menos do que os carros tradicionais movidos unicamente por motores a combustão.

Então, por que eles ainda não são fabricados em larga escala? Há várias questões envolvidas, mas que também podem ser resumidas em um resultado final capaz de desanimar a grande maioria: eles são muito caros.

O aparato tecnológico necessário para que o motor a combustão conviva harmonicamente com os motores elétricos é grande e complexo, o que responde pelo alto custo final da motorização híbrida.

As estimativas indicam que só a motorização de um veículo híbrido elétrico custa três vezes mais do que um motor convencional a gasolina. E isso sem somar as baterias.

Motor híbrido pneumático

Já um motor híbrido pneumático poderá ser fabricado por muito menos do que os motores híbrido elétricos. Segundo os pesquisadores, um motor híbrido pneumático custará apenas 20% a mais do que um motor a gasolina de potência equivalente. E poderá oferecer uma economia substancial, correspondente a 80% da economia oferecida pelo híbrido elétrico.

O conceito do motor híbrido pneumático é bastante simples. Além dos bicos de injeção do combustível e das válvulas de admissão tradicionais, o motor possui entradas de ar comprimido para os cilindros, por onde é injetado o ar que fica armazenado em tanques sob pressão.

Nas arrancadas, nas mudanças de marcha, ou quando o motorista exigir mais potência, o ar comprimido flui para dentro dos cilindros por meio de uma válvula controlada eletronicamente. Se o combustível é injetado simultaneamente, o motor responde de forma extremamente rápida.

Super turbo

Segundo o professor Lino Guzzella, responsável pelo projeto, os carros normais têm picos de potência de mais de 150 hp, mas no trânsito normal não usam mais do que 30 hp. Isso permitiu que eles reduzissem o motor de quatro para dois cilindros.

Para manter a potência e satisfazer a exigência dos consumidores, que querem carros que aceleram bem, o motor é dotado de um turbo compressor que explora a entalpia dos gases da queima como fonte de energia, fazendo com que o motor de dois cilindros renda tanto quanto um motor tradicional de quatro cilindros nos momentos em que o motorista busque potência no acelerador.

Além disso, a redução do número de cilindros diminuiu as perdas de potência por atrito e aumentou a eficiência energética média do motor.

Assim que a crise passar

Os testes iniciais com o motor híbrido pneumático mostraram uma eficiência média entre 18 e 24 na avaliação ETC (European Test Cycle), o que corresponde a uma economia de combustível de 33%.

Em trânsito unicamente urbano essa economia chega aos 50%, porque o motor injeta ar comprimido no seu tanque de armazenamento durante as frenagens do veículo, recuperando a energia cinética.

Segundo o professor Guzzella, vários fabricantes de motores e de automóveis já foram até o seu laboratório para coletar informações mais precisas sobre o motor híbrido pneumático e mostraram-se altamente interessados no projeto. Segundo ele, a atual crise econômica está retardando um pouco as negociações, mas ele acredita que logo teremos os primeiros protótipos em testes nas ruas.

Para conhecer outras pesquisas que buscam adotar o ar comprimido na motorização dos automóveis, veja Criado carro híbrido gasolina/ar comprimido e Carro movido a ar comprimido chega ao mercado.

Bibliografia:

The Downsized and Supercharged Hybrid Pneumatic Engine
Christian Doenitz, Iulian Vasile, Christopher H. Onder, Lino Guzzella
Soc. of Automotive Engineers
April 2009
Vol.: Not Yet Published
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