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Mecânica

Carros de Fórmula 1 trocam bateria por <i>flywheel</i>

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/04/2009

Carros de Fórmula 1 trocam bateria por <i>flywheel</i>
Conjunto KERS e flywheel da equipe Williams, tudo integrado em um único conjunto.
[Imagem: Williams F1/Divulgação]

Flywheels

Como em todo início de temporada da Fórmula 1, a imprensa se debruça sobre as inovações tecnológicas incorporadas nos carros - pelo menos sobre aquelas que podem ser divulgadas, já que muitas são mantidas pelas equipes como verdadeiros "segredos de estado."

A estrela da cobertura jornalística é o sistema KERS (kinetic energy recovery system: sistema de recuperação de energia cinética), que não é exatamente nenhuma novidade e já é item de série em veículos híbridos.

Mas um detalhe passou despercebido pela grande imprensa: algumas equipes estão trocando as baterias por flywheels, equipamentos que acumulam energia não de forma química, como as baterias, mas mecânica, como energia cinética, em "rodas voadoras" que giram com velocidades superiores a 35.000 rpm.

Apesar do nome, obviamente as flywheels não voam. Ao contrário, elas são fechadas hermeticamente em um cilindro ultraequilibrado, de forma a girarem em altíssima velocidade sem gerarem praticamente nenhuma vibração.

Sistema KERS

A utilização das flywheels tem tudo a ver com o sistema KERS.

Quando o piloto pisa no freio, uma parte da energia dissipada é coletada e armazenada. Um equipamento que funciona tanto como dínamo quanto como motor elétrico transforma a energia rotativa do eixo em corrente elétrica.

Essa corrente é então armazenada para ser utilizada mais tarde. Quando ela é necessária, o dínamo/motor funciona ao inverso, como motor elétrico, e usa a energia acumulada para injetar potência no eixo, reforçando o trabalho do motor a combustão do carro.

Armazenamento mecânico de energia

É aí que entram as baterias e as flywheels: a energia capturada pelo KERS pode ser armazenada tanto na forma química - em baterias - quanto na forma mecânica - nas flywheels.

As equipes Renault, McLaren anunciaram ter optado pelo armazenamento da energia em baterias. A BMW-Sauber vai usar supercapacitores. E pelo menos a equipe Williams anunciou oficialmente que está usando flywheels. Outras equipes não divulgaram suas opções.

Segundo Damien Scott, da Williams, o sistema com flywheel recebe e armazena a energia de forma mais rápida e também libera a energia de forma mais rápida.

Assim como o sistema KERS já está sendo utilizado em veículos de rua, como no Toyota Prius, as flywheels logo também poderão se tornar uma opção para o armazenamento de energia em carros de passeio híbridos.

Chuva de projéteis

Contudo, há questões de segurança envolvidas e que podem ser mais graves ante as possibilidades de acidentes em alta velocidade, como acontece frequentemente na Fórmula 1.

Há vários estudos para a utilização de flywheels para armazenamento de energia, mas sempre em aplicações estacionárias. Esta é a primeira vez que se fala na sua utilização em veículos.

O maior risco está em uma eventual falha da flywheel, seja por problemas estruturais nas rodas de grande massa que ficam girando em seu interior em altíssima velocidade, seja porque o bloco inteiro da flywheel seja danificado em um acidente.

Girando nesta velocidade, a quebra da roda girante poderá gerar uma verdadeira chuva de detritos que sairá em todas as direções, com estilhaços voando mais rapidamente do que projéteis de armas de fogo. Isto, pelo menos, é o que afirmam os mais preocupados com a segurança.

Implosão

Segundo a Williams, suas flywheels foram projetadas já prevendo a possibilidade de acidente. Em caso de falhas, afirma a empresa, suas flywheels como que implodem, e não explodem. Nesse caso, não haveria qualquer tipo de detrito mesmo no caso dos acidentes mais graves.

A FIA, que normatiza a segurança da Fórmula 1, não se manifestou oficialmente sobre os riscos específicos das flywheels. Por enquanto, a Federação parece mais envolvida com a melhoria do espetáculo nas corridas e com a redução do consumo de combustível - e o sistema KERS ajuda nos dois, seja sua energia armazenada de forma química ou mecânica.

As regras da Fórmula 1 em 2009 permitem a utilização de até 60 kilowatts de energia extra vindas do sistema de armazenamento do sistema KERS, seja ele na forma de baterias ou de flywheels. Isso equivale mais ou menos a 10% da potência dos motores atuais. A energia extra pode ser utilizada por até 6,5 segundos por volta.







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