Veículos híbridos e etanol híbrido: como funciona?

A diversidade de combustível para o setor automobilístico está presente em diversos postos de combustíveis para veículos híbridos. Dependendo do posto você vai encontrar gasolina, etanol, diesel e gás natural veicular (GNV) e as suas diversas modificações (comum, aditivado, formulado, premium, etc.).

Cada uma das alternativas possibilita uma performance melhor ao veículo, deixando mais rápido e eliminando impurezas prejudiciais ao motor. Porém, muitas montadoras estão investindo cada vez mais em veículos elétricos por causa da demanda por motores mais econômicos e que emitam cada vez menos poluentes (CO e CO₂) motivada pelas leis locais de emissões.

Além disso, o consumidor tem visto muito valor agregado ao veículo elétrico devido à alta do preço de combustíveis. Dentre os valores decorrentes que o carro elétrico tem pode destacar-se: a eficiência energética, economia, estabilidade, sustentabilidade e conforto.

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Claro que o avanço dos veículos elétricos deve ser consciente e coerente com as fontes de energias disponíveis no local. Por exemplo, em países onde a matriz energética está concentrada em carvão (como na África), não faria sentido ecológico ter uma grande frota de veículos elétricos.

Neste caso, se ligar a tomada para carregar a bateria de um carro elétrico, precisaria de mais carvão e resultaria em mais poluição na região. Existem tecnologias que permitem uma transição simultânea do uso do combustível fóssil para o elétrico com o intuito de abraçar ambos e ao mesmo tempo possibilitar maior economia de combustível.

Dentre as soluções no Brasil duas podem ser destaques: os veículos híbridos e os movidos a sistemas de células combustível (SCC).

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O que é um veículo (carro) híbrido?

Os veículos híbridos são uma solução inovadora que combina diferentes tipos de motorizacão para oferecer desempenho, eficiência energética e sustentabilidade. Basicamente, esses carros utilizam dois sistemas principais de propulsão: um motor elétrico e um motor convencional à combustão. Além disso, incluem componentes como inversores, controladores e baterias que trabalham em conjunto para otimizar a performance.

O grande diferencial dos veículos híbridos está na inteligência do sistema elétrico, que é capaz de determinar automaticamente o momento ideal para acionar o motor elétrico ou o motor à combustão, dependendo das condições de condução. Isso resulta em uma experiência mais eficiente e econômica, sem abrir mão do conforto.

Como Funcionam os Veículos Híbridos?

Ao arrancar o veículo, um dos momentos que mais consome combustível em carros tradicionais, o motor elétrico entra em ação para auxiliar na propulsão inicial. Já em situações que exigem alta aceleração, o motor à combustão assume o protagonismo. Durante esse processo, o inversor e o controlador transformam o motor elétrico em um gerador que recarrega a bateria, criando um sistema autossuficiente.

Os principais benefícios incluem:

• Redução de emissão de poluentes: Menos impacto ambiental.

• Eficiência no consumo de combustível: Maior economia.

• Autonomia ampliada: Sem a necessidade de recargas frequentes.

Veículos Híbridos com Etanol: A Inovação Brasileira

Uma variante interessante dos veículos híbridos são aqueles que utilizam etanol como propulsor. Esse tipo de sistema converte o etanol em hidrogênio para alimentar a bateria elétrica, substituindo o uso tradicional do etanol como combustível queima. A transformação ocorre quando o etanol entra em contato com placas de captação de elétrons, gerando energia elétrica instantaneamente.

Vantagens do uso de etanol:

• Alta densidade energética: Uma molécula de etanol possui 50 vezes mais energia por peso do que uma bateria convencional.

• Infraestrutura existente: O abastecimento é rápido e aproveita os postos de combustível já instalados.

• Sustentabilidade: Possibilidade de zerar as emissões de carbono, dado que o Brasil é o maior produtor de etanol do mundo.

A Importância dos Sistemas de Controle e Gerenciamento

Para maximizar o desempenho de um veículo híbrido, é essencial um sistema robusto de gerenciamento e controle de energia. Este sistema garante que o carro responda de maneira eficiente às diferentes condições de condução, seja em acelerações bruscas ou frenagens.

Como a MathWorks contribui:

Empresas como a MathWorks oferecem soluções robustas com ferramentas como MATLAB e Simulink, que permitem o desenvolvimento e o controle de sistemas elétricos. Essas plataformas auxiliam na criação de sistemas integrados que abrangem desde o gerenciamento do motor até componentes como arrefecimento, frenagem e sistemas mecânicos.

Eduardo Lima é Mestre em Engenharia Mecânica e Doutor pela UNICAMP, atuando na OPENCADD como Engenheiro de Produtos no departamento de Marketing.Falm nossos especialistas e nós ajudaremos no desenvolvimento de seu projeto.