Híbridos. Segredos e diferenças

untitledNunca se apostou tanto na solução híbrida como agora e por isso prevê-se que 2012 seja o ano das grandes novidades. O grande objetivo desta tecnologia é reduzir os consumos e as emissões de CO2.

O aumento da oferta no domínio dos híbridos tem motivado um aumento da procura por este tipo de veículos, ainda que, em termos globais, essa procura seja ainda muito insípida. Excetuando os micro-híbridos que se caraterizam por terem o sistema stop/start e travagem regenerativa (dois sistemas que tendem a vulgarizar-se) circulam atualmente em Portugal perto de 10 mil carros deste tipo. Alguns deles como as primeiras gerações do Prius e do Honda Civic IMA têm já alguns anos e por essa circunstância começam a exigir maiores cuidados de manutenção.

Esta requer do serviço após-venda uma  especialização emergente que vai sendo cada vez mais exigente com o aparecimento de novas soluções entre as quais destacamos os híbridos com motor diesel como o Citroen DS5 Hybrid4, o Peugeot 3008 Hybrid4, ou ainda os híbridos Plug in como o novo Opel Ampera ou o Chevrolet Volt que utilizam uma tecnologia bastante mais complexa. Com a chegada desta nova geração de carros híbridos e consequentemente dos veículos elétricos, uma vez que estes são uma evolução natural dos primeiros, podemos dizer que o setor automóvel está a sofrer uma mutação genética significativa com repercussões importantes em vários setores da sua atividade desde a venda até ao após venda.

O INÍCIO DA MUDANÇA

Em 1997, o lançamento do primeiro Toyota Prius teve a virtude de sensibilizar o mercado para as virtudes do conceito híbrido que se baseia na utilização de dois motores diferentes, um térmico e outro elétrico que interagem entre si. O conceito, na verdade, já existia há bastante tempo e veículos híbridos como o famoso Woods Dual Power de 1916 circularam durante os primeiros anos do século XX. O conceito híbrido, que foi aos poucos sendo abandonado, só ressurgiu com a consciencialização da necessidade de reduzir os consumos mas também as emissões, desde o CO2, até aos NOx (óxidos de nitrogénio) passando pelos hidrocarbonetos não queimados.

Embora a generalidade dos híbridos conhecidos apresentem consumos superiores aos diesel (um exemplo recente é o novo Audi Q5 Hybrid que não consegue ser mais económico que o Q5 diesel) a verdade é que são mais económicos em relação à versão só equipada com o mesmo motor de combustão utilizada pela versão hibrida (no caso do Q5 é o motor 2.0 TFSi de 211 CV). Os novos híbridos equipados com motores diesel prometem mudar a lógica dessa dicotomia (hibrido/diesel). O mesmo se passa com os híbridos a gasolina que utilizem a solução “Plug in” para aumentar a autonomia elétrica dos híbridos. Mas atenção, porque o preço da tecnologia híbrida pode dissipar essa vantagem, especialmente se for muito mais cara que um diesel!

O conceito híbrido permite, de uma maneira relativamente “simples”, reduzir o consumo de combustível, quanto mais não seja porque a utilização de um motor elétrico garante a possibilidade de se utilizar um motor de combustão convencional mais pequeno. Entretanto, a dupla motorização exige uma transmissão especifica que assegure, permanentemente o funcionamento ideal entre os dois motores além da gestão de outras funções como o stop/start, a recuperação de energia durante a travagem, o modo elétrico nos híbridos onde isso é possível ou ainda a necessidade de manter o funcionamento da bateria na temperatura ideal (refrigeração). São todas estas exigências técnicas que justificam o custo ligeiramente superior dos veículos híbridos ao mesmo tempo que obrigam a uma maior especialização do pessoal técnico que faz a sua manutenção.

DIVISÃO DOS HÍBRIDOS

Atualmente, existem quatro tipos de veículos híbridos, que variam de acordo com a função do motor elétrico e a sua potência bem como pela existência de outros ingredientes técnicos. Os mais simples são os micro-híbridos que se caraterizam por estarem equipados com o sistema stop/start e regeneração de energia durante a travagem. Hoje em dia esta é uma tecnologia que tende a generalizar-se desde os carros mais pequenos até aos maiores com a vantagem de reduzir significativamente os consumos e as emissões com especial incidência na cidade. Ao dotar os carros com estas ajudas, as marcas tiveram de desenvolver um novo tipo de alternador e aperfeiçoar o sistema de ignição.

Muitos especialistas não consideram que este tipo de mecanismo que desliga o motor quando paramos defina o híbrido mais simples remetendo essa definição para os semi-híbridos ou “mild hybrids” como o Honda Insight, o Honda CRV ou o Honda Jazz. Nestes casos o motor elétrico com uma potência compreendida entre os 15 e o 20 KW auxilia o motor térmico durante as fases de arranque e de aceleração, consideradas as mais críticas em termos de consumo e de emissões de CO2. No resto do tempo, o motor térmico funciona muitas vezes sem intervenção do motor elétrico. Em condições muito especiais (velocidades muito baixas e estabilizadas) pode trabalhar sozinho.

Nos híbridos totais ou “full hybrids” como o Toyota Prius e muitos outros como as novidades mais recentes entre os quais destacamos o Citroen  DS5 Hybrid4, que partilha o mesmo sistema com o Peugeot 3008, o BMW Active Hybrid5 e o Audi Q5 Hybrid, a lógica vai mais longe, pois o motor elétrico com potências compreendidas entre os 30 e os 55 KW pode movimentar sozinho o veículo até uma autonomia que pode chegar aos 4 km. Para que isso aconteça não podemos ultrapassar os 60 km/h e as baterias têm de estar totalmente carregadas. Neste caso, cada um dos motores pode movimentar o veículo independentemente do outro.

Recentemente surgiu uma nova variante que, seguindo um princípio muito simples permite que o automóvel funcione sempre no modo elétrico mas com a mesma autonomia de um hibrido. O conceito conhecido por extensor de autonomia (Opel Ampera e Chevrolet Volt) incorpora um motor convencional que serve apenas para produzir, através de um gerador, a eletricidade necessária para alimentar o motor elétrico principal quando a carga da bateria se esgota.

Finalmente a ultima categoria carateriza-se por oferecer a função “Plug in” que permite recarregar a bateria na rede e assim gerar duas fontes de energia. Pensamos que num futuro muito próximo os híbridos tenderão para esta solução que aumenta significativamente a autonomia elétrica. No caso do Opel Ampera a autonomia estendese até aos 60 Km, mas pode ir mais além como é previsível acontecer com o futuro Volvo V60 Plug in. O Toyota Prius que dentro de algum tempo terá uma versão com essa função ampliará a autonomia elétrica para os 20 quilómetros.

ALGUMAS PRECAUÇÕES

Os motores híbridos atuais, utilizam baterias do tipo níquel-hidreto-metáico (Ni-MH) e, mais recentemente de iões de lítio. Este tipo de bateria tenderá a generalizar-se não só porque têm maior densidade energética como suporta mais ciclos de carregamento (durabilidade). O problema está no controlo da temperatura para funcionarem com estabilidade. Para que isso aconteça há várias soluções que vão desde a mais simples que consiste em aproveitar o ar fresco gerado pelo sistema normal de climatização do habitáculo há mais elaborada que usa um sistema de climatização exclusivo capaz de manter temperatura de funcionamento da bateria dentro dos parâmetros normais de funcionamento. Estes variam com o tipo de bateria usada. Por exemplo, uma bateria de iões de lítio nunca deve ultrapassar os 60 ºC. Como já dissemos anteriormente a hibridização do automóvel requer uma especialização própria não só porque os sistemas são mais complexos como porque trabalham com tensões muito mais elevadas que leva a precauções redobradas aquando duma intervenção para reparar qualquer avaria. A regra mais básica começa por colocar fora de tensão todo o sistema elétrico e seguir as instruções do fabricante.

CLASSIFICAÇÃO DOS HÍBRIDOS

Micro híbrido

Funcionamento: Stop/Start com travagem regenerativa

Potência: 2,5 a 5 KW

Exemplos: Smart 1.0 MHD

Novidades: Tendência para a democratização do sistema

Semi-híbrido

Funcionamento: Motor elétrico ajuda motor térmico nas fases mais críticas. Travagem regenerativa

Potência: 15 a 20 KW

Exemplos: Sistema IMA da Honda

Novidades: VW Jetta Hybrid

Híbrido total

Funcionamento: O automóvel tem autonomia elétrica. Travagem regenerativa

Potência: 30 a 55 KW

Exemplos: Toyota Prius, Audi Q5 Hibrid, BMW ActiveHybrid 5, Citroen DS5 Hybrid4

Novidades: Peugeot 508 Hybrid4, Mercedes E Bluetec Hybrid, Audi A6 e A8 Hybrid, BMW ActiveHybrid3

Híbrido recarregável ou Plug-in

Funcionamento: carregamento da bateria numa tomada vulgar. Travagem regenerativa

Exemplos: Opel Ampera, Chevrolet Volt

Novidades: Volvo V60 Plug-in, Toyota Prius

Fonte: turbooficina

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