As novas normas anti-poluição levaram os construtores a investir fortemente na eletrificação dos seus modelos. Mas isso não significa que todos os carros vão passar a ser 100% elétricos nos tempos mais próximos.
Essa transição energética não seria possível, por várias razões, algumas das quais nem dependem dos fabricantes, como a disponibilidade de matéria prima para fabricar as baterias de alta capacidade necessárias; ou a falta de uma rede de reabastecimento que conseguisse dar resposta a um crescimento súbito da procura.
Híbridos são solução
Os híbridos são uma solução muito mais realista e com resultados práticos muito melhores do que alguns pensam. Só para avançar já um número: um carro equipado com uma motorização híbrida não recarregável, consegue uma redução de consumos e de emissões entre os 30 e 40%, relativamente ao mesmo carro, movido por um motor a gasolina.
“Há vários tipos de motorizações híbridas, com resultados muito diferentes em termos de redução de poluentes”
Mas nem todos os híbridos são iguais. Na verdade, há vários tipos de motorizações híbridas, com resultados muito diferentes em termos de redução de poluentes.
Isto, apesar de a comunicação e publicidade relacionada com este tema, por vezes poder criar alguma confusão no público menos atento a estes aspetos técnicos da indústria automóvel.
No entanto, as diferenças são muito fáceis de entender e os benefícios de cada sistema também. De uma forma geral, podemos classificar os sistema híbridos atualmente à venda no mercado da maneira que se segue.
Micro híbrido
Para ser rigoroso, nem devia considerar esta solução como uma real eletrificação. Mas a comunicação de algumas marcas usa a palavra híbrido para os classificar e os próprios carros podem dar informações ao condutor sobre um funcionamento pretensamente híbrido, com gráficos de fluxos e tudo.
Este sistema é apenas composto por duas funções. A primeira é o conhecido “stop/start”, que faz parar o motor nos semáforos ou no trânsito para-arranca e depois o coloca de novo em marcha.
A segunda é a travagem regenerativa, que utiliza o mesmo motor de arranque/alternador para regenerar um pouco de energia na travagem e a enviar para a bateria normal do carro.
Não há nenhuma ajuda da parte elétrica ao motor de combustão e os benefícios em consumos e emissões vão dos 3 aos 8%, dependendo do tipo de percurso (em cidade poupam mais) e do tipo de motor (motores mais potentes poupam mais.)
Semi-híbrido ou “mild-hybrid”
Neste caso, o sistema utiliza uma máquina elétrica de maiores dimensões e um sistema que consegue fazer uma boa dose de regeneração de energia nas travagens e nas desacelerações, acumulando-a numa pequena bateria separada.
Além da função de stop/start, a parte elétrica consegue complementar o motor, dando-lhe um “boost” de energia em algumas situações, como nos arranques e nas recuperações.
Na maioria dos casos, é preciso ter alguma sensibilidade, para sentir os benefícios da ajuda elétrica em termos de acelerações. O sistema funciona a 48 Volt.
“este sistema não permite conduzir em modo exclusivamente elétrico”
Os efeitos são mais ao nível dos consumos, que descem entre 10 e 15%, no máximo, comparando com o mesmo carro movido apenas pelo motor de combustão, sem o sistema “mild-hybrid”. Contudo, este sistema não permite conduzir em modo exclusivamente elétrico.
Híbrido ou “full hybrid”
Foi preciso acrescentar a palavra “full” ao “hybrid” para distinguir um sistema híbrido de um “mild-hybrid”.
Também começa a ser usual ouvir a expressão “self-charging hybrid” ou híbrido auto-recarregável, para diferenciar os híbridos dos híbridos “plug-in”.
Estes “full hybrid” são na realidade os herdeiros do primeiro Toyota Prius, lançado em 1997 e que foi pioneiro nesta área, falando de produção em grande volume.
Em termos técnicos, usam um motor a gasolina que funciona segundo o ciclo Atkinson, atingindo níveis de eficiência muito acima do normal.
Depois, tem um motor elétrico maior, para a parte de tração e um mais pequeno, para a parte de carregamento.
No caso da Toyota, estes dois motores estão acoplados a uma transmissão contínua de trem epicicloidal, única no mercado, que congrega todos os fluxos de movimento e energia.
A bateria também é consideravelmente maior, sendo continuamente carregada pela regeneração, na travagem e desaceleração, bem como pelo próprio motor a gasolina, se houver necessidade disso.
“O sistema pode funcionar de três modos: apenas com o motor elétrico, em modo híbrido ou apenas com o motor a gasolina”
O sistema pode funcionar de três modos: apenas com o motor elétrico a mover o carro, em modo híbrido com os dois motores a funcionar (elétrico e gasolina) ou apenas com o motor a gasolina.
O condutor pode escolher o modo de condução 100% elétrico, mas tem que circular a baixa velocidade e pressionando pouco o acelerador e, mesmo assim, esse modo dura apenas alguns quilómetros seguidos. Isto porque o sistema não foi projetado para essa utilização.
É à gestão eletrónica que deve ser deixada a decisão sobre qual o melhor modo a ser utilizado, ou seja, quando deve desligar o motor a gasolina e deixar o carro rolar numa descida; ou quando deve entregar todo o esforço ao motor a gasolina, numa reta a alta velocidade na autoestrada, de forma a poupar a carga da bateria.
“Um destes modelos consegue circular durante 50% do tempo sem emissões poluentes”
Esta gestão depende de vários parâmetros, como a energia necessária para cada situação, o nível de carga da bateria e a carga do veículo.
E os resultados podem surpreender quem nunca guiou um “full hybrid”. Segundo dados da Toyota, confirmados várias vezes com diferentes frotas de automóveis e de condutores, um destes modelos consegue circular durante 50% do tempo sem emissões poluentes, em percursos urbanos/suburbanos.
Em percursos estritamente urbanos, o sistema consegue funcionar em modo elétrico durante bastante mais tempo. Devido à maior frequência dos ciclos de regeneração.
O segredo está na gestão contínua da carga e descarga da bateria, multiplicando os ciclos de regeneração o mais possível. Assim, o sistema elétrico está apto a ajudar o motor a gasolina em muitas situações, reduzindo os consumos e emissões.
No caso da Toyota, a marca anuncia uma redução de consumos entre os 30 e 40%, face a um motor a gasolina convencional.
Neste vídeo, pode ver como funciona o sistema híbrido do Toyota Camry:
Híbrido “Plug-in”
Neste caso, o sistema híbrido recebe um motor elétrico mais potente e uma bateria muito maior. Deste modo, passa a ser possível circular em modo 100% elétrico durante cerca de 50 km, desde que se comece o trajeto com a bateria totalmente carregada.
Quando a bateria se descarrega, o veiculo passa a trabalhar como um híbrido.
A grande vantagem é ser possível conduzir em modo 100% elétrico com emissões locais zero, mas apenas em trajetos relativamente curtos.
As desvantagens não podem ser ignoradas, começando com uma subida de peso, devido à presença da bateria maior.
Depois há a considerar o tempo de recarga da bateria, que demora várias horas, dependendo de ser feita numa vulgar tomada doméstica ou numa “wall-box” mais potente.
A necessidade de manusear cabos elétricos é também algo que deve ser levado em conta, sobretudo para quem deseje utilizar um “plug-in” como deve ser usado: dando prioridade à condução elétrica e carregando a bateria com a maior frequência possível.
Alguns modelos deste tipo, têm uma função de carregamento da bateria em andamento, através do motor a gasolina, que assim adiciona uma função de gerador. Mas com prejuízo para a utilização eficiente da gasolina.
Neste vídeo pode ver como funciona o sistema do Prius Plug-in:
Qual o melhor?
Olhando para o atual desenvolvimento técnico dos vários sistemas híbridos, conclui-se que o “full-hybrid” ou “self-charging hybrid” é aquele que está mais desenvolvido e se torna mais prático de utilizar, sem necessidade de preocupações com o carregamento da bateria.
Mas para quem faça percursos diários pequenos e tenha possibilidade de carregar a bateria em casa ou no emprego, o “plug-in” é uma boa escolha.
Historicamente, é justo reconhecer o papel que a Toyota teve ao longo das últimas três décadas no desenvolvimento desta tecnologia. E alguns dados são esclarecedores do caminho percorrido.
Por exemplo, os sistemas híbridos passaram de 288 Volt para 600 Volt e a densidade energética das baterias foi multiplicada por duas vezes e meia. A utilização de metais raros na construção das baterias desceu uns incríveis 96% e mesmo nos motores houve muito progresso, como a redução para metade do número de magnetos necessários.
Também o mercado de usados está a reagir bem aos híbridos, com os valores residuais a subir. Neste momento, na Europa, esses valores estão 30% acima dos praticados para um veículo 100% elétrico.
Conclusão
Hoje, estamos a assistir a uma vaga de eletrificação de praticamente todos os motores de combustão interna, para baixar as emissões, mas nem todas as soluções maximizam o potencial desse ganho.
Qualquer eletrificação que se faça a um motor de combustão interna vai trazer algum benefício em consumos e emissões. Mas é preciso que o comprador esteja bem ciente das diferenças que existem entre os vários tipos de híbridos, para escolher o que melhor se adapta à sua utilização.
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