Poucos construtores têm um sistema híbrido nos segmentos dos familiares compactos e SUV do mesmo tamanho. A Toyota tem investido muito nesta área, com incidência no motor de 1.8 litros.
Mas, para a nova geração do Corolla e do renovado C-HR, decidiu introduzir uma segunda opção, na forma de um novo motor 2.0 híbrido. Com tão pouca diferença de cilindrada, qual a razão para esta segunda opção?…
Para começar, convém lembrar que a cilindrada dos motores é cada vez menos um indicador das suas competências. Ao contrário do que acontecia no passado, em que isso determinava a performance de um motor em relação a outro.
Com a generalização dos turbocompressores e dos sistemas híbridos, hoje há outros fatores mais relevantes para distinguir os motores entre si. Por isso, o facto de a Toyota ter duas motorizações híbridas, de cilindrada tão próxima, não significa muito.
A quarta geração híbrida da Toyota
Talvez porque tenciona abrir as suas patentes, para que outros construtores possam construir sistemas semelhantes, a Toyota decidiu revelar em grande detalhe a evolução que o motor 2.0 híbrido representa face ao 1.8 híbrido.
Se está a temer que vem aí uma aula de engenharia mecânica, esteja tranquilo, que não é isso que vai ler a seguir.
O motor 2.0 híbrido marca a quarta geração dos sistemas híbridos da Toyota. A marca está a virar a página neste domínio e isso é o mais importante a reter.
As semelhanças entre os dois sistemas são apenas de conceito geral, toda a execução é diferente.
As evoluções encontram-se em todo o lado, podendo dividir-se em dois ramos principais: o motor de quatro cilindros 2.0, que estreia uma nova geração de motores a gasolina; e toda a parte elétrica/híbrida.
Motor a gasolina de nova geração
No motor a gasolina, o trabalho feito pode ser dividido em três partes.
A primeira foi a otimização da combustão, que ficou mais rápida para se conseguir extrair mais energia da gasolina.
As medidas tomadas para isto acontecer foram várias. A taxa de compressão subiu aos 14:1 e o desenho dos êmbolos permite à mistura ar/gasolina formar uma esfera gasosa em torno da vela.
A entrada da mistura na câmara de combustão é controlada pela injeção D-4S, que pode ser direta, indireta ou ambas, dependendo da carga pedida ao motor. Mas também é controlada pelo novo coletor de admissão, com menos atrito e pelas válvulas, mais inclinadas.
O detalhe chegou ao ponto de usar um novo processo de revestimento superficial das sedes das válvulas, feito a laser.
Além disto, não se pode esquecer o contributo do ciclo Atkinson (que aumenta o curso do tempo da combustão) e da distribuição dupla variável Dual VVT-i.
VVT-iE mais uma nova sigla
Neste caso, a variação dos tempos de abertura das válvulas de admissão passou a ser feita através de um sistema elétrico e não hidráulico. Claro que a Toyota não perdeu a ocasião para lhe dar uma nova sigla: VVT-iE.
As vantagens do comando elétrico são ângulos da abertura das válvulas mais amplos e melhor controlo, sobretudo no arranque.
A segunda área de intervenção foi a redução das perdas internas por atrito. O primeiro passo foi reduzir o peso das peças móveis. O motor é 20% mais leve, ficando-se pelos 113 kg.
Peças mais leves geram menos pressão umas nas outras, o que reduz de imediato o atrito e permite usar óleos mais finos, com menos atrito. Para quem tenha interesse no assunto, a Toyota diz que usa óleo 0W16.
O efeito cascata continua, pois assim é possível usar uma bomba de óleo de variação contínua, que faz diminuir as chamadas perdas por bombagem.
Finalmente, o controlo da temperatura de funcionamento. Não interessa que o motor trabalhe muito quente, nem muito frio, por isso há uma bomba e um conjunto de válvulas que gerem o fluxo do líquido de refrigeração, tanto em caudal como em sentido.
Com tudo isto, a eficiência térmica do motor 2.0 subiu aos 41%, que é um recorde para motores a gasolina, batendo o 1.8, que detinha o recorde anterior com 40%.
E na parte elétrica?
E o que fizeram os engenheiros da Toyota na parte elétrica?
Os principais objetivos foram reduzir o tamanho e o peso de todos os componentes elétricos do sistema híbrido e dar mais importância à potência que ao binário.
Para começar, os dois motores elétricos foram colocados em dois eixos paralelos, a transmissão é mais compacta o que permitiu diminuir em 44 mm o comprimento do conjunto.
O sistema híbrido da Toyota tem a originalidade de usar duas máquinas elétricas, a MG1 (Motor/Generator ou motor/gerador) funciona sobretudo como gerador, em todas as alturas. E também funciona como motor de arranque do motor a gasolina.
A MG2 é mais potente e trabalha como motor de tração. Também funciona como gerador, regenerando energia durante as travagens.
A sua potência é de 80 kW (109 cv) com 202 Nm de binário, contribuindo para os 184 cv de potência combinada do motor 2.0 híbrido.
Esta MG2 foi repensada para dar prioridade à potência, de modo a que a relação entre o pisar do acelerador e o som do motor a gasolina seja mais proporcional.
A sua potência permite-lhe mover o carro sozinho nos primeiros dois quilómetros após o arranque. Mas, mais importante do que isso, consegue funcionar até aos 120 km/h.
Melhor eletrónica
Há também uma nova unidade de controlo da energia, que acaba por ser o cérebro de todo o sistema.
A sua nova gestão levou a uma descida de 20% nas perdas na parte elétrica, com a tensão a subir aos 650 Volt.
Finalmente, a bateria. E aqui é precisa uma explicação.
Ao contrário do que se poderia esperar, o 2.0 híbrido usa uma bateria de NiMh, ou seja, hidretos metálicos de Níquel. Enquanto o 1.8 híbrido usa uma bateria de iões de Lítio.
A Toyota explica esta inesperada escolha da seguinte forma: o motor 1.8 hibrido tem menos potência (122 cv) por isso precisa de toda a ajuda possível.
A bateria de iões de Lítio tem maior capacidade de armazenar e entregar potência, sendo mais pequena e mais leve.
Pelo seu lado, o motor 2.0 híbrido, funciona bem com uma bateria de NiMh, teoricamente menos sofisticada.
Mas trata-se de uma bateria nova que trabalha a 216 Volt (207,2 Volt no caso da bateria do 1.8 híbrido) e foi otimizada em termos de gestão, arrefecimento e maior faixa de regeneração.
Tem, por isso, maior densidade de energia que na geração anterior e mais células (180 contra as 56 da bateria do 1.8 híbrido) para poder dar resposta ao motor elétrico mais potente.
Conclusão
Este investimento da Toyota num segundo sistema híbrido leva o conceito para uma nova geração. Mas isso não quer dizer que não continue a existir interesse do mercado no 1.8 híbrido, até por ser mais barato.
Comparando os dois, o novo sistema tem 50% mais potência e consome apenas mais 10% de gasolina, passando de 4,8 para 5,3 l/100 km. O ruído baixa dos 66,7 dB para os 65 dB.
A razão para isto está na maior participação da parte elétrica, que proporciona ao sistema propulsionar o carro em modo de zero emissões durante 80% do tempo de condução normal. Um facto muitas vezes esquecido e que os sistemas híbridos mais simples não conseguem acompanhar.
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