Eles não são novidade no mercado, mas só agora estão em alta. O Ford Fusion Hybrid foi o primeiro carro híbrido a ser vendido no Brasil, em 2012. Hoje, é possível encontrar por aqui mais de dez modelos que adotam essa tecnologia.
Eles funcionam com dois tipos motores: um elétrico e outro movido a combustão, seja etanol (a partir do novo Toyota Corolla) ou gasolina. A configuração mais comum é aquela em que ambos atuam no eixo dianteiro (caso do Prius e do Fusion). Mas outros se valem do motor elétrico no eixo traseiro para ter tração integral sem a necessidade do cardã, que aumenta a perda mecânica e o consumo, como é o caso do Volvo XC60 e família.
Também há um caso raro: alguns carros “elétricos” utilizam um pequeno motor a gasolina para recarregar as baterias e aumentar a autonomia, exemplo do BMW i3.
Para entender melhor o funcionamento desses veículos, Autoesporte conversou com Edson Orikassa, gerente de assuntos governamentais e regulamentação veicular da Toyota.
Cada motor tem funções diferentes. O propulsor a combustão tem como objetivo a movimentação do veículo e atua sobretudo quando há alta demanda de potência ou torque – situação de aclives e alta velocidade, por exemplo.
Orikassa explica que, quando o sistema central do veículo reconhece que as baterias do motor elétrico está baixa, a combustão entra em ação até com o carro parado ou no trânsito e ajuda a recarregar a energia.
Por sua vez, é a eletricidade que atua para tirar o veículo da inércia. Na hora que você dá a partida, o silêncio é a resposta, mas o fôlego para rodar apenas com o motor elétrico — em situações de baixa demanda — é curto. Híbridos convencionais percorrem poucos quilômetros nesse modo.
Um dos principais — e mais importantes — componentes de um híbrido é o gerador. Ele é responsável por transformar a energia cinética que vêm do motor a combustão em energia elétrica, que será usada pelo segundo motor. Essa conversão ocorre em frenagens e quando o carro está andando sem aceleração.
Quando as contas não batem, o problema não está na matemática
Em relação à potência, o lógico seria pensar que para calcular a potência total do carro basta somar as potências de cada motor, certo? Não. Segundo Edson, os carros híbridos têm uma condição que não trabalha com os motores na potência máxima.
A força que um carro híbrido pode atingir é uma estimativa feita a partir do funcionamento no qual os motores trabalhariam em um modo de máxima eficiência.
Tomando como exemplo o novo Corolla: ele conta conta um motor elétrico de 72 cv outro a combustão flex 1.8 de quatro cilindros, 98 cv e 14,5 kgfm. Juntos, são capazes de gerar 122 cv. O valor resultante é 48 cv menor do que a soma total das duas potências.
Ele ainda aponta que os números variam de acordo com a montadora, uma vez que as calibragens são diferentes. Outro aspecto levado em consideração são as características de cada modelo, que obviamente são distintas.
Três tipos de híbridos
Os carros híbridos englobam três classificações: em série, paralelo e mistos. Essa diferenciação diz respeito ao quanto de cada motor é utilizado na movimentação do veículo.
Aqueles que possuem sistema em série são locomovidos exclusivamente pelo motor elétrico. O movido a combustão serve apenas para gerar e fornecer a energia que irá recarregar a bateria.
Já o paralelo pode contar com os dois motores para tracionar as rodas, ainda que o movido a gasolina tome para si a maior parte do trabalho. É o caso do novo Toyota RAV4, que chegou ao Brasil apenas na versão Hybrid (confira o teste do SUV). O grupo japonês é o que mais investe na nova propulsão no país. Além de terem anunciado a produção do novo Corolla híbrido, a marca de luxo, Lexus, passou a focar apenas nos carros do tipo no país.
Sem ocupar muito espaço na cabine ou debaixo do capô, o sistema híbrido pode ser aplicado até em modelos compactos. Um exemplo é o novo Honda Fit 2020, contemplado com o sistema i-MMD (Intelligent Multi-Mode Drive), que alterna os dois motores. Orikassa aponta que, nesse caso, a motorização a combustível entra para dar mais potência ao veículo.
Ao mesclar os sistemas anteriores, temos o híbrido misto: ele combina as características do sistema paralelo e em série. O alvo é sempre a atingir máxima eficiência, não importando qual motor será utilizado na movimentação do carro.
O plug-in
Os híbridos do tipo plug-in tem como diferencial um plugue que permite a conexão do carro à tomada. Através de um cabo, é possível alimentar a bateria através de uma fonte de energia doméstica (ou de recarga rápida).
A vantagem sobre o full hybrid (ou híbrido total) está na bateria com maior capacidade – que pode armazenar e acumular mais energia. Além do motor a eletricidade mais forte. Deste modo, o carro consegue percorrer distâncias maiores utilizando apenas o motor elétrico, aponta o porta-voz da Toyota.
Outro ponto forte é o consumo de combustível: cai quase pela metade.
Vale ressaltar que “fora da tomada” ele é um híbrido como qualquer outro. A função do plug-in é apenas ser uma opção alternativa à recarga da bateria.
Ciclo de Atkinson X Otto
O ciclo Otto é comum aos carros que trabalham unicamente com motorização a combustão. Nesse sistema, pistões e bielas são conectados ao virabrequim, operando em um ciclo de quatro tempos. A cada ciclo completo (ou um giro total do virabrequim), há quatro movimentos separados nas fases de admissão, compressão, combustão e exaustão.
Já o chamado ciclo Atkinson, presente em carros híbridos, utiliza a mesma base do Otto e busca a eficiência máxima na queima do combustível. Porém, o primeiro gera menos torque e menos potência. A diferença está na primeira fase do ciclo.
No ciclo Otto, as válvulas de admissão se fecham quando o pistão atinge o fundo e, logo em seguida, inicia-se a fase de compressão. No ciclo Atkinson, as válvulas de admissão só se fecham após o pistão começar a subir novamente.
Assim, parte do combustível e do ar que foi levado retorna ao consumo. O motor é capaz de transferir mais energia da combustão do ar e combustível para o movimento do pistão, atrasando o início da compressão.
Para realizar a conversão de energia da gasolina ou do diesel queimado durante o movimento do pistão sem que haja desperdício, a pressão do cilindro e a temperatura no momento em que pistão atinge o fundo é menor do que a de motor convencional.
Por que comprar um carro híbrido?
Apesar do preço elevado dos carros híbridos no Brasil – podem ser até R$ 100 mil mais caros que os equivalentes convencionais, a economia é sentida no bolso ao abastecer. Por usar energia elétrica para tracionar as rodas, o consumo de combustível cai de forma significativa.
Outro ponto que chama atenção é a durabilidade do veículo. Edson explica que os híbridos têm menos componentes que um veículo normal. Eles não usam motor de partida, embreagem e nem alternador, por exemplo. Tendo menos peças, consequentemente o custo da manutenção no pós-venda é menor.
Além disso, é sustentável. Por utilizar energia elétrica, as emissões de gás carbônico pelo motor são mais baixas.
