SISTEMAS DE RECUPERAÇÃO ENERGETICA NO MEIO AUTOMOTIVO

...

Além dessas funções de observar periodicamente o funcionamento do veículo e até de trabalhar junto ao funcionamento do mesmo, hoje os engenheiros e vários tipos de especialistas estão sempre pensando em como poder melhorar todo o conjunto do veículo, para que ele tenha um melhor desempenho tanto em funcionamento em suas várias situações de campos de trabalho que ele seja submetido a passar como também na questão de consumo, sempre pensando em poder melhorar e consumir menos, tanto em combustível como em peças.

Com este intuito podemos ver que os carros de fórmula 1 estão tendo várias modificações, desde a potências como estruturalmente em seus motores, até o sistema de consumo e funcionamento para melhorar o desempenho do veículo. Eles foram modificados para poder desempenhar funções de altas velocidades, que na verdade é o que eles precisam sempre, porém com essas modificações podemos estudar e ver que as mesmas podem ser realizadas nos veículos que utilizamos no dia-a-dia, mas não com a finalidade de velocidade e sim de desfrutar do dispositivo que foi instalado para melhorar a questão consumo dos utilitários que temos hoje, com isso algumas empresas já estão aderindo a este conceito de melhorar e consumir menos. Para isso podemos presenciar já alguns carros com este mesmo pensamento, porém com tecnologias bem parecidas com os mesmos utilizados na fórmula 1, que são o Ford Fusion Hibrid, o Porshe 918 e o McLaren P1, que contam com sistemas de recuperação de energia, entre outros tipos de dispositivos que visam consumir menos e conseguir entregar ao consumidor o mesmo desempenho e talvez até mais um pouco do que o mesmo poderia entregar se não estivesse com este dispositivo integrado ao sistema funcional do veículo.

OBJETIVO

O objetivo do presente estudo em modo geral é de mostrar alguns dos muitos avanços tecnológicos que estão acontecendo no meio automotivo, abrangendo um sistema que será muito interessante futuramente às fabricas e montadoras de veículos, pois o que iremos abordar é um sistema novo que está sendo utilizado nos carros de fórmula 1, usando o próprio motor para realizar a recuperação de energia para o seu sistema de funcionamento.

De uma forma mais específica vamos discorrer sobre o sistema ERS que é um dos muitos avanços tecnológicos dos carros de fórmula 1, a fim de mostrar como esse sistema funciona em seu meio normal de serviço, assim como, o seu uso, o tipo de armazenamento e como ele pode ser acionado dando o seu devido valor em potência para o motor do veículo, que outrora foi o gerador dessa mesma potência “extra” acumulada.

Pensando neste aspecto de geração de energia limpa, podemos dizer que este sistema faz com que se consiga altas velocidades para os devidos fins nas corridas onde esses veículos são utilizados, porém sem precisar de um gasto a mais com o combustível derivado do petróleo que está no tanque do veículo para que o mesmo consiga atingir as altas velocidades a mais que o sistema pode oferecer.

Quando dizemos que esse sistema será muito interessante futuramente às montadoras e fabricas de automóveis, estamos relacionando a realidade do planeta em questões ambientais com a utilização diária e necessária dos automóveis para a locomoção dos seres humanos e até mesmo de animais ou objetos.

O que queremos mostrar é que não se faz necessário somente o aumento da potência do motor em que se diz a junção de novas peças mecânicas ao sistema do motor fazendo com que o mesmo venha a gastar mais combustível para dar um resultado de altas velocidades, mas sim a realização de estudos e testes de equipamentos e programas que consigam realizar os mesmos resultados obtidos anteriormente com motores somente a combustão, porém agora com o sistema modificado trazendo um resultado possivelmente até melhor que o anterior, e mostrando que se pode desfrutar mais ainda do próprio motor para se ter resultados satisfatórios com a funcionalidade de todo o motor assim como a absorção ao máximo dos resultados de todos os componentes do motor.

Hoje já podemos ver sistemas parecidos com o ERS integrados nos motores de alguns veículos, que fazem com que não seja necessário somete o motor a combustão para locomover os automóveis, que são os carros que tem o sistema de motores híbridos, e também os carros que tem motores totalmente elétricos como alguns veículos da BMW.

Abordaremos o sistema ERS destacando a recuperação de energia cinética que ele realiza nos veículos da fórmula 1, e que trouxe uma importante evolução para este meio, podendo demonstrar e realizar maior eficiência energética e desempenho aos motores e consequentemente aos veículos da F1 em modo geral.

Analisaremos a evolução dos motores com o sistema ERS quanto ao seu desempenho, o seu consumo, a sua devida potência a mais ao motor, o torque que ele realiza e o sistemas de recuperação de energia como um todo.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para melhor analise descritiva do sistema de recuperação de energia adotado pelos carros de F1 abordaremos algumas alterações no regulamento da temporada de 2014, além da mudança do tipo de alimentação do motor — da aspiração natural para o turbocompressor — há duas novas restrições para os motores: o combustível para a corrida foi limitado a 100 kg (35% menos que no ano passado) e o fluxo de combustível, que era ilimitado nos V8, agora não pode ser maior que 100 kg/h. Isso fará com que a “pressão ilimitada” do turbo dificilmente passe dos 3,5 bar. [2]

O congelamento de motores continua valendo, embora as mudanças por motivos “justos” sejam permitidas. O desenvolvimento de um V6 turbo não se resume a tirar dois cilindros e trocar os coletores por um “kit turbo” — a pressão na câmara de combustão chega ao dobro da atingida nos V8 sob pressurização máxima da turbina. Nesse caso, os motores estão muito mais propensos a causar pré-detonação da mistura ar-combustível – o que poderia ser fatal para o motor e colocaria em risco toda a temporada, uma vez que as equipes só podem usar cinco motores para cada piloto. Como são 19 corridas, cada motor precisa durar, na prática, quatro etapas — incluindo treinos livres e classificação. [2]

Com os novos motores o consumo de combustível foi reduzido consideravelmente para adequar-se ao novo regulamento. Os motores usarão injeção direta, que otimiza o uso de combustível e contribui para melhor rendimento e economia.

Jean-Michel Jalinier, Presidente da Renault Sport F1,declara em 2013 a seguinte frase:

“A