Os primeiros carros elétricos e híbridos

Os primeiros carros elétricos e híbridos

O primeiro veículo elétrico inventado é bem antigo. Seu inventor, o escocês Robert Anderson of Aberdeen o construiu em 1839. Ao contrário do que grande parte das pessoas imagina, os carros elétricos já foram populares. Em 1901 eles respondiam por quase 40% dos veículos em circulação nos Estados Unidos. Eram os carros preferidos das mulheres, por serem fáceis de dirigir, não expelirem fumaça, nem ser preciso dar a partida utilizando uma manivela, como nos veículos movidos à gasolina daquela época!

Havia estações de recarga, geralmente nas concessionárias de veículos, e algumas montadoras divulgavam que seus carros elétricos poderiam percorrer longas distâncias com uma única carga de bateria.

Porém os carros elétricos começaram a desaparecer quando a Ford começou a produção em massa de seu exemplar à gasolina, o Ford T. Por serem produzidos larga escala, tinham um preço extremamente reduzido frente aos veículos elétricos da época, sendo 60% mais baratos. Além disso, outros fatores contribuíram, tais como a invenção da partida elétrica e a queda no preço da gasolina, proporcionada pela descoberta de petróleo no Texas na década de 1920 e a conseqüente multiplicação de postos de combustíveis pelas estradas e interior do país, inclusive em áreas rurais, onde não havia acesso à energia elétrica. Tudo isso levou ao fim a produção dos veículos elétricos nos Estados Unidos, por volta de 1930.

OS carros elétricos modernos:

Atualmente, com a necessidade de reduzir a emissão de gases do efeito estufa, e consequentemente frear os efeitos do aquecimento global, as grandes montadoras têm investido seus esforços em desenvolver novas alternativas aos veículos movidos à combustão. Neste cenário os carros elétricos ganham cada vez mais importância, e o novo desafio será desenvolver modelos mais eficientes com relação ao custo-benefício, que possam ser fabricados em grande escala.

De maneira geral, os carros elétricos modernos têm em comum um motor movido à eletricidade. Porém diferem em relação às fontes de energia necessárias para produzir ou armazenar a eletricidade que o motor necessita. Essas fontes variam, desde baterias de enxofre, lítio, grafeno, baterias de estado sólido, bem como da queima de combustíveis tradicionais, como a gasolina, ou da reação química do hidrogênio. Dessas fontes, a que tem se destacado como a mais promissora é o hidrogênio. Ela produz eletricidade através da reação química entre o hidrogênio e o oxigênio do ar, não emitindo poluentes, sendo o subproduto da reação química apenas vapor de água! Como não há explosões acontecendo dentro do motor como nos motores à combustão, o processo não emite ruídos.

Além disso, tem um desempenho comparável aos veículos tradicionais. Muitos desses protótipos estão em centros de pesquisa espalhados pelo mundo todo. Porém ainda há o desafio de diminuir os custos com a produção de certos componentes, o que os especialistas acreditam ser possível apenas com a produção em larga escala. Os carros elétricos são equipados com motores que possuem uma célula combustível que transforma a reação química em eletricidade. A eletricidade gerada pode ir direto para o motor, fazendo com que o carro se movimente, ou também pode abastecer duas reservas de energia: as baterias e os ultracapacitores.

As baterias funcionam de maneira semelhante às baterias de celular, que armazenam energia suficiente para promover uma carga extra de força para fazer, por exemplo, o carro subir uma ladeira. Já os ultracapacitores funcionam com a mesma função das baterias, só que com maior agilidade, por exemplo, quando é necessário acelerar o carro repentinamente, como numa arrancada. Outro item interessante nos carros elétricos é o freio regenerativo, que transforma a energia mecânica das frenagens em eletricidade, para recarregar as baterias.

Carros híbridos:

O primeiro carro híbrido, chamado Elektromobil foi desenvolvido por Ferdinand Porsche e Jacob Lohner em 1896, e possuía motor a combustão e elétrico.

Os carros híbridos são veículos que funcionam com dois motores, um a combustão e um elétrico. Em comparação aos veículos convencionais, com motor a combustão, são mais econômicos e menos poluentes. Atualmente no mercado existem três tipos de carros híbridos: o híbrido-paralelo, híbrido-série e híbrido-misto. Cada um tem um funcionamento diferenciado, utiliza mais ou menos energia de suas baterias, bem como custos de produção e preços de vendas. Quanto mais um veículo híbrido ou elétrico for dependente da bateria, mais caro ele será, pois este componente responde em média a 40% do custo total de produção do veículo.

Modelo híbrido-paralelo:

Neste modelo os dois motores, tanto o elétrico quanto o motor a combustão geram tração para mover as rodas do carro, funcionando paralelamente. Em geral o motor elétrico está conectado ao eixo dianteiro, e o eixo traseiro é movimentado pelo motor à combustão. Também é possível que ambos estejam no mesmo eixo, porém, essa configuração encarece o sistema, por exigir a existência de controladores eletrônicos mais sofisticados.

Modelo híbrido-série:

No híbrido série, a tração nas rodas é gerada apenas pelo motor elétrico. Neste modelo, o motor à combustão é usado apenas para alimentar as baterias, que precisam ser maiores que as usadas no híbrido paralelo, visto que o carro não é capaz de andar diretamente com gasolina. Deste modo este modelo tende a ser mais caro que o anterior.

Modelo híbrido-misto:

O híbrido misto é estruturalmente mais complexo que os modelos descritos anteriormente, pois possui um sofisticado sistema eletrônico que avalia, em tempo real, as condições do percurso e do veículo. Este sistema é que decide qual o momento de acionar o motor elétrico ou o motor à combustão. O motorista também pode optar por qual motores utilizar, através de um menu. Esses veículos também tem um custo mais elevado, tanto pelo sistema eletrônico que o compõe, como também pelas baterias necessárias para alimentar o motor elétrico, que devem ser grandes.

O sistema de freios regenerativos, comentado anteriormente, também está presente nos veículos híbridos. Essa tecnologia permite que a energia dispersada quando os freios são acionados seja usada para recarregar as baterias, tornando o conjunto mais eficiente. Outro item importante nos veículos híbridos é a tecnologia plug-in, para alimentação das baterias, que é como uma tomada no veículo, em que se conecta um cabo de alimentação. Este cabo pode ser de um tipo especial para ser usado em eletropostos, ou comum, para ser conectado à uma tomada residencial.

A autonomia dos veículos híbridos é menor do que nos veículos puramente elétricos. Um híbrido misto, por exemplo, tem autonomia de cerca de 40 km, enquanto os modelos elétricos têm em média autonomia de 300 KM, com alguns modelos podendo alcançar a marca de 400 KM, sem precisar recarregar.

Existem ainda os veículos chamados mild-hybrid, que são equipados com algumas tecnologias híbridas. Nesses veículos o motor elétrico não tem força suficiente para tracionar as rodas e, no geral, utiliza-se um motor de arranque que administra um sistema de start/stop.

Desta forma, quando o carro para, o motor é desligado, mas dispositivos elétricos podem continuar funcionando. O sistema funciona no formato do híbrido-paralelo, sem a tração elétrica, apenas como um auxílio ao motor a combustão.

Nesses veículos as baterias são menores e mais baratas, mas a eletricidade faz apenas uma pequena economia no consumo, em média de 8%. Há também no mercado veículos conhecidos como full-hybrid, que são carros híbridos que conseguem andar no modo que utiliza apenas eletricidade, mas com pouca autonomia, rodando assim curtos períodos de tempo.

master

Envie-nos seu comentário

%d blogueiros gostam disto: