Como funcionam os carros híbridos

Autor: 
Julia Layton,Karim Nice
carros hibridos

Você já se surpreendeu com o preço da gasolina ao chegar ao posto para abastecer seu veículo? À medida que a bomba vai registrando 80, 100 ou mais reais, talvez você já tenha pensado em trocar seu carro por um mais econômico. Talvez, ainda, esteja preocupado com o fato de seu carro contribuir para o efeito estufa.

A indústria automobilística tem a tecnologia para enfrentar essas preocupações. É o carro híbrido. Atualmente há muitos modelos no mercado e a maior parte das fábricas já tem planos de fabricar suas próprias versões. Infelizmente, no Brasil, isso ainda vai demorar um pouco.


Foto cortesia de Consumer Guide and Publications International, Ltd.
O automóvel híbrido Honda Insight 2006

Como funciona um automóvel híbrido? O que há sob o capô que lhe dá de 12 a 20 quilômetros a mais por litro que o automóvel comum? E será que ele polui menos apenas porque é mais econômico? Neste artigo, nós o ajudaremos a entender como esta tecnologia funciona e ainda lhe daremos algumas dicas sobre como dirigir um carro híbrido para obter o máximo em termos de eficiência.

Provavelmente muitas pessoas já tiveram um veículo híbrido algum dia. Por exemplo, uma bicicleta motorizada é um tipo de híbrido, porque combina a potência de um motor a gasolina com a força das pedaladas de seu condutor. Na verdade, veículos híbridos estão por todos os lados. A maior parte das locomotivas que vemos puxando trens são híbridos a diesel e a eletricidade . Cidades como Seattle têm ônibus a diesel e elétricos - esses veículos podem extrair a energia elétrica de cabos suspensos ou operar com óleo diesel quando estão longe dos cabos. Aqueles caminhões de mineração enormes geralmente são híbridos a diesel e eletricidade. Submarinos também são veículos híbridos - alguns são nuclear-elétricos e outros são movidos a diesel e eletricidade . Qualquer veículo que combine duas ou mais fontes de energia que possa proporcionar potência de propulsão, direta ou indiretamente, é um híbrido.

A maior parte dos carros híbridos hoje existente funciona a gasolina e eletricidade, embora a fábrica francesa PSA Peugeot Citroën tenha dois carros híbridos diesel-elétricos em seus planos. Uma vez que híbridos a gasolina são os mais comuns, este artigo se concentrará neles.

Energia térmica x energia elétrica

O automóvel híbrido a gasolina e eletricidade é exatamente isso - um cruzamento entre um automóvel movido a gasolina e um carro elétrico. Começaremos com alguns diagramas que explicam as diferenças entre um carro movido a gasolina e um carro elétrico típico.

Um carro a gasolina tem um tanque de combustível, que fornece gasolina para o motor. O motor, por sua vez, aciona uma transmissão, que por sua vez gira as rodas.


Carro movido a gasolina.
Passe o mouse sobre as peças para ter uma visão

Um carro elétrico, por outro lado, tem um conjunto de. baterias que fornecem eletricidade para um motor elétrico. O motor aciona uma transmissão, que por sua vez movimenta as rodas.


Carro elétrico. Passe o mouse sobre as peças para ter uma visão tridimensional

O automóvel híbrido é um misto dos dois. Ele tenta reduzir significativamente o consumo de combustível e as emissões de um automóvel movido a gasolina, enquanto supera as deficiências de um carro elétrico.
Para poder nos ser útil, um carro deve atender a certas exigências mínimas. Ele deve ser capaz de:
  • andar pelo menos 500 quilômetros antes de ser reabastecido
  • ser reabastecido com rapidez e facilidade
  • manter velocidade semelhante à de outros veículos na estrada

Um carro a gasolina atende a essas exigências, mas produz um volume relativamente grande de poluição e, em geral, faz poucos quilômetros por litro. Um carro elétrico, porém, quase não polui, mas faz apenas cerca de 80 a 160 km entre recargas. Além disso, o problema é que a recarga do carro elétrico é muito lenta e inconveniente.

Um carro elétrico e a gasolina combina essas duas possibilidades em um só sistema que alavanca o poder da gasolina e da eletricidade.

Estrutura híbrida gasolina-elétrica

Carros híbridos a gasolina e eletricidade contêm as seguintes peças:

  • Motor a gasolina - o carro híbrido tem um motor a gasolina bastante semelhante àquele que encontramos na maioria dos carros. Entretanto, o motor de um híbrido é menor e usa tecnologias avançadas para reduzir a emissão de poluentes e aumentar sua eficiência.

  • Tanque de combustível - o tanque de combustível em um híbrido é o dispositivo de armazenamento de energia para o motor a gasolina. A gasolina tem uma densidade de energia muito superior à das baterias. Por exemplo, precisamos de 450 gramas de baterias para armazenar a mesma energia gerada por 3,79 litros ou 3 quilogramas de gasolina.

  • Motor elétrico - o motor elétrico em um carro híbrido é muito sofisticado. A tecnologia eletrônica avançada permite sua atuação tanto como um motor quanto como um gerador. Por exemplo, se for preciso, esta espécie de automóvel pode extrair energia das baterias para acelerar. Entretanto, agindo como gerador, ele pode frear o veículo e devolver energia para as baterias.
  • Gerador - o gerador é similar a um motor elétrico, mas age apenas para a produção de energia elétrica. Ele é usado principalmente em híbridos em série (ver abaixo).

  • Baterias - as baterias de um carro híbrido são o dispositivo de armazenamento de energia para o motor elétrico. Diferentemente da gasolina no tanque de combustível, que pode acionar apenas o motor a gasolina, o motor elétrico em um carro híbrido pode fornecer energia para as baterias e ainda retirar energia delas.

  • Transmissão - A transmissão em um carro híbrido executa a mesma função básica que a transmissão em um carro convencional. Alguns híbridos, como o Honda Insight, têm transmissões convencionais. Outros, como o Toyota Prius, têm transmissão radicalmente diferente, sobre a qual falaremos mais adiante.

    Imagem cortesia DaimlerChrysler
    O Mercedes-Benz M-Class HyPer - um veículo-conceito híbrido

É possível combinar as duas fontes de energia encontradas em um carro híbrido de diferentes maneiras. Uma delas, conhecida como híbrido em paralelo, tem um tanque de combustível que fornece gasolina para o motor e um conjunto de baterias que fornece energia para o motor elétrico. Tanto o motor a gasolina quanto o motor elétrico podem ativar a transmissão ao mesmo tempo e a transmissão então movimenta as rodas.

A animação abaixo mostra um híbrido em paralelo típico. Você perceberá que o tanque de combustível e o motor a gasolina conectam-se à transmissão. As baterias e o motor elétrico também se conectam à transmissão independentemente. Assim, em um híbrido em paralelo, tanto o motor elétrico quanto o motor a gasolina podem oferecer potência de propulsão.

Carro híbrido em paralelo
Passe o mouse sobre as peças para ter uma visão tridimensional

Carro híbrido em série
Passe o mouse sobre as peças para ter uma visão tridimensional


Em comparação, em um híbrido em série (abaixo), o motor a gasolina ativa um gerador que pode carregar as baterias ou alimentar o motor elétrico que impulsiona a transmissão. Portanto, o motor a gasolina nunca movimenta diretamente o veículo.

Observe o diagrama do híbrido em série, começando com o tanque de combustível e você perceberá que todos os componentes formam uma linha que ao final conecta-se com a transmissão.

    A estrutura de um carro híbrido tira vantagem de duas fontes de energia para aumentar a eficiência e oferece o tipo de desempenho que a maior parte das pessoas busca em um veículo. Na próxima página mostraremos como isto é feito.