Como funciona um automóvel híbrido?

A PSA explica os detalhes da tecnologia

Configuração totalmente híbrida, micro-híbrida, paralela, em série ou derivada de energia... É por vezes difícil encontrar uma forma de contornar as diferentes tecnologias oferecidas pelos veículos eletrificados. No entanto, com o crescimento sempre crescente das compras de automóveis híbridos, o sector nunca foi tão dinâmico, incluindo incentivos financeiros e modelos de última geração.

autonews.pt @ 4-8-2021 10:57:24

A fim de melhor escolher o seu automóvel híbrido, aqui estão as bases do funcionamento de cada um

O carro híbrido: a combinação de dois motores

Um carro híbrido (HEV) é baseado na combinação de um motor de combustão interna (motor térmico a gasolina ou diesel) e um ou mais motores elétricos que utilizam energia armazenada em baterias. Estes motores podem funcionar em conjunto ou alternadamente.

Esta combinação permite tirar partido das vantagens de cada tipo de energia, ao mesmo tempo que limita as desvantagens. Isto permite poupar combustível e reduzir as emissões de gases de escape sem sacrificar o desempenho.

Os sistemas de motorização híbrida podem poupar combustível parando o motor térmico quando o veículo está em estacionamento, em marcha lenta em caso de paragem do trânsito ou quando a energia do motor elétricos é suficiente para alimentar o veículo sem a assistência do motor térmico. A bateria também fornece energia ao ar condicionado e acessórios enquanto o veículo está em marcha lenta sem carga. Se necessário, o motor térmico volta a engatar para fornecer mais energia para a aceleração.

Diferentes configurações de motor possíveis para um automóvel híbrido

Os fabricantes de automóveis utilizam diferentes designs híbridos para alcançar vários objetivos.

Automóvel híbrido com hibridização paralela

Este é o tipo híbrido mais comum. Numa configuração híbrida paralela, o(s) motor(es) elétrico(s) e o(s) motor(es) térmico(s) estão ligados a uma transmissão comum que combina as duas fontes de energia. Esta transmissão pode ser automática, manual ou variação contínua (CVT).

Uma vez que estas duas fontes de energia estão ligadas ao grupo motopropulsor, diz-se que estão a funcionar em paralelo.

O tipo de transmissão e a potência do motor térmico são os principais fatores que determinam o comportamento do híbrido paralelo (arranque, aceleração, etc.). Em geral, a hibridação paralela torna possível operar ambos os tipos de motores de acordo com a velocidade a que o veículo viaja.

Na maioria das vezes, até 30 a 50 km/h, o motor elétrico conduz o eixo. Para além disso, o motor térmico assume o comando.

Automóvel híbrido com hibridização em série

Neste desenho, o(s) motor(es) elétrico(s) são os únicos que fornecem a força motriz às rodas. Uma vez que o motor térmico não está ligado às rodas, a sua única função é carregar a bateria do motor elétrico.

Por exemplo, o motor térmico pode enviar a corrente elétrica diretamente para o motor elétrico ou carregar a bateria que armazena a eletricidade. O motor elétrico impulsiona o veículo, utilizando a sua potência para operar um eixo de transmissão ou um conjunto de eixos do motor que fazem funcionar as rodas.

Esta solução de hibridação é bastante rara. O motor térmico funciona como um gerador que gera a eletricidade necessária ao motor elétrico para fazer avançar o veículo. Contudo, isto resulta numa experiência de condução mais representativa de um automóvel elétrico, com uma aceleração mais suave e mais potente.

Automóvel Híbrido com Hibridação Mista ou Derivada de Potência

Este tipo de hibridização derivada do poder é uma combinação dos dois anteriores. Permite que o motor térmico forneça energia ao eixo enquanto conduz um gerador que recarrega a bateria, que alimenta um motor elétrico.

Esta arquitetura oferece a possibilidade de funcionamento 100% elétrico, mas parte da potência do motor térmico é sempre transformada em eletricidade para recarregar a bateria ou para alimentar o motor elétrico.

Operação diferente por níveis de hibridação

Carro híbrido misto (híbrido suave)

A hibridação suave, também conhecida como hibridação suave ou micro-hibridação, utiliza uma pequena bateria de iões de lítio de 48V e alternno-starter para apoiar o motor térmico, a fim de poupar combustível, aumentar o desempenho, ou ambos.

No entanto, o sistema de micro-hibridação não pode impulsionar o automóvel utilizando apenas eletricidade. O bloco elétrico é utilizado apenas como motor de arranque para o sistema automático Start & Stop, que corta o motor quando o carro pára para poupar combustível, como em engarrafamentos ou semáforos. Em alguns modelos de automóveis híbridos ligeiros, o motor elétrico também pode ajudar o motor térmico a manter uma velocidade constante de até 120 km/h.

Embora considerado uma forma mais simples e mais barata de comercializar tecnologia híbrida, uma vez que todos os modelos de veículos convencionais podem ser equipados com tecnologia híbrida, os sistemas micro-híbridos não melhoram tanto o consumo de combustível como os sistemas híbridos completos. A economia do modelo é de cerca de 0,5 L/100 km, em comparação com um veículo térmico convencional.

Veículo híbrido completo

Os sistemas híbridos completos utilizam o motor elétrico como única fonte de propulsão para a condução a baixa velocidade e baixas acelerações. Este modo elétrico pode ainda aumentar a eficiência energética em determinadas condições de condução.

Um automóvel híbrido completo também tem um motor a diesel ou a gasolina como principal fonte de energia para velocidades mais elevadas, que geralmente se engata acima dos 50 km/h. O motor elétrico fornece potência adicional quando necessário para permitir que o veículo seja mais eficiente com um motor a gasóleo ou a gasolina menos potente. Um carro híbrido poupa mais de 30% do combustível da cidade em comparação com o mesmo veículo com um único motor de combustível fóssil.

Automóvel Híbrido Recarregável (PHEV)

Ao contrário dos veículos híbridos HEV, cuja eletricidade é gerada apenas por travagem regenerativa, os carros híbridos plug-in, ou PHEV (Veículo Elétrico Híbrido Plug-in), oferecem a possibilidade de serem carregados também numa tomada elétrica doméstica ou num terminal público. Por esta característica, encontram-se a meio caminho entre veículos híbridos HEV convencionais e veículos totalmente elétricos.

Embora tenham um motor térmico, os veículos híbridos recarregáveis também têm baterias de maior capacidade do que os híbridos normais e podem, portanto, percorrer distâncias maiores em modo 100% elétrico, até 60 quilómetros para alguns modelos (ciclo WLTP), como o Peugeot 3008 Híbrido4 300.

Um carro híbrido recarregável permite fazer viagens diárias sem necessitar do motor térmico, simplesmente através da recarga doméstica ou num terminal.

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