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 Do velho vem o novo

Como aproveitamos nossas tecnologias de combustão para novos tipos de acionamento

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Do velho vem o novo

Embora os sinais estejam verdes para mobilidade elétrica: em alguns países, motores à combustão ainda nos acompanharão algum tempo.

Por muito tempo, o desenvolvimento de componentes para veículos não era algo para pessoas impacientes. Os motores de combustão tiveram mais de 100 anos para se desenvolver em pequenas etapas. Grandes avanços eram mais uma exceção. Com a chegada dos motores movidos a baterias elétricas isso mudou, pelo menos mais recentemente. Pois neste momento, as tarefas no desenvolvimento de veículos para os nossos especialistas em engenharia são altamente complexas, principalmente com relação a motores, gás de escape e gestão térmica. Por um lado, a sociedade exige uma transformação rápida da mobilidade individual e para isso ela precisa das respectivas tecnologias. Por outro lado, nem todas as respostas corretas foram encontradas nas áreas do setor de mobilidade, de forma que as tecnologias "ultrapassadas" não sumirão da face da terra de uma hora para outra. Porque faz todo o sentido pensar em várias opções nos próximos anos e gerar o máximo de sinergias possíveis, explica o Dr. Lutz Scholten, gerente do segmento de negócios Soluções para Redução de Emissões.

Mangueira ultrapassada em novos veículos


"Atualmente somos confrontados com frequência com a questão, por que ainda trabalhamos com motores de combustão, se de qualquer forma ele será substituído completamente em breve por motores elétricos e similares", explica o engenheiro profissional. Por um lado, isso não vale para todos os setores de transporte, mais tarde falaremos sobre isso. Por outro lado, ele está cumprindo sua função há mais de 30 anos, experimentou a velocidade da inovação de forma ativa e acredita que o fim das atividades de desenvolvimento ainda não tenha sido atingido: "Há 20 anos, um sedã V6 na Alemanha era o máximo da tecnologia, com um motor 3.0 forte e um som maravilhoso. Mas, do ponto de vista atual, os valores de consumo eram claramente ruins."

Atualmente é possível atingir o mesmo desempenho com um motor híbrido 3.0, equipado com turbocompressor, transmissão automática e retorno de gás de escape, sobretudo graças às tubulações e mangueiras que ele continuou a desenvolver junto com sua equipe. Pois principalmente no setor de gás de escape, em todo o mundo as normas legais tornaram-se reconhecidamente cada vez mais rígidas com o passar dos anos. "Pessoalmente fico muito contente quando a UE ou outro órgão regulador estabelece regras mais duras com relação às emissões veiculares", diz o Dr. Scholten sorridente, "pois assim mais uma vez temos um novo desafio, que podemos solucionar juntos com os fabricantes de veículos. E ainda temos muito espaço para crescimento nesse setor."

Diferenças tecnológicas nem sempre se excluem

E como combinar isso com a transformação até atingirmos os conceitos sustentáveis de acionamento? "Muito fácil", afirma o Dr. Scholten, "nós nos concentramos na maior parte do tempo nas tecnologias que podem ser utilizadas não apenas em um conceito de motor." Pois quase 70% dos componentes para veículos – entre eles também as tubulações e mangueiras, por exemplo, para a gestão térmica – também podem ser utilizadas em veículos movidos por bateria ou células de combustível da mesma forma, de forma semelhante ou mais desenvolvida. "Em todos os motores onde houver uma reação eletrofísica, podemos transferir de forma confiável as nossas tecnologias atuais e, com isso, atuar de forma ativa em uma transição suave dos motores de combustão até outros conceitos de acionamento." Pois simplesmente engatar a marcha e nos concentrarmos unicamente em um cenário de mobilidade, não é possível nem nas ruas nem nos escritórios de desenvolvimento da Continental.

Os dias dos caminhões a diesel estão contados

Isso vale principalmente para o setor de veículos utilitários. "Ao contrário dos veículos de passeio, onde os fabricantes já estabeleceram um acionamento elétrico a bateria para os próximos anos, esse conceito ainda não é a solução ideal para os setores de logística e transporte", diz o Dr. Lutz Scholten. Para substituir a tecnologia a diesel que ainda move a maioria dos caminhões em todo o mundo, necessita-se de autonomias maiores e tempos de recarga mais curtos do que os disponíveis até o momento para os motores elétricos.

Dr. Lutz Scholten, gerente do segmento de negócios Soluções para Redução de Emissões Uma solução possível está na tecnologia de células de combustível. Por isso, ele e sua equipe trabalham, por exemplo, em propriedades de permeação de tubulações e mangueiras. Ele explica: "Em caminhões a diesel também é importante que as tubulações não permitam a fuga de combustíveis ou seus vapores para o meio ambiente. No caso do hidrogênio isso é ainda mais importante, pois suas moléculas são ainda menores." Além disso, uma célula de combustível necessita de ar comprimido para reagir com o hidrogênio. "Por isso, a estrutura não é muito diferente de um motor de combustão turboalimentado."

Aos olhos do Dr. Scholten, outra tecnologia transferível é a tubulação aquecível de gás de escape que foi desenvolvida originalmente para motores a diesel e motores de veículos de passeio. Como já é conhecido, esses gases emitem não apenas CO2, mas também óxidos de nitrogênio prejudiciais à saúde que são desativados com a injeção de ureia. No entanto, a ureia é sensível e coagula rapidamente a temperaturas frias demais. "Por isso, há muitos anos já desenvolvemos tubulações aquecíveis por eletricidade para que não ocorram obstruções no sistema de tubulação", ele está bem ciente disso.

No caso das células de combustível há um problema semelhante, pois como gás de escape aqui é produzido o vapor de água, que adere às paredes da tubulação e congela em caso de temperaturas negativas. "Aqui o princípio é tão semelhante que só precisamos posicionar as tubulações na geometria correta e definir o diâmetro correto, e assim já poderemos utilizá-las também em veículos com células de combustível."

Além disso, também há tecnologias com uma elevada continuidade. "Por exemplo, grandes caminhões necessitam de sistemas hidráulicos e de alta pressão para que o eixo da direção possa ser movido mesmo quando o veículo estiver parado", explica o Dr. Scholten. "E nesse caso não há diferença se o veículo é movido por um motor a diesel, uma bateria elétrica ou uma célula de combustível." Mesmo assim, os componentes são submetidos também a um processo contínuo de melhoria e aumento da eficiência. "Em nenhum desses setores queremos e nem podemos nos acomodar nas nossas glórias passadas, pois do meu ponto de vista o diesel, principalmente em veículos utilitários, ainda será utilizado por muito tempo."

Com o hidrogênio rumo a um futuro livre de emissões?


Para que isso não mude em um futuro distante demais, o novo Centro de Vendas e Competência para Tecnologia de Desempenho na cidade japonesa de Yokohama também está trabalhando de forma árdua. "Os asiáticos estão no mínimo um passo à nossa frente com relação à questão do hidrogênio", confirma o Dr. Lutz Scholten. "Por isso, para nós é uma etapa lógica reforçar a colaboração com os especialistas em acionamentos dos líderes em tecnologia locais diretamente às portas da sua empresa."

Com a sua estratégia estabelecida já em 2017 de desenvolver-se rumo à uma "Hydrogen Society", o Japão oferece as condições ideais, já que é rodeado de águas. Aos poucos a partir de 2030 devem ser produzidos até 800.000 veículos movidos a hidrogênio e registrados localmente – por ano. "E o fato do hidrogênio oferecer uma oportunidade para uma sociedade mundial realmente livre de emissões por meio da mobilidade individual, também foi destacado recentemente pelo nosso membro do conselho de administração, o Professor Wolfgang Reitzle," conclui o Dr. Lutz Scholten. Ele e sua equipe querem trabalhar de forma ativa nessa transformação, transferindo toda a tecnologia "ultrapassada" acumulada por décadas para os sucessores dos motores à combustão.