Esse é o sistema de propulsão mais empregado para veículos do modo rodoviário. Neste sistema, o combustível estocado no tranque de combustível é misturado ao ar e queimado no interior dos cilindros de um motor de combustão interna. A ignição da mistura do ar com o combustível pode ser induzida por centelhamento (ICE), quando a fonte de energia convencional é a gasolina, ou por compressão (ICO), quando a fonte de energia é o óleo diesel. Assim, o MCI converte a energia química do combustível em toque e potência, para serem utilizados na forma de trabalho para proporcionar o deslocamento do veículo.
No entanto, o MCI opera numa faixa de rotação, delimitada por dois extremos, rotação de marcha lenta e de rotação máxima. Desse modo, o torque e a potência gerados no MCI não são uniformes ao longo da operação do veículo. Destarte, torna-se necessário acrescentar um sistema de transmissão mecânico (STM), capaz de transformar o torque em potência no requisitado momentaneamente para deslocamento do veículo.
O STM é composto de embreagem, caixa de marchas, eixo de transmissão, diferencial, e semieixos das rodas. Essa configuração é considerada padrão, na qual o MCI se localiza na parte dianteira dos veículos e a tração é realizada pelas rodas do eixo traseiro. Este sistema deve satisfazer os requisitos associados à operação dos veículos rodoviários, incluindo: (1) promover a transição entre a situação estacionária e em movimento; (2) converter toque e a rotação do motor de modo que atenda às necessidades de tráfego do veículo; (3) suprir movimento para frente e para trás; (4) compensar variações de rotação das rodas nas curvas; e, (5) garantir que o MCI permaneça funcionando dentro de uma faixa de rotações que permita limitar o consumo de combustível e as emissões de poluentes atmosféricos
Veículos dotados de sistema de propulsão elétrico, também conhecidos como veículos elétricos, são aqueles que não dispõem de motores alternativos de combustão interna como parte da unidade de conversão de energia e cujos principais componentes da unidade de tração são motores elétricos. A figura ao lado ilustra a configuração típica do sistema de propulsão elétrico a bateria, atualmente conhecido como veículo elétrico a bateria plug-in. Esse sistema é provido de estocagem de energia elétrica a bordo na forma de um banco de baterias
A figura ao lado ilustra a configuração típica de um veículo elétrico provido de pilha a combustível. Optou-se por representar sobre a mesma plataforma duas formas diferentes de alimentação da pilha a combustível com hidrogênio, embora isso não ocorra na prática. Na primeira, o hidrogênio é armazenado em tanques, normalmente sob baixa temperatura. Na segunda, utiliza-se uma substância de mais fácil armazenamento (Por exemplo, etanol hidratado), que pode ser convertida em hidrogênio para uso na pilha a combustível.
Fisicamente, uma pilha a combustível consiste em dois eletrodos: o anodo, que é o eletrodo no qual ocorre a oxidação, e o catodo, local onde ocorre a redução. Eles são imersos em um eletrólito que facilita a movimentação dos íons. Quando os eletrodos são alimentados com reagentes, surge entre eles uma diferença de potencial, que produz uma corrente elétrica. Nesse aspecto, o que vem a diferenciar uma pilha a combustível de uma bateria convencional é o fato de que nas pilhas os reagentes são alimentados continua e externamente e, nas baterias, os reagentes ficam armazenados
Os sistemas de propulsão híbridos conjugando MCI e o sistema de propulsão elétrico permitem que se dimensionem menores MCI, operando em regime de rotação próximo da máxima eficiência energética, capazes de atender demandas médias de potência para a operação de veículos. Uma configuração possível é a em série, em que a tração do veículo é realizada por um único componente do sistema de propulsão, usualmente um motor elétrico. O sistema é composto de uma unidade de conversão de energia (UCE), unidades de estocagem de energia (UEE) e unidades de tração (UT). Assim, uma parte da UCE faz parte da UT, gerando energia elétrica por meio de um conjunto motor-gerador, composto de motor alternativo de combustão interna acoplado a gerador elétrico. Esse conjunto alimenta um motor elétrico, que pode depender de um sistema de transmissão mecânico para tracionar as rodas
No caso da configuração em paralelo, a tração é realizada alternativamente por dois componentes do sistema de propulsão, usualmente um motor elétrico e um motor de combustão interna. Nessa configuração a UCE está contida na UT. Assim, o veículo é dotado de um sistema de propulsão convencional e um elétrico, que atuam alternadamente e juntos e compõem o sistema híbrido. Para operações em que se necessita maior autonomia e altas velocidades, o sistema de propulsão convencional é utilizado. Isso ocorre no deslocamento de uma região da periferia da cidade ao centro urbano. Uma vez que se atinja o centro urbano, onde se praticam velocidades moderadas com menores deslocamentos, utiliza-se o sistema de propulsão elétrico
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