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30/04/2006

Desafiando a hegemonia da Toyota em híbridos

The New York Times
Por Lindsay Brooke
Se a dica das palavras-cruzadas for "carro híbrido", a resposta provavelmente é "Prius". Desde que a Toyota levou esse modelo para os EUA, seis anos atrás, a companhia tem desfrutado um grande sucesso de público -apesar de a Honda ter sido a primeira com um carro moderno a gasolina-elétrico, o Insight, e a Ford ter vendido o primeiro esportivo-utilitário (SUV) híbrido, o Escape.

Mas com uma mistura de engenharia criativa, promoção inteligente e momento bem escolhido a Toyota realmente definiu o padrão para toda a classe de veículos "ecológicos". Ela licenciou seu software para a Ford e está vendendo componentes híbridos para a Nissan. A Toyota tem meia dúzia de modelos híbridos nas revendas ou a caminho delas -o dobro de qualquer outro fabricante-, variando do acessível Prius até o Lexus LS600hL de US$ 100 mil ou mais.

Mas o domínio da Hybrid Synergy Drive (tração de sinergia híbrida) da Toyota está sendo desafiado por alguns dos principais engenheiros da indústria automobilística. Há mais de um ano, em prédios comuns em Troy, Michigan, ao norte de Detroit, um consórcio germano-americano entre a BMW, DaimlerChrysler e General Motors tem trabalhado silenciosamente para desenvolver um tipo bem diferente de powertrain (sistema de propulsão) híbrido.

Na sexta-feira, os principais executivos do consórcio revelaram formalmente esse sistema, que eles chamam de híbrido de modo-duplo, em uma conferência do setor em Viena, Áustria. Até então, os detalhes mais importantes foram mantidos em segredo pelo grupo de desenvolvimento conjunto, chamado Global Hybrid Cooperation [cooperação híbrida global].

O sistema de modo-duplo estará disponível em um amplo leque de carros, caminhonetes e SUVs fabricados pelas três empresas, começando pelo Chevrolet Tahoe 2008, que estará à venda no outono de 2007. A GM diz que, comparada com o Tahoe convencional, a versão híbrida terá um consumo por quilômetro 25% menor no cálculo combinado entre cidade e estrada.

Enquanto o sistema de modo-duplo é uma nova abordagem à tecnologia de propulsão híbrida, existem algumas semelhanças. Como todos os híbridos, o modo-duplo combina a potência de um motor a gasolina com a dos motores elétricos; ele capta energia da frenagem, que de outro modo seria perdida, e desliga o motor quando o carro pára. Como a maioria dos híbridos atuais, as baterias sozinhas podem movimentar o veículo em baixa velocidade.

Mas a nova tecnologia é diferente em alguns aspectos cruciais. Ela tem o potencial de operar com muito mais eficiência em velocidade de estrada, com o reforço dos motores elétricos. Os componentes são mais leves e mais compactos e podem ser rapidamente adaptados a diferentes tipos de veículos.

Ele é especialmente adequado a grandes caminhonetes e SUVs -os maiores consumidores de gasolina-, onde terá o maior impacto sobre o consumo de combustível.

Larry Nitz, diretor de engenharia de híbridos na GM e um executivo no consórcio, comentou que a tecnologia híbrida não havia pegado nesses veículos pesados. Os grandes carros de luxo da BMW, Cadillac e Mercedes-Benz também são candidatos ao sistema.

Os sistemas híbridos existentes têm um único modo de operação, usando um único conjunto de engrenagens planetárias para dividir a potência do motor -canalizando-a para mover as rodas ou para carregar a bateria-, tanto na cidade quanto na estrada.

Esses sistemas são eficazes em baixa velocidade porque podem movimentar o carro sem acionar o motor a gasolina. Mas em velocidade maior, quando o motor é necessário, usar os motores elétricos traz muito menos benefícios; transmitir a potência através de motores elétricos e uma transmissão variável é aproximadamente 20% menos eficaz do que movimentar o carro por um caminho de potência puramente mecânico, usando engrenagens.

Dirigir um veículo de modo-único em velocidades mais altas com energia elétrica também exige motores elétricos maiores, mais pesados e mais caros, e não é ideal para reboques ou carga.

O sistema de modo-duplo também tem transmissão variável, mas adiciona dois conjuntos de engrenagens planetárias (que multiplicam o torque da fonte de energia). Esse arranjo fornece dois modos de operação para os motores elétricos. O primeiro é para acelerar de ponto morto até a segunda marcha; outra fase leva o carro de segunda até sobremarcha.

O sistema adiciona duas embreagens, que podem trabalhar com combinações de engrenagens diferentes para fornecer uma sobreposição de quatro relações de engrenagens fixas (não variáveis). Para o motorista, essas dão a sensação e funcionam como as mudanças de marcha aceleradas de uma transmissão automática. Como o torque é multiplicado pelas engrenagens, os motores elétricos podem ser muito menores -na verdade, pequenos o suficiente para caber no mesmo compartimento da transmissão. E como todo o pacote é tão bem-feito e integrado pode ser manufaturado em módulos que cada uma das três companhias pode instalar em seus próprios carros e caminhonetes.

"O nosso oferece um caminho de poder mecânico que é mais eficaz do que um caminho elétrico principalmente de modo-único", disse Nitz, o engenheiro da GM.

O sistema de modo-duplo também utiliza melhor os sistemas de desativação de cilindros -que fecham a metade dos cilindros quando não são necessários, melhorando o consumo de combustível- dos V8 da GM e da Chrysler que vão equipar muitas caminhonetes e SUVs híbridos.

As vendas de híbridos nos EUA praticamente dobraram nos últimos quatro ou cinco anos, um fato citado habitualmente por defensores da tecnologia. Mas os cerca de 206 mil carros e caminhonetes híbridos vendidos no ano passado representaram apenas 1,2% do mercado automobilístico total. O Prius representou pouco mais da metade dos híbridos vendidos em 2005.

"Ainda há muitas incertezas sobre o cliente do híbrido", disse Andreas Truckenbrodt, diretor-executivo do consórcio de modo-duplo, que trabalha para a DaimlerChrysler. "E por quanto tempo ele estará disposto a pagar mais pelos híbridos?"

O sistema de modo-duplo do consórcio é uma evolução reduzida de um powertrain híbrido peso-pesado desenvolvido pela Allison, uma unidade do grupo de powertrain da GM, que é usado em mais de 400 ônibus urbanos híbridos. O desenvolvimento começou nos anos 90 como uma ramificação do carro elétrico EV-1 da GM, que teve vida curta.

A GM e a Chrysler formaram o consórcio em 2005 depois de saber que estavam trabalhando em abordagens semelhantes. Depois a BMW aderiu.

O sistema de modo-duplo será o primeiro "híbrido total" da GM, da DaimlerChrysler e da BMW, finalmente dando-lhes a tecnologia para enfrentar a Toyota, que está desenvolvendo sua terceira geração de híbridos. O híbrido total é capaz de mover o veículo somente a bateria em baixa velocidade.

Como o projeto de modo-duplo usa algumas peças existentes e distribui os custos por três companhias, deverá ser mais barato. Os altos custos prejudicaram a aceitação dos híbridos pela corrente dominante, disse Wolfgang Epple, vice-presidente do programa da BMW e diretor do consórcio.

Apesar das peças comuns, o sistema será calibrado para se adequar aos motores e à personalidade da marca de cada empresa, disse Epple. Ele prometeu que um modo-duplo instalado em uma perua esportiva BMW X5, por exemplo, dará a sensação e o desempenho diferente de um instalado num Cadillac Escalade ou Dodge Durango.

O sistema está sendo configurado para aplicações de tração traseira e dianteira, e é projetado para ser facilmente reduzido ou aumentado conforme o tipo, tamanho ou potência do veículo.

O fato de os fabricantes compartilharem o projeto e a fabricação -a transmissão será produzida em uma fábrica da GM em Baltimore no ano que vem- também ajuda a reduzir os custos com economias de escala.

A fábrica é capaz de construir mais de 300 mil transmissões por ano. Se elas serão híbridas de modo-duplo ou automáticas convencionais de seis velocidades dependerá da demanda. Segundo uma previsão recente da CSM Worldwide, uma companhia de pesquisas do setor em Farmington Hills, Michigan, a produção de modo-duplo dos três fabricantes poderá alcançar 83 mil até 2010; bem mais da metade dessas unidades irá para caminhões GM, disse a CSM.

Eric Fedewa, diretor de previsão de powertrain global na CSM, disse que o sistema de modo-duplo trará benefícios além da eficiência de consumo para caminhões e carros. "A direção suave somente com bateria em baixa velocidade dá um refinamento adicional às caminhonetes, principalmente", ele disse. Consórcio entre BMW, DaimlerChrysler e General Motors trabalha para desenvolver um sistema híbrido diferente de propulsão Luiz Roberto Mendes Gonçalves

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