3 de dez
O powertrain é o conjunto vital para o automóvel, o que garante que ele se movimente. O conceito engloba diferentes componentes, processos e tecnologias.
Com a aceleração em avanços tecnológicos e estratégias inovadoras, o powertrain é influenciado e transformado constantemente!
Quando falamos no futuro da mobilidade sustentável, quatro pilares podem ser considerados, de forma essencial: a descarbonização, a economia circular, a transformação digital e a eletrificação de veículos.
No artigo de hoje, vamos abordar cada um dos quatro pilares, tomando como base as discussões da última edição do Simpósio SAE BRASIL de Powertrain. Vamos descobrir quais soluções estão redefinindo o transporte e como elas podem impactar positivamente nosso planeta.
Todos os conteúdos foram retirados do e-book do 22º Simpósio SAE BRASIL de Powertrain. Ao final do artigo, você poderá realizar o download do material completo de forma gratuita e se aprofundar, ainda mais, no assunto da mobilidade sustentável.
Diferentes tecnologias têm sido desenvolvidas, testadas e empregadas com o objetivo de acelerar a descarbonização. Uma das rotas tecnológicas mais discutidas no Brasil é o uso de biocombustíveis, com destaque para o etanol, essencial para a descarbonização massificada.
Para o futuro da mobilidade sustentável, o hidrogênio também tem sido explorado.
O combustível, especialmente para motores de combustão interna em veículos pesados, chama atenção devido à sua alta eficiência, durabilidade e competitividade econômica.
No Brasil, o custo do hidrogênio ainda é maior em comparação com o diesel, mas há expectativas de redução com o acesso ao hidrogênio verde.
Algumas ações estão em curso com o objetivo de aprimorar o uso dos biocombustíveis, como é o caso do projeto Otimização de motores a ignição por centelha, contemplado pelo Rota 2030, política industrial direcionada ao setor automotivo no Brasil lançada em 2018.
O objetivo é otimizar a combustão do etanol, permitindo injetar o combustível rapidamente, próximo ao instante de ignição, e melhorar a eficiência da combustão, reduzindo a formação de poluentes.
A Tupy, uma empresa brasileira com 86 anos de história e presença global, tem, cada vez mais, se posicionado a favor da diversificação de novos powertrains e na descarbonização.
A empresa acredita no potencial do hidrogênio, especialmente com experimentos de produção descentralizada a partir do etanol, prevendo um equilíbrio de custos até 2035.
Olhar para o futuro, planejando soluções com menor impacto para o meio ambiente, exige uma visão abrangente dos avanços tecnológicos. A redução na emissão de gases de efeito estufa é o objetivo mais urgente e essencial para a mobilidade sustentável, mas não o único.
A economia circular traz um olhar universal para a cadeia de produção, visando a redução e reutilização de resíduos e a recuperação e reciclagem de materiais e energia. A estratégia incentiva o melhor aproveitamento de recursos naturais.
Para isso, diferentes conceitos vêm sendo aplicados, garantindo inovação e sustentabilidade no desenvolvimento de produtos. Um deles é o “Design for CO2”, que reduz a pegada de carbono de um produto desde a sua concepção, influenciando a produção, uso e descarte.
A empresa AVL já adota a metodologia de produção “Design for CO2” em seu dia a dia. Para a produção de uma tampa de bateria de um veículo elétrico, por exemplo, são analisados diferentes materiais considerando peso, custo e pegada de carbono.
Mas não é somente a AVL que tem se preocupado com isso.
A BASF, empresa líder no setor de produtos químicos, está empenhada em desenvolver soluções sustentáveis. A empresa utiliza poliamidas recicladas em componentes automotivos que exigem alta estabilidade e desempenho.
Duas aplicações do material bem-sucedidas já foram integradas ao dia a dia da empresa. Uma hélice para radiador, que exige alta resistência térmica e dimensional, e tanques plásticos de radiadores, que operam em condições extremas de temperatura e exposição a produtos químicos.
No Brasil, a partir de 2027, as montadoras precisarão declarar a pegada de carbono de seus produtos, conforme a nova legislação do programa Rota 2030. Na Europa, a implementação de taxas sobre as emissões de CO2 na produção vem sendo estudada.
Um longo caminho ainda precisa ser percorrido, mas essas soluções provam que estamos evoluindo!
A transformação digital pode ser entendida como um conjunto de ferramentas e soluções que mudam a forma como interagimos com o mundo.
Dentro de grandes empresas ela pode ser aplicada de forma passiva, através da adoção de novas tecnologias, ou de forma ativa, desenvolvendo internamente soluções tecnológicas específicas. Vamos explorar algumas possibilidades.
Você já ouviu falar na metodologia MBSE, Model Based System Engineering? No Brasil, essa sigla é conhecida como engenharia de sistemas baseada em modelos.
Com ela, o produto é visto como um conjunto de sistemas interconectados, permitindo simulações detalhadas desde o início até o fim do projeto.
A abordagem tradicional de definição da arquitetura de um produto é baseada na intuição e experiência de poucos especialistas. Já a metodologia MBSE, com o apoio da inteligência artificial, permite explorar milhares de combinações de arquiteturas possíveis, simulando e analisando todas elas para encontrar a melhor solução.
A abordagem permite uma exploração mais completa e rápida das possibilidades, resultando em projetos mais eficientes e alinhados com os objetivos de diferentes partes da empresa.
Estudos já apontam que a utilização da metodologia MBSE permite reduzir o consumo de energia em até 20%, garantindo também melhorias no tempo de aceleração e redução de custos, em torno de 7%.
Uma empresa que está no centro dessa inovação é a Bosch que, ao perceber a necessidade de modernizar suas operações para evitar débitos tecnológicos, iniciou um processo de upskilling digital.
A Bosch capacita suas equipes para trabalhar com a digitalização e integrar esse conhecimento na engenharia de produtos. Isso permite à empresa a identificação e solução de problemas de maneira mais certeira e eficiente.
Além da descarbonização, economia circular e transformação digital, outro pilar mostra-se essencial para o futuro da mobilidade sustentável: a eletrificação. Chegou a hora de falar dessa tecnologia que já se tornou uma tendência mundial!
A eletrificação tem tomado conta de veículos ao redor do mundo – inclusive, no Brasil. Dados mostram que o primeiro semestre de 2024 trouxe um aumento de 146% na venda de veículos elétricos e híbridos no país, em comparação com o mesmo período de 2023.
A escolha da tecnologia de propulsão depende do veículo, contexto e condições gerais. Normalmente, as novas soluções variam entre veículos elétricos, híbridos e células de combustível. Mas como escolher?
A redução de emissões no uso depende da matriz energética do país. Na Polônia, por exemplo, devido à matriz energética suja, os veículos elétricos não são vantajosos em termos de emissões de CO2. Portanto, são muitos pontos a se considerar.
Os motores elétricos não são únicos. Eles dependem de diferentes tecnologias para serem utilizados. Uma dessas possibilidades é o motor de indução, confiável, de baixo custo de fabricação e manutenção.
Outras opções são: o motor de ímãs permanentes, motor de relutância e motor de fluxo axial, cada um com suas especificidades e benefícios próprios.
Na eletrificação, muito se engana quem acredita que a tecnologia está associada somente aos veículos leves e automóveis. Sistemas de propulsão elétrica para modal aeronáutico vêm sendo explorados desde o início dos anos 2000.
A eletrificação de aeronaves começou com sistemas auxiliares e agora está se expandindo para a propulsão, ou seja, aceleração e acionamento de aeronaves. O processo é fundamental para o aumento de rendimento e sustentabilidade, mas traz desafios.
A Embraer é líder no desenvolvimento de aeronaves eletrificadas. Em conjunto com a FAPESP, o Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) de Mobilidade Aérea do Futuro, integra indústria, academia e órgãos de fomento do Estado nesta produção.
Conhecido como projeto FLYMOV, a proposta é dividida em cinco áreas de pesquisa principais: integração aero propulsiva, controle de máquinas para propulsão elétrica, métodos de tomada de decisão em sistemas autônomos, projeto para manufatura aditiva e montagem inteligente de aeronaves.
O desenvolvimento sustentável do transporte coletivo no Brasil também passa pela eletrificação de veículos. Para isso, a Marcopolo tem se envolvido em vários projetos de eletrificação. A empresa lançou recentemente o AEROMóvel no aeroporto de Guarulhos, um trem com propulsão pneumática.
Outro destaque é o ônibus urbano elétrico Attivi Integral, totalmente desenvolvido no Brasil. O veículo apresenta 57,68% de conteúdo nacional no custo do chassi, com a carroceria sendo quase 100% nacional.
O projeto, financiado pelo BNDES, demonstra a capacidade brasileira de desenvolver tecnologias avançadas de transporte sustentável.
Você pode expandir ainda mais seus conhecimentos e aprender sobre desafios, estratégias e recentes avanços tecnológicos globais em sistemas de propulsão.
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