Como os carros híbridos realmente economizam gás: o colapso da engenharia

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Você conhece o procedimento. Um híbrido combina um motor a gasolina com um motor elétrico. Bastante simples. Mas mais peças geralmente significam mais atrito, mais arrasto e menos eficiência. Então, por que essas coisas realmente conseguem uma melhor quilometragem?

A resposta está em combinar a ferramenta certa com o trabalho. Os motores elétricos são feras em baixas velocidades. Eles fazem o carro andar com gasto mínimo de energia. Motores a gasolina? Eles odeiam a marcha lenta e o rastreamento de baixa rotação. Eles preferem cruzeiros constantes e em alta velocidade. Ao deixar o motor elétrico lidar com o caos da cidade e o motor a gasolina assumir o controle da rodovia, você obtém um sistema que atinge em média quase 50 mpg. Isso representa um ganho sólido de 25% em relação a um sedã padrão somente a gasolina.

A maioria desses híbridos nem sequer usa um motor de ciclo Otto padrão. Eles usam um motor de ciclo Atkinson. Parece uma mistura sofisticada de café, mas é apenas um truque de eficiência térmica. O ciclo Atkinson tem um curso de compressão mais curto do que o curso de potência. Isso sacrifica alguns cavalos de potência de pico para uma economia de combustível significativamente melhor. Você desiste do tempo de 0 a 60. Você ganha milhas por galão.

Os engenheiros embalam os híbridos com todos os truques de eficiência existentes. Veja como eles espremem cada gota do tanque.

Frenagem regenerativa e aerodinâmica

Quando você pisa no freio de um carro normal, a energia cinética se transforma em calor. Esse calor se dissipa no ar. Desperdício. Desperdício total.

Os híbridos capturam essa energia. A frenagem regenerativa converte a energia cinética da desaceleração em eletricidade, que a armazena na bateria. Você está essencialmente recarregando enquanto se desloca.

Depois há a forma. A resistência do vento mata a economia de combustível em velocidades mais altas. Os designers híbridos esculpem esses carros para cortar o ar. Coeficientes de arrasto mais baixos significam que o motor não precisa trabalhar tanto para manter a velocidade da rodovia.

Peso, transmissão e pneus

Carros mais pesados consomem mais energia. Período. Os híbridos tiram peso sempre que podem. Você encontrará motores menores, componentes de magnésio e carrocerias de alumínio. Menos massa para mover equivale a menos combustível queimado.

A transmissão é outro fator importante. Muitos híbridos usam uma Transmissão Continuamente Variável (CVT). Em vez de clicar em marchas fixas como 2ª ou 3ª, um CVT usa um sistema de polias. Ele permite que o motor permaneça em sua rotação ideal para fornecer potência sem a queda na eficiência da mudança de marcha. Você obtém a aceleração necessária sem a penalidade de combustível de procurar a relação de transmissão perfeita.

Até a borracha é importante. Os pneus híbridos são frequentemente mais estreitos e com menor resistência ao rolamento. Alguns são inflados com pressões mais altas do que os pneus padrão. Cada fração de meio quilo de resistência economizada é acumulada ao longo de milhares de quilômetros.

Os economizadores de energia ocultos

Olhe sob o capô quando o carro estiver parado. O motor a gasolina está desligado. Os sistemas de desligamento do motor desligam o motor no sinal vermelho. Sem ociosidade. Não há desperdício de combustível enquanto você espera.

Direção e controle climático usados ​​para drenar o motor mecanicamente. Correias conectadas diretamente ao virabrequim giravam a bomba da direção hidráulica e o compressor do ar condicionado. Os híbridos invertem isso. Eles usam direção assistida elétrica e compressores elétricos AC. O motor não precisa estar funcionando para dirigir ou resfriar a cabine. O motor elétrico suporta a carga.

Alguns modelos até permitem alternar um modo de direção. Mude para o modo Eco e a resposta do acelerador diminui. Você sacrifica a aceleração rápida para obter melhor quilometragem. É uma troca. Você quer ultrapassar aquele caminhão rapidamente ou quer economizar três quilômetros extras por galão?

Não apenas para híbridos

A maioria desses recursos não é exclusiva dos híbridos. Você encontrará frenagem regenerativa em EVs completos. Você encontrará CVTs em compactos não híbridos. Você encontrará formas aerodinâmicas em sedãs normais.

Mas os compradores de híbridos se preocupam com o MPG. Eles querem números. Os engenheiros utilizam esses projetos de eficiência porque os clientes os exigem. Trata-se de maximizar cada elemento de design para economia de combustível.

Sempre há mais para investigar sobre como esses sistemas se comunicam entre si. A engenharia é mais profunda do que apenas emparelhar dois motores.