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Técnica

Wankel e baterias leves: como a Mazda pode revolucionar os esportivos híbridos

Já faz algum tempo que a Mazda vem falando sobre um possível esportivo híbrido — na verdade, são os registros de patente que vêm mostrando isso há algum tempo. Dentre estes registros, está um esportivo que, ao que tudo indica, pode ser uma pequena revolução para os esportivos elétricos. O resumo é o seguinte: um carro híbrido com motor rotativo, com “uma fileira de bancos”, e com baterias removíveis localizadas atrás do motorista. Lembra do RX9? É provável que este seja ele.

O que torna o negócio tão interessante é o conceito, como ele funciona. O híbrido usa um motor Wankel e outros três motores elétricos — um deles, de ímã permanente (baixa tensão), acoplado diretamente ao eixo do Wankel, capaz de fornecer 34 cv/25 kW, os outros dois, de indução, ligados a cada uma das rodas dianteiras, com 28 cv/17 kW cada.

O motor elétrico conectado ao Wankel, mostrado aqui no arranjo do híbrido MX30

A alimentação fica por conta de um pacote de quatro módulos de baterias de 48 volts — uma tensão baixa, se comparada à dos demais híbridos e elétricos. Um Porsche 918 Spyder, por exemplo, usa baterias de 385 Volts, enquanto a Ferrari SF90 usa um sistema de 350 Volts.

É justamente esta a parte da virada de mesa no jogo dos híbridos: baterias de 48 Volts não têm diferencial de potencial suficiente para atravessar o corpo humano — é preciso de, ao menos 80 Volts para necrosar as camadas mais externas da pele e então atingir as camadas mais profundas do tecido epitelial.

As baterias

Ou seja: se as baterias têm baixa tensão e, por isso, baixo risco à segurança do usuário, elas podem ser manuseadas por ele. Isso significa que as baterias deste hipotético futuro Mazda RX9 poderão ser removidas do carro para recarga ou para substituição da mesma forma que você mantêm dois pares de pilhas recarregáveis para seu teclado ou mouse sem fio. Mas sendo um híbrido, este certamente não é o objetivo real desse sistema, e sim permitir o alívio de peso enquanto se garante um nível de emissões bonito e agradável para os órgãos reguladores.

Claro, o documento menciona que o procedimento de substituição das baterias será feito apenas por técnicos treinados, mas isso não tornaria o sistema mais conveniente que os atuais sistemas de recarga rápida — afinal, seria preciso agendar o serviço e substituir as baterias, ou então a Mazda teria de ter uma rede de substituição de baterias 24 horas com técnicos disponíveis de imediato, como os postos de combustível com frentistas.

Os módulos são conectados em paralelo e depois em série — duas baterias conectam-se entre si por ligação paralela, e depois os pares paralelos são conectados em série, tudo controlado eletronicamente por interruptores de alta potência, capazes de varia a tensão nominal, permitindo que o conjunto forneça tensões de 48V a 96V (acima). O sistema ainda tem um conjunto de inversores e, aparentemente, amplificadores capazes de aumentar a tensão em ao menos três estágios — o que significa que será possível atingir velocidades mais elevadas dos motores elétricos, mesmo com baterias de baixa tensão.

Dois dos quatro módulos, contudo, permanecem no carro — aparentemente o sistema precisa de metade das baterias no circuito permanentemente, enquanto a outra metade pode ser substituída (ou removida…) por mera questão de conveniência. Sendo um conjunto híbrido que, certamente, recupera energia de frenagens e, talvez, até mesmo do motor de combustão interna, é provável que a permanência de 50% do pacote de baterias seja uma questão de segurança do próprio sistema.

Pensando no peso das baterias, o documento não traz detalhes, mas é possível estimar algo em torno de 30 kg do conjunto completo — ou 15 kg da metade que pode ser removida pelo usuário — considerando que cada módulo tem 3,7 kWh.

Outro ponto-chave nesta possível pequena revolução da Mazda está no comportamento do carro. Motores de ímã permanente têm entrega de torque imediata e linear, enquanto os motores de indução têm torque variável. Como a Mazda combinou os dois tipos de motores neste conceito elétrico, ele tem potencial para uma entrega de potência mais imediata, enquanto os motores dianteiros podem fornecer alguma forma de vetorização de torque ou controle de tração ou ainda uma saída de curva mais progressiva e controlada. Isso, claro, sem contar o ronco do motor Wankel, que pode ter até três rotores — uma vez que isso também pode ser interpretado no documento (acima).

Três rotores, como o lendário 20B-RW do Mazda RX-7. Se o futuro for mesmo elétrico, espero que ele seja como este projeto da Mazda promete.