"OLHO VIVO" – "M"
Por “M” – O Consultor…
“Pessoal,
Depois de ouvir a montanha de besteiras que os “entendidos” andam falando, achei oportuno escrever algumas linhas sobre o assunto.
Agora virou moda falar do tal do Kers, que é citado como novidade e tecnologia de ponta.
Nada mais equivocado. Tem muita gente grande trabalhando nisto, e há bastante tempo. E o objetivo primeiro nunca foi a aplicação na F1.
Como todos deveriam saber, energia não se cria, apenas se transforma. Nos vários sistemas de transformação hoje conhecidos, o desperdício é muito grande. E o maior vilão são os motores de combustão interna dos nossos amados automóveis, onde uma molécula de combustível tem apenas 40% de sua energia transformada em força motriz, sendo que os outros 60% se perdem no atrito e são transformados em calor.
Enquanto o petróleo era barato e as reservas pareciam inesgotáveis, o mundo não se preocupava com este desperdício e o consumo cresceu em progressão geométrica. Mas quando soaram os primeiros alarmes de “tanque baixo” e sinais das conseqüências funestas do aquecimento global, a comunidade científica passou a se preocupar com o assunto.
As maiores pesquisas começaram a ser desenvolvidas há mais de 30 anos nos USA (prá variar), onde diversas universidades e institutos trabalham subsidiados com financiamentos a fundo perdido concedidos pelo Congresso. Estas verbas foram disponibilizadas aos que se dedicaram ao desenvolvimento, aplicação e conservação de energias e combustíveis alternativos. Graças a estes incentivos, grandes avanços foram alcançados na obtenção de novos materiais, supercondutores, baterias metálicas, células de combustível, unidades de gerenciamento e motores. O interessante é que quem trabalhava com estes recursos, assumia o compromisso de tornar públicos os resultados de suas pesquisas.
Estes trabalhos estão disponíveis para consulta na biblioteca do Congresso, e os progressos podiam ser acompanhados pelos boletins da MRS (Materials Research Society – https://www.mrs.org/s_mrs/index.asp)…
…e da SAE (Society of Automotive Engineers – https://www.sae.org/servlets/index)
Apesar de muitos terem pesquisado a otimização dos motores adiabáticos, já nos anos 70 havia o consenso de que a eletricidade seria o combustível a substituir o petróleo. Tanto que o Congresso Americano criou em 1976 o EHV – Electric and Hybrid Vehicle Research Act, que contou com a adesão dos pesos-pesados da indústria americana, capitaneados pelo Lewis Research Center, órgão que pertence a NASA.
Participando deste programa, a General Electric em associação com a Garret, passou a desenvolver o projeto de construção de 2 veículos diferentes, ambos para 4 passageiros, que deveriam atender as metas fixadas pelo EHV, ou seja: autonomia mínima de 120 km, em velocidade máxima de 100 km/h e capacidade de acelerar de 0 a 50 km/h em não mais do que 9 segundos.
Para ambos os veículos, o conjunto propulsor criado pela Garret baseava-se no motor elétrico, com o volante otimizado, item onde eles foram os pioneiros no desenvolvimento.
O volante em si já era um velho conhecido. Basicamente faz o mesmo trabalho em qualquer motor. Mas enquanto nos motores de combustão interna, o volante está fixado no eixo; no motor elétrico ele roda solto montado em roletes, sendo acoplado por uma embreagem viscosa quando solicitado.
No trânsito urbano, os velhos bondes e ônibus elétricos já utilizavam a energia cinética destes volantes para vencerem a inércia e voltarem a andar após as inevitáveis paradas.
Ao contrário do motor a combustão interna que nas paradas é mantido em marcha-lenta, o motor elétrico é desligado mas o volante segue girando. Para voltar a andar, a embreagem viscosa do volante é acionada e com pouca energia aplicada, o motor volta a girar. Uma vez em movimento, o volante volta a “armazenar” energia para a próxima solicitação.
É importante lembrar que aqui estamos falando dos bondes e ônibus, que andam “pendurados” na rede elétrica, onde não há limitação para o consumo de energia.
Nos novos veículos elétricos, para atender as metas fixadas pelo EHV, a pioneira Garret entendeu que a função do volante não deveria ficar restrita apenas em ajudar a recolocar o motor em movimento, mas também e principalmente, em recarregar parte da energia gasta pelas baterias. Para tanto diminuiu de tamanho e encapsulou o volante fazendo-o funcionar no vácuo, possibilitando assim que altíssimas rotações fossem atingidas, potencializando a energia cinética disponível.
Desde então, várias empresas seguiram os caminhos da Garret, e transcorridos 30 anos, podemos ver que a tecnologia foi dominada, os parâmetros fixados pelo EHV foram de muito excedidos e hoje os carros elétricos são realidade.
Em um carro de Formula 1, a energia que é altamente desperdiçada e que mereceria um esforço para ser reaproveitada, é a radiante. Do calor desprendido do motor, escapamento, radiadores, e principalmente dos freios, em uma prova de 2 horas poderíamos obter energia suficiente para manter uma casa por uma semana. Mas o desenvolvimento dos motores de competição visando obter altas potências com baixo peso, trabalha em sentido inverso do que seria necessário para alcançar um eficiente sistema adiabático.
Ainda assim, se houvesse um genuíno interesse em desenvolver algo de útil para o meio ambiente, o reaproveitamento do calor desprendido pelos freios seria o caminho lógico.
Mas definitivamente não foi este o objetivo primeiro da FIA, quando anunciou o “revolucionário” Kinetic Energy Recovery System, a ser adotado a partir de 2009.
Na verdade, a adoção de um sistema já amplamente empregado nos veículos elétricos não trouxe nada de revolucionário.
Várias empresas produzem este equipamento, com pequenas variações. Algumas empregando um eficiente sistema CVT gerenciado eletronicamente, em lugar da embreagem viscosa dos primeiros anos. E uma unidade completa capaz de disponibilizar 400 KJ por volta, que ficou sendo o limite de “reaproveitamento” estabelecido pela FIA para 2009, pesa hoje menos de 30 kg.
Já em setembro de 2007, a inglesa Torotrak, associada com a Xtrac e a Flybrid Systems, divulgou que estava trabalhando com um top team, que evidentemente era a McLaren, para equipar os carros com o KERS…
…que é este brinquedo acima (metade dele…)
“M” – Estamos de olho…
Até que enfim teremos aulas de quem realmente sabe,mais um mestre que se dispõe a ensinar a plebe ignara.Mas não vale nos chamar de inguinoranti…
Até que enfim teremos aulas de quem realmente sabe,mais um mestre que se dispõe a ensinar a plebe ignara.Mas não vale nos chamar de inguinoranti…
De qualquer forma, entendo que a adoção do KERS na F1 vai, no mínimo, impulsionará o desenvolvimento dessa solução, o que deve beneficiar o mercado automotivo em breve, assim eu espero.
De qualquer forma, entendo que a adoção do KERS na F1 vai, no mínimo, impulsionará o desenvolvimento dessa solução, o que deve beneficiar o mercado automotivo em breve, assim eu espero.
M,
Ótimo texto. Parabéns.
Depois aproveite o embalo e escreva uma matéria explicando a razão pela qual motores preparados para Interlagos (pista cheia de altos e baixos) podem necessitar mais volante-motor do que os preparados para circuitos planos, como Jacarepaguá, por exemplo.
M,
Ótimo texto. Parabéns.
Depois aproveite o embalo e escreva uma matéria explicando a razão pela qual motores preparados para Interlagos (pista cheia de altos e baixos) podem necessitar mais volante-motor do que os preparados para circuitos planos, como Jacarepaguá, por exemplo.
Esse M não é fraco não…
Esse M não é fraco não…
A melhor explicação sobre o KERS que eu já li.
Parabéns.
A melhor explicação sobre o KERS que eu já li.
Parabéns.
Acho que dá para continuar a explicação do M e descrever como são os Kers da F1. Basicamente 2 tipos, o de baterias e o de fly-wheel ou volante.
Em ambos é usado um motor gerador acoplado em algum lugar do conjunto motriz, pode ser no câmbio ou pode ser na ponta do virabrequim entre o motor e o piloto, exatamente embaixo do tanque de gasolina. é uma peça pequena, mas gera seus 70 a 80 cavalos.
A confusão instalada e estimulada pelos globais é o freio, com o povo achando que a energia dos freios é que vai gerar alguma coisa.
Pois bem, não vai, a rigor nem precisaria de freio para se ter um Kers, embora o muro nesse caso irá certamente sair ganhando. O freio aciona o mecanismo, apenas isso. Ao pisar no freio o gerador é engatado “comendo” uma parte da energia cinética que antes ficava só para os freios e se dissipava em calor nos mesmos. O Kers é análogo ao freio motor usado por todos em suas incursões de pintacudas, nada de novo.
A energia elétrica gerada é armazenada de alguma forma, existem duas:
1-Baterias com todos os inconvenientes das mesmas, peso, pouca disponibilização instantânea de eletricidade, risco de explosão, custo. Tem a vantagem de seu peso poder ser distribuído conforme o gosto do freguês. Esse nos parece o sistema adotado pela maioria. Na hora que o piloto acelera, as baterias liberam energia elétrica para o motor/gerador acoplado no conjunto motriz.
2-Fly-Wheel – Nesse caso, a energia do gerador (localizado em algum lugar do conjunto motriz) é enviada para um volante que TAMBÉM é um motor gerador, mas de outra liga. A bagaça gira entre 50 a 100 mil rpm e é feita de fibra de carbono com pedaços de metal na massa de forma a poder funcionar como motor gerador, motores e geradores usam magnetismo e tem que ter ferro na composição.
Na hora que o volante recebe a energia gerada do motor gerador o mesmo passa a funcionar como motor e vai aumentando a rotação até chegar nos digamos 70 mil rpm e pela própria inércia fica armazenando energia cinética. Na hora que o piloto acelera, esse volante que está a 70 mil rpm passa a funcionar como gerador usando a rotação acumulada, ou seja, a energia cinética acumulada para gerar energia elétrica.
O motor/gerador no conjunto motriz recebe a energia elétrica enviada pelo volante e disponibiliza os 80 cavalos durante 6,7 s diretamente no conjunto motriz. Esse é o sistema da Williams e parece-nos mais vantajoso, embora o volante seja meio incômodo de se localizar para ajudar na distribuição de massas do carro.
Portanto, a única diferença entre os dois sistemas é o método de armazenamento da energia. Um usa baterias e outro um volante. Ambos tem suas transformações de energia cinética em energia elétrica e depois energia elétrica em cinética. Talvez hajam perdas no processo, mas isso veremos. Em todo caso, perdas não devem ser muito importantes, visto serem todos carros de corrida com potência de sobra para se jogar fora. O importante é garantir os 80 cavalos a qualquer custo.
Existe ainda um terceiro sistema que é direto. Ao se pisar no freio um volante análogo ao do caso 2 passa a “roubar” energia cinética do conjunto motriz e vai acumulando energia cinética também girando entre 50 a 100 mil rpm. Quando o piloto acelera esse volante engata de novo e disponibiliza as 50 a 100 mil rpm no conjunto motriz devendo dar uns 80 cavalos por 6,7s. Nesse caso, como vimos, não há eletricidade e não há transformação. A energia cinética é armazenada e volta sob comando. Não há motor, bateria, o que há é um volante girando loucamente e armazenando energia.
O freio causador de tanta confusão global é apenas um comando, poderia ser substituído por um reles botão. O piloto apertaria e o gerador do conjunto motriz engataria. No entanto, isso seria uma momice, se já existe o pedal do freio que cumpre bem a fuñção para que complicar e obrigar o piloto a mais uma tarefa inútil. No caso da aceleração é usado um botão, pois há obrigatoriedade de se cumprir os 6,7s (é automático), além do piloto poder escolher quando usar. Nesse caso só dá para fazer comandado, o carro ainda não aprendeu a ler o “célebro” do piloto para saber isso. No caso da acumulação de energia é diferente, sempre quando se breca se quer acumular energia e nada melhor se usar o pedal de freio como o acionador da coisa toda, isso já dizia o Conselheiro Acácio, mas estamos saindo fora.
O sistema dos globais é sui generis e seus inventores irão receber um Nobel. Nesse caso, a contribuição não seria apenas para a F1, mas sim para uma humanidade cada vez mais dependente de termelétricas, ou seja, usinas que transformam calor em energia elétrica e que são instalações enormes.
O sistema a grosso modo teria que ser da seguinte forma: uma panelinha com água em cima de cada freio para captar o calor dos discos e das pinças para ferver água e gerar vapor. O vapor giraria uma turbininha que geraria eletricidade que seria acumulada. Fácil, limpo e elegante esse sistema, mas o problema seria o tamanho, para fazer isso o sistema teria que ter umas duas toneladas. Aí que reside a competência e malemolência dos sábios globais. A coisa é toda em miniatura. Não reparei, mas uma solução seria de se ter um outro carro ou uma Kombi acoplada ao carro de corrida com os dois ligados por um fio, resistente imagino. Soube que a Nasa e a GE estão atrás dos sábios. Sempre achei que essas termelétricas da GE podiam ser melhoradas e que americano é que não tinha competência para fazer isso.
Como se vê, o Kers é uma coisa razoavelmente simples, deveria se usado em todos os carros Milho, ao necessitar ultrapassar era só apertar um botão e se teria uns 30 cavalos de um motor elétrico que poderia ser motor de partida também. A maioria das peças é conhecida, mas devem ter uma construção um pouco mais sofisticada que as encontradas na Santa Efigênia, mas são similares, solenóides, bobinas, conectores, motores, bendix, coisas da época de Thomas Edison e Nicolas Tesla, final do século 19. Se a opção for pelo fly-wheel simples nem isso, a bagaça nem usa eletricidade.
O mais engraçado é que bastaria um jornalista perguntar para qualquer um do meio e receberia a explicação, ou mesmo, entrar na internet e ler a coisa toda. Podem notar que não há um site brasileiro que explique. Ou não sabem ler inglês, ou tem preguiça ou são jegues, ou as 3 coisas juntas.
Nesse ponto, discordo do M quanto à aplicação, é interessante. No ritmo de entendimento que a imprensa especializada nos informa, acredito que em 3 décadas já estaremos preparados para pressionar o poder público para que o mesmo obrigue os fabricantes a colocarem Kers em nossos carros Milho, mas nesse caso se agrega a competência governamental, o que estica o tempo para uns 60 anos, o que não deixa de ser um absurdo, a coisa é tão simples que poderíamos ter Kers hoje. Vou na Santa Efigênia amanhâ comprar as peças e fazer um.
Acho que dá para continuar a explicação do M e descrever como são os Kers da F1. Basicamente 2 tipos, o de baterias e o de fly-wheel ou volante.
Em ambos é usado um motor gerador acoplado em algum lugar do conjunto motriz, pode ser no câmbio ou pode ser na ponta do virabrequim entre o motor e o piloto, exatamente embaixo do tanque de gasolina. é uma peça pequena, mas gera seus 70 a 80 cavalos.
A confusão instalada e estimulada pelos globais é o freio, com o povo achando que a energia dos freios é que vai gerar alguma coisa.
Pois bem, não vai, a rigor nem precisaria de freio para se ter um Kers, embora o muro nesse caso irá certamente sair ganhando. O freio aciona o mecanismo, apenas isso. Ao pisar no freio o gerador é engatado “comendo” uma parte da energia cinética que antes ficava só para os freios e se dissipava em calor nos mesmos. O Kers é análogo ao freio motor usado por todos em suas incursões de pintacudas, nada de novo.
A energia elétrica gerada é armazenada de alguma forma, existem duas:
1-Baterias com todos os inconvenientes das mesmas, peso, pouca disponibilização instantânea de eletricidade, risco de explosão, custo. Tem a vantagem de seu peso poder ser distribuído conforme o gosto do freguês. Esse nos parece o sistema adotado pela maioria. Na hora que o piloto acelera, as baterias liberam energia elétrica para o motor/gerador acoplado no conjunto motriz.
2-Fly-Wheel – Nesse caso, a energia do gerador (localizado em algum lugar do conjunto motriz) é enviada para um volante que TAMBÉM é um motor gerador, mas de outra liga. A bagaça gira entre 50 a 100 mil rpm e é feita de fibra de carbono com pedaços de metal na massa de forma a poder funcionar como motor gerador, motores e geradores usam magnetismo e tem que ter ferro na composição.
Na hora que o volante recebe a energia gerada do motor gerador o mesmo passa a funcionar como motor e vai aumentando a rotação até chegar nos digamos 70 mil rpm e pela própria inércia fica armazenando energia cinética. Na hora que o piloto acelera, esse volante que está a 70 mil rpm passa a funcionar como gerador usando a rotação acumulada, ou seja, a energia cinética acumulada para gerar energia elétrica.
O motor/gerador no conjunto motriz recebe a energia elétrica enviada pelo volante e disponibiliza os 80 cavalos durante 6,7 s diretamente no conjunto motriz. Esse é o sistema da Williams e parece-nos mais vantajoso, embora o volante seja meio incômodo de se localizar para ajudar na distribuição de massas do carro.
Portanto, a única diferença entre os dois sistemas é o método de armazenamento da energia. Um usa baterias e outro um volante. Ambos tem suas transformações de energia cinética em energia elétrica e depois energia elétrica em cinética. Talvez hajam perdas no processo, mas isso veremos. Em todo caso, perdas não devem ser muito importantes, visto serem todos carros de corrida com potência de sobra para se jogar fora. O importante é garantir os 80 cavalos a qualquer custo.
Existe ainda um terceiro sistema que é direto. Ao se pisar no freio um volante análogo ao do caso 2 passa a “roubar” energia cinética do conjunto motriz e vai acumulando energia cinética também girando entre 50 a 100 mil rpm. Quando o piloto acelera esse volante engata de novo e disponibiliza as 50 a 100 mil rpm no conjunto motriz devendo dar uns 80 cavalos por 6,7s. Nesse caso, como vimos, não há eletricidade e não há transformação. A energia cinética é armazenada e volta sob comando. Não há motor, bateria, o que há é um volante girando loucamente e armazenando energia.
O freio causador de tanta confusão global é apenas um comando, poderia ser substituído por um reles botão. O piloto apertaria e o gerador do conjunto motriz engataria. No entanto, isso seria uma momice, se já existe o pedal do freio que cumpre bem a fuñção para que complicar e obrigar o piloto a mais uma tarefa inútil. No caso da aceleração é usado um botão, pois há obrigatoriedade de se cumprir os 6,7s (é automático), além do piloto poder escolher quando usar. Nesse caso só dá para fazer comandado, o carro ainda não aprendeu a ler o “célebro” do piloto para saber isso. No caso da acumulação de energia é diferente, sempre quando se breca se quer acumular energia e nada melhor se usar o pedal de freio como o acionador da coisa toda, isso já dizia o Conselheiro Acácio, mas estamos saindo fora.
O sistema dos globais é sui generis e seus inventores irão receber um Nobel. Nesse caso, a contribuição não seria apenas para a F1, mas sim para uma humanidade cada vez mais dependente de termelétricas, ou seja, usinas que transformam calor em energia elétrica e que são instalações enormes.
O sistema a grosso modo teria que ser da seguinte forma: uma panelinha com água em cima de cada freio para captar o calor dos discos e das pinças para ferver água e gerar vapor. O vapor giraria uma turbininha que geraria eletricidade que seria acumulada. Fácil, limpo e elegante esse sistema, mas o problema seria o tamanho, para fazer isso o sistema teria que ter umas duas toneladas. Aí que reside a competência e malemolência dos sábios globais. A coisa é toda em miniatura. Não reparei, mas uma solução seria de se ter um outro carro ou uma Kombi acoplada ao carro de corrida com os dois ligados por um fio, resistente imagino. Soube que a Nasa e a GE estão atrás dos sábios. Sempre achei que essas termelétricas da GE podiam ser melhoradas e que americano é que não tinha competência para fazer isso.
Como se vê, o Kers é uma coisa razoavelmente simples, deveria se usado em todos os carros Milho, ao necessitar ultrapassar era só apertar um botão e se teria uns 30 cavalos de um motor elétrico que poderia ser motor de partida também. A maioria das peças é conhecida, mas devem ter uma construção um pouco mais sofisticada que as encontradas na Santa Efigênia, mas são similares, solenóides, bobinas, conectores, motores, bendix, coisas da época de Thomas Edison e Nicolas Tesla, final do século 19. Se a opção for pelo fly-wheel simples nem isso, a bagaça nem usa eletricidade.
O mais engraçado é que bastaria um jornalista perguntar para qualquer um do meio e receberia a explicação, ou mesmo, entrar na internet e ler a coisa toda. Podem notar que não há um site brasileiro que explique. Ou não sabem ler inglês, ou tem preguiça ou são jegues, ou as 3 coisas juntas.
Nesse ponto, discordo do M quanto à aplicação, é interessante. No ritmo de entendimento que a imprensa especializada nos informa, acredito que em 3 décadas já estaremos preparados para pressionar o poder público para que o mesmo obrigue os fabricantes a colocarem Kers em nossos carros Milho, mas nesse caso se agrega a competência governamental, o que estica o tempo para uns 60 anos, o que não deixa de ser um absurdo, a coisa é tão simples que poderíamos ter Kers hoje. Vou na Santa Efigênia amanhâ comprar as peças e fazer um.
Zullino,
Acho que todos estão ou irão usar o sistema de volante, que só diferem pelo acoplamento, dependendo do fabricante. Destes, acredito que os de CVT devem ser mais eficientes.
Mas do motor/gerador e das baterias, nenhuma escapa.
Faça as contas ! Por maior que seja a eficiencia, não há como gerar e descarregar 400 Kj ao mesmo tempo.
A não ser que tenham inventado o moto-continuo !
Zullino,
Acho que todos estão ou irão usar o sistema de volante, que só diferem pelo acoplamento, dependendo do fabricante. Destes, acredito que os de CVT devem ser mais eficientes.
Mas do motor/gerador e das baterias, nenhuma escapa.
Faça as contas ! Por maior que seja a eficiencia, não há como gerar e descarregar 400 Kj ao mesmo tempo.
A não ser que tenham inventado o moto-continuo !
Também acho, mas a Williams não mostrou as baterias no sistema dela, sei lá, devem estar escondidas e devem ajudar. Acho que vão usar o volante e o CVT para os engates e para suavidade.
Também acho, mas a Williams não mostrou as baterias no sistema dela, sei lá, devem estar escondidas e devem ajudar. Acho que vão usar o volante e o CVT para os engates e para suavidade.
Este Miste “M” é phoda!.
Umas locomotivas GE da MRS já utilizam aqui, como ao que dizem, busões tbm.
Nos carros pipoca não sei se um dia vai acontecer, pois a cinética é pouca, diferente de um pesado trem ou um F1 que desloca uma massa violenta na frenagem.
Sei que propulsão elétrica nas motos já é realidade, http://www.zeromotorcycles.com/ , e a KTM em 2010 lança tbm.
Falando em KTM, na última etapa do mundial ano passado, usou o kers.
http://nostressblog.blogspot.com/2009/02/dando-choque-ktm.html
Agora, na F1 investirem acho piada. Quem já ficou atrás de um F1 ligado, sabe o cheiro da gasolina, e por mais que digam, deve poluir.
Com a nanotecnologia, em 3 anos isso vai ser ultrapassado.
Este Miste “M” é phoda!.
Umas locomotivas GE da MRS já utilizam aqui, como ao que dizem, busões tbm.
Nos carros pipoca não sei se um dia vai acontecer, pois a cinética é pouca, diferente de um pesado trem ou um F1 que desloca uma massa violenta na frenagem.
Sei que propulsão elétrica nas motos já é realidade, http://www.zeromotorcycles.com/ , e a KTM em 2010 lança tbm.
Falando em KTM, na última etapa do mundial ano passado, usou o kers.
http://nostressblog.blogspot.com/2009/02/dando-choque-ktm.html
Agora, na F1 investirem acho piada. Quem já ficou atrás de um F1 ligado, sabe o cheiro da gasolina, e por mais que digam, deve poluir.
Com a nanotecnologia, em 3 anos isso vai ser ultrapassado.