Como funciona o ar condicionado automotivo

Neste Post vamos explicar o funcionamento de um ar condicionado veicular partindo do princípio de que o fluido refrigerante utilizado apresenta características físico-químicas específicas, tendo sua aplicação limitada a sistemas de refrigeração e climatização. Esse fluido, erroneamente chamado de gás, muda de estado físico, passando do estado gasoso para líquido e do líquido para o gasoso, de acordo com as condições de pressão e temperatura do sistema. Atualmente, utiliza-se o fluido refrigerante R134-A tido como ecológico por não afetar a camada de ozônio, em substituição ao fluido R12.

Para que o fluido circule pelo sistema é necessário utilizar um compressor. Esse dispositivo está fixado por um suporte ao lado do motor e ligado a ele através de um sistema de polia e correia. Uma vez acionado, o compressor gera uma diferença de pressão no sistema aspirando e comprimindo o fluido constantemente, elevando sua temperatura e pressão.

Após a compressão, o fluido ainda no estado gasoso, é direcionado através de tubulações de alumínio para o Condensador que é uma espécie de trocador de calor localizado na dianteira do veículo, à frente do radiador do motor. Essa posição privilegiada permite uma eficaz troca térmica com o ar, retirando calor do fluido refrigerante, baixando assim sua temperatura.

Ao sair do Condensador o fluido agora no estado líquido, mas ainda sob elevada pressão, passa por um filtro chamado de “Filtro secador” cuja função é reter partículas de impureza, impedindo que as mesmas danifiquem outros componentes do sistema, além de absorver a umidade presente no fluido.

Uma vez limpo, o fluido, ainda líquido, é direcionado para a válvula de expansão onde ocorre uma brusca variação de pressão e conseqüente queda de temperatura. Essa condição, conhecida como expansão, transforma o fluido em gotículas microscópicas semelhante a névoa de perfume exalada por um desodorante spray.

Dentro do evaporador essa névoa de fluido circula por um caminho tortuoso, formado por pequenos tubos de alumínio curvado. Nesse momento o ventilador do painel do veículo lança uma massa de ar que foi retirada do habitáculo ou do ambiente externo. O ar, por estar mais quente que o fluido, sede parte do seu calor e umidade, transformando o fluido novamente em gás.

 essa massa de ar, que ao fornecer calor ao fluido, sai dos dutos de ventilação, refrigerando o interior do veículo.

DIMINUIR A VELOCIDADE DO AR CONDICIONADO REDUZ O CONSUMO?

 

O tema do Post de hoje pode não parecer tão interessante, mas experimente levantar o assunto numa roda de amigos para surgirem as mais diversas teorias. Digo isso porque tenho percebido a algum tempo que muitos motoristas dirigem seus carros, mesmo em dias quentes, com o seletor do ar condicionado na posição “ 1 “ ou “ 2 “. - “É pra economizar combustível” – diz a maioria!!

Nós motoristas sempre associarmos velocidade a consumo. Quanto mais rápido o carro anda, maior será o consumo de combustível. Até aí tudo bem, mas não há relação direta da velocidade do ar condicionado com o consumo. Para o motor é indiferente se você mantém o botão na posição “4” ou na posição “ 1 “.

Explicando melhor, o seletor de velocidade do ar condicionado define apenas a rotação do ventilador da caixa de ar, ou seja, quanto maior a velocidade do ventilador maior o fluxo de ar saindo pelas aletas de ventilação. Portanto, a velocidade do ventilador em nada interfere no consumo.

O aumento do consumo de combustível está diretamente relacionado ao acionamento do compressor do ar condicionado. Uma vez ligado, o sistema aumenta um pouco o consumo de combustível por exigir um esforço maior do motor.

Algumas pessoas defendem a afirmação de que quanto maior a velocidade do ventilador maior a corrente elétrica gerada pelo alternador. Daí o aumento no consumo de combustível. Devo admitir que o raciocínio está correto, mas temos que levar em consideração que o aumento do consumo de corrente elétrica para acionar o ventilador é tão pequeno que pode ser considerada desprezível, não influenciando em nada no consumo.

 

QUAL É O CORRETO? DEIXAR A RECIRCULAÇÃO DO AR CONDICIONADO LIGADA OU DESLIGADA?v

omo já foi explicado no Posts anteriores, o Sistema de Climatização do veículo aspira o ar externo, resfria e o conduz ao interior do habitáculo utilizando um ventilador elétrico montado dentro no painel. Porém, em algumas condições é interessante impedir a entrada do ar externo, trabalhando apenas o ar interno do habitáculo.

Esta é a função do Recírculo, um dispositivo bastante simples, constituído basicamente por uma portinhola montada na entrada de ar do painel, sendoacionada por um botão. Sua função é permitir ou não a passagem do ar externo para o interior do veículo.

Se não existisse o Recirculo teríamos dificuldade em nos manter por muito tempo atrás de um caminhão, ou mesmo em um engarrafamento dentro de um túnel, pois toda a impureza do ar externo seria direcionada para o interior da cabine. Sabendo disso, devemos manter sempre o Recírculo acionado, ou seja, com a portinhola fechada.

Mas, não é apenas como o objetivo de impedir a entrada de poeira e fumaça proveniente de locais mais poluídos que devemos utilizar o recírculo. Se o mantivermos acionado o Ar Condicionado estará trabalhando apenas com o ar interno do habitáculo, o que favorece o rendimento térmico do Sistema.

Recomenda-se, porém, desligar o Recírculo por alguns segundos, uma ou duas vezes ao dia, para promover uma renovação do ar do habitáculo, evitando o ressecamento das vias respiratórias devido à redução da umidade do ar, mas também não é nada que exija uma atenção especial.

Defeitos em farol

Existem vários tipos de conjuntos óticos no mercado. Todos eles estão sujeitos a defeitos que variam de uma simples lâmpada queimada, até um  problema que vai exigir a troca do farol inteiro. Por outro lado, não é somente a luz de farol que pode apresentar um defeito. Quando chamamos o farol de um conjunto isso significa que todas as lâmpadas dianteiras estarão dentro dele, cada uma em seu respectivo lado. Ou seja, dentro de um  farol podemos encontrar: uma lâmpada de seta, uma deposição (farolete) e as lâmpadas de farol baixo e alto. Em alguns modelos a lâmpada de farol é apenas uma, conhecida como H4, de filamento duplo que vai acender tanto o alto como baixo em uma única peça. Quando temos duas lâmpadas no farol, o que acontece quase sempre nos modelos mais modernos, a fábrica pode usar dois tipos. Ou são duas H7
, ou duas H1, ou a mistura das duas. Nesse caso, que é o mais comum, o baixo pode ser uma H7 e o alto uma H1. Essas lâmpadas quase sempre tem a mesma potência. O que muda, e é bem evidente, é o tamanho. Por isso fica impossível substituir uma pela outra. Onde tem uma H4 somente outra vai entrar, e assim por diante.

Defeitos em farol

O principal defeito que acontece em um farol é lâmpada queimada. As que mais queimam são as do farol baixo – que, assim como as do freio, são as mais usadas no dia a dia. Para ter certeza que ela está queimada vai ser necessário uma conferida visual. Normalmente o filamento se rompe, e muitas vezes é quase imperceptível. Uma maneira de confirmar o filamento interrompido é rodar a lâmpada com os dedos e observar todo o contorno dele (do filamento). Com atenção você verá um pequeno pedaço dele interrompido. Quando o filamento está evidentemente queimado, com pedaços dele solto dentro da lâmpada, então você deve conferir a qualidade e  evitar usar a partida do carro com os faróis ligados. Outro defeito pode ser um fusível queimado. Mas nesse caso vale o conselho: antes de trocar verifique se existe um curto, pois um fusível pode queimar por dois motivos. Ou curto-circuito, ou caloria em excesso.

Outro defeito que pode acontecer é na tomada da lâmpada. Normalmente acontece somente no farol baixo também por causa do uso constante. Por ali pode aparecer um mau contato sempre no negativo da tomada. O grande problema é que o defeito só vai ser notado quando a lâmpada não acende mais. Nesse momento se percebe o terminal totalmente derretido. O grande responsável por isso é lâmpada de baixa qualidade, ou as famosas super-brancas que trabalham com o dobro da potência da original. O terminal derrete pela caloria que também dobra. Nesse caso a lâmpada  sofrerá danos definitivos. Muitos instalam um relé duplo de farol para proteger o restante da fiação que vai para dentro do carro. Caso contrário pode derreter o interruptor de farol e até o comado baixo/alto. Mas o relé não vai proteger a tomada do farol. A solução é trocar a peça e substituir a lâmpada por uma original.

Outros Defeitos em farol

A luz de posição (farolete) não acende. Se for somente uma e todo resto das lâmpadas de posição acender – inclusive luz de placa e iluminação do painel – então será apenas a lâmpada queimada ou mau contato. Mas se mais de uma não acender, então deve-se verificar o fusível e procurar causas para a queima dele.

Farol alto não acende. Embora seja raro, a lâmpada do farol alto queimar pode acontecer. Verifique o estado da lâmpada como faria com a luz do baixo, descrito acima.

Seta dianteira não pisca. Normalmente notamos esse defeito quando a seta passa a piscar mais rápido para um lado qualquer. Retire o soquete e confira a lâmpada laranja. Em muitos casos é apenas mau contato no soquete que deve ser limpo e recolocado no lugar.

O farol alto e baixo estão queimados. Depois de ter conferido todas as possibilidades e você descobriu que as duas lâmpadas estão com os filamentos do alto e do baixo “estourados”, então vale a pena medir a tensão do alternador. Em alguns casos ele pode mandar muita carga, o que é um defeito, e queimar as lâmpadas e muito mais. Esse é um caso muito mais difícil de acontecer.

Aterramento ruim. Trata-se de um simples caso de fio bambo ou chamuscado. No máximo exigirá a troca da tomada.

Outro defeito que pode acontecer é a chave que liga o farol estar danificada. Ela pode interromper apenas o farolete, o baixo, ou ambos. Mas normalmente ela não interfere no farol alto. Depois de confirmado o defeito, a solução será troca e investigar porque ela estragou. Pode ser por caloria, quebra de componentes internos, e até vida útil no fim. Se o carro possuir relés de farol, vale a pena conferir o estado deles.

Motor de partida . Os defeitos mais comuns!

Motor de partida ou “arranque” são os nomes comuns da mesma peça: aquela que faz o motor do seu carro girar para entrar em funcionamento. É considerada uma das maiores invenções automobilísticas de todos os tempos. Isso porque revolucionou o mercado e é basicamente o mesmo conjunto de peças até hoje.

Com a imagem acima podemos entender todos os defeitos que podem acontecer com um motor de partida. Vamos enumerar todos eles e explicar os “sintomas” para o leitor.

1 – Escovas. É o defeito mais comum. Feitas de material macio e condutor, elas se gastam com o tempo e o motor parece girar “pesado” ou sequer gira. Sem nenhum outro sintoma aparente, escovas baixas é a primeira possibilidade de defeito para um eletricista, além de ser o conserto mais barato de todos.

2 – Automático de partida, ou “chave magnética” conforme está escrito na imagem. Entre os eletricistas é conhecida pelo primeiro nome. O sintoma de defeito do automático é um “TEC” alto vindo do motor e nada mais acontece. A solução é a troca da peça.

3 – Bendix, ou pinhão conforme a figura. (o impulsor faz parte do conjunto) Este é responsável por rodar o motor engrenando-se na cremalheira, ou volante do motor. É a peça do arranque que mais sofre esforço durante a partida. O sintoma clássico é um barulho que lembra uma enceradeira, pois a peça desliza nas engrenagens do volante. Também deve ser trocada. (VEJA AQUI)

4 – Induzido. Ele estraga quando se usa muito o arranque; quando o Bendix agarra no volante (nesse caso deve-se também verificar o comutador da ignição) ou simplesmente pelo tempo de uso. Os sintomas são parecidos com os de escova baixa. Nesse caso é recomendável trocar o arranque inteiro, pois outros defeitos surgirão em pouco tempo.

5 – Barulho ao ligar. Alguns arranques fazem um barulho ao ligar ou quando soltamos a chave do carro (ignição). A`causa disso é quase sempre bucha desgastada, visto que um motor de partida não tem rolamentos. São duas e ficam nas pontas do induzido.

Outras possibilidades de defeitos: fiação sem aperto nos terminais ou aterramento mal feito. Uma situação drástica, mas que acontece, é quando o arranque agarra na cremalheira se destruindo todo por dentro. Neste caso um barulho muito grande acontece antes. Infelizmente a solução é a troca do motor de partida inteiro. Mas é

 

mportante descobrir porque ele agarrou no motor e também consertar este defeito sob pena de haver repetição e estragar a peça nova. Algumas vezes o parafuso do automático pode se soltar do seu lugar, ou mesmo apenas rodar no seu eixo . O plastico por ali também pode se quebrar quando apertamos demais a porca do cabo que vem do positivo da bateria. Neste caso, a melhor  solução seria a troca do automático inteiro. Reparos no plástico, e no tal parafuso, podem comprometer o funcionamento e o arranque pode até travar na cremalheira do motor, e, como dissemos acima, se destruindo todo.

Custo

Varia muito de lugar para lugar e depende também de quantas peças estão estragadas. Se for apenas as escovas e as buchas, então vai ser um serviço barato. O bendix é a terceira peça de menor custo. Em Belo Horizonte seria um serviço com custo entre 150 e 200 reais. Mas se o arranque apresentar mais defeitos do que as três citadas, melhor avaliar o preço de um novo. Muitas vezes compensa investir em uma peça zero de fábrica.

O motor de  partida transformou a força humana em elétrica ao substituir as antigas manivelas. Também tem grande durabilidade, pois é pouco usado e robusto. Mas trocar ou consertar essa peça não basta ter  curiosidade. É necessária presença de um bom profissional.

O que é câmbio tiptronic/

Tiptronic - é um tipo de transmissão automática, com recursos sofisticados de eletrônica, que permite ao motorista optar por trocas de marchas manuais ou automáticas. Inicialmente desenvolvido pela PORSCHE (Tiptronic é marca registrada da PORSCHE) em conjunto com a ZF ( o modelo de câmbio ZF 4HP22, sua estréia aconteceu no Porsche 911 Carrera 4, em19989. Possui acionamento através de borboletas montadas atrás do volante ou na própria alavanca seletora no console, proporcionou uma revolução no conceito de transmissão automática. O sistema possui um moderno conversor de torque que possibilita ao condutor (piloto creio ser o termo mais adequado!) guiar normalmente em D - drive ou optar pela troca manual, bastando para isso deslocar para a direita a alavanca seletora e escolher a programação: N -normal, privilegiando o baixo consumo; ou S - sport, objetivando o máximo desempenho, desfrutando ao seu gosto, do prazer de fazer as trocas de marcha. No console ou nas borboletas existem os sinais de "+" e "-" que representam as marchas ascendentes e descendentes, respectivamente. Este sistema, através de monitoramento eletrônico constante, mantém-se em conexão com os demais sensores da injeção/ignição, ABS/ASR, corrigindo e aprendendo o modode guiar do motorista/piloto. Ao selecionar a marcha, o sistema avalia os parâmetros de rotação, a programação (N ou S),sensor de posição de borboleta, rotação e velocidade, aceleração linear e lateral, escolhendo a melhor relação e o momento adequado para trocar as marchas. Sempre com muita segurança, para que não haja excesso de rotação e a segurança do usuário não seja comprometida. Outras montadoras já possuem sistemas similares, AUDI e VW (ambas com tecnologiacedida pela PORSCHE), ALFA ROMEO, BMW, CHRYSLER, FERRARI, MERCEDES, dentre outras, já oferecem este plus aos seu sofisticados clientes.Particularmente no modelos BMW M3, o câmbio adotado é um semi-automático seqüencial, que na verdade é uma transmissão manual, com comandos eletro-hidráulicos de alta pressão e com alavanca no console central. Parece um câmbio manual, mas seu funcionamento é automático. empurrandose a alavanca para trás, marchas para cima; empurrando a alavanca à frente, comanda-se a redução. É um sistema um pouco mais lento que os oferecidos pela PORSCHE E FERRARI. Com os veículos de Maranello, o sistema foi desenvolvido na F1 355 de 1997, em conjunto com a Magneti-Marelli e levou 10 anos até se tornar confiável e estrear nas pistas. Batizado de Selespeed, buscou fundamento nos câmbios da CITRÖEN, especificamente o modelo DS dos anos 60, com comando hidráulico.Também é uma transmissão manual de seis velocidades com acionamento hidráulico de alta pressão (não é uma transmissão automática!). Possui ainda embreagem eletrônica e monitoramento integrado da central de injeção, com três opções de programação: totalmente automático, esportivo e semi-automático, todos vinculados ao controle limitador de rotações e ao comando da suspensão ativa, garantindoesportividade, estabilidade e/ouconforto. O sistema utilizado pela FERRARI conseguiu englobar as vantagens do câmbio automático e do manual em um só conjunto. Por fim, outra variável do que já foi acima explanado, será lançada pela OPEL (braço europeuda General Motors) no renovado Corsa. Batizado de EASYTRONIC, é uma caixa manual, mecânica e seqüencial e não semi-automática como os apresentados acima. Continuously Variable Transmission - CVT - criado nos anos 50, com o nome de VARIOMATIC, pelo holandês Van Doorne, na prática equipara-se ao câmbio automático por não necessitar de trocas de marchas manuais; inicialmente equipou os veículos DAF holandeses, popularizando o conceito mundo afora. Basicamente pode ser assim definida: de acordo com a aceleração, um sistema centrífugo acoplado a polias cônicas, de larguras variáveis, altera a largura das duas polias (primária esecundária) simultaneamente. A medida em que as laterais de uma polia se afastam, acorreia aprofunda-se em seu sulco; com as laterais mais próximas, a correia desliza superficialmente, com movimentos contínuos e opostos, alterando a relação de transmissão, chamado de relação infinita.Quando os discos estão separados ao máximo, as correias descrevem uma pequena circunferência perto do centro da polia. À medida que diminui a separação entre os discos, a correia descreve uma circunferência maior, esta ação é realizada em função dos pesos centrífugos. Com esse movimento, as polias variam o diâmetro de atuação da correia,alterando a relação de transmissão, resultando em infinitas combinações a partir dos diâmetros pré- estabelecidos pelo conjunto das polias. De acordo com a aceleração imposta pelo condutor, um sistema hidropneumático comanda a largura das duas polias, ajustando a relação de transmissão para as exigências do usuário. Numa velocidade elevada, em estrada por exemplo, reduzirá a separação entre os discos da polia primária, aumentando a circunferência descrita pela correia, o que equivale a uma marcha alta. Com auxílio pneumático, corrige-se a ação dos contrapesos centrífugos,modificando sua atuação ou simplesmente interrompendo-a. Seu grande problema era a baixa confiabilidade das correias, hoje com o auxílio da NASA, desenvolveu-se uma correia metálica, reforçada com anéis de aço de alta resistência, proporcionou a resistência que faltava, permitindo sua aplicação em veículos de qualquer potência. modelos com esta opção de transmissão; dos compactos aos médios existem opções de compra no velhocontinente. Um destaque merecido deve ser dado aomodelo AUDI A 6, com motorização V6 e mais de 190 cv, desponta na categoria dos sedans de alto luxo, incorporando esta opção de transmissão consegue acelerar mais rápido do que o modelo eqüivalente com transmissão manual/mecânica. Batizada de MULTITRONIC CVT e utilizando uma nova tecnologia construtiva nas correias - elos chatos de placa - , parece ter proporcionado a tão sonhada confiabilidade ao produto. É esperar para ver!

Alarme automotivo: como funciona?

Entenda como funciona o alarme do seu carro e veja porque travar as portas remotamente não garante sua segurança

Enquanto a polícia se esforça para diminuir as ocorrências de furtos e roubos de carros, os números ainda assustam. Apenas na capital paulista até o mês de outubro 42.871 veículos haviam sido furtados e outros 41.394 roubados.

A instalação de um alarme no carro é um dos primeiros passos para quem comprou um novo automóvel. Seja por insegurança, medo de vandalismo, tranquilidade ou simplesmente para baixar o preço do seguro, tal equipamento é figurinha comum também na lista de opcionais de um carro 0km. Mas você sabe como ele funciona?

Os tipos de alarme

No total, são dois os tipos de alarmes mais comuns. Cada um oferece um tipo específico de proteção, então é bom ficar de olho.

- Perimétrico
“Esse é o tipo de alarme mais comum nos carros 0km”, afirma Fábio Nisti, diretor de inovação da PST Eletronics, que vende os alarmes da marca Pósitron. Segundo o executivo esse tipo de equipamento monitora apenas a abertura indevida das portas, ativando assim o alarme sonoro. “Mas é bom ficar atento, pois não é sempre que esse tipo de dispositivo acusa a abertura indevida do porta-malas ou capô do motor”. Quem já teve um estepe roubado de dentro do bagageiro vai reconhecer a importância em ter um alarme que dispare também na abertura da mala.

- Volumétrico
O alarme volumétrico utiliza um sensor ultrassônico que emite ondas sonoras dentro da cabine do carro para monitorar as movimentações por lá. Segundo a engenharia da General Motors do Brasil esse sensor conta com duas cápsulas, uma funcionando como “alto-falante” e outra como “microfone”. A primeira emite sinais que viajam pelo interior do veículo até encontrarem a segunda.

Quando o veículo está totalmente fechado o perfil da onda sonora que chega ao “microfone” é o padrão, bem definido e conhecido pelo módulo eletrônico que controla o sistema de alarme. Se uma ou mais janelas forem violadas, o perfil da onda sonora é alterado, o que indica ao módulo eletrônico a violação do veículo e a necessidade de se disparar o alarme sonoro.

- Sensor de movimento
Hoje, é comum o carro sair da fábrica equipado com acelerômetros, como o seu telefone celular. No veículo, originalmente se presta a auxiliar os equipamentos de segurança como o controle de estabilidade no sentido de captar os movimentos do carro, como inclinação, aceleração, etc.

Se integrado ao alarme, o acelerômetro pode disparar o equipamento caso o carro seja roubado utilizando-se um guincho ou reboque, mesmo que não haja abertura das portas ou violação dos vidros.

O acionamento do sistema

O tipo mais comum de acionamento de alarme atualmente é o feito pelo controle remoto, que gera ondas de rádio que são interpretadas pela central do sistema, armando-o. Porém, em tese, é possível identificar a frequência de onda emitida pelo controle replicá-la para enganar o alarme.

Porém, Nisti trata de tranquilizar os usuários: “hoje, todos os alarmes saem com um algoritmo  especifico para cada equipamento que randomiza o sinal emitido, assim ele não será repetido e apenas o alarme ligado ao seu respectivo controle sabe qual será a próxima frequência utilizada”.

Travamento remoto não é alarme

Se você ficou feliz porque comprou um carro 0km que você pode abrir fechar por controle remoto, é melhor ficar atento. Só porque a chave dá essa possibilidade não significa que o veículo tenha algum tipo de alarme. Na hora de olhar a lista de equipamentos fique atento para diferenciar “travamento remoto de portas” e o alarme propriamente dito.

Original de fábrica ou instalado fora?

Pensou em comprar um carro 0km e pensa em instalar um alarme posteriormente? Fique atento. Ao se colocar o equipamento fora de uma oficina credenciada pela fabricante do veículo corre-se o risco de perder a garantia, no mínimo, da parte elétrica.

A engenharia da GM aponta também que outra vantagem do alarme original ou instalado na concessionária é que todo o seu desenvolvimento passou por controles de qualidade iguais ao restante do veículo. Verifica-se até mesmo a interferência dos sinais ultrassônicos (no caso do volumétrico) em relação aos

 

demais equipamentos eletrônicos do carro, como o rádio, por exemplo. Além disso, um alarme original é feito de maneira a consumir o mínimo possível de energia, poupando assim a bateria.

Já Fábio Nisti, da Pósitron, faz um contraponto: “O alarme de fábrica é sempre instalado numa mesma posição, que foi homologada pela engenharia. Já o instalado depois pode ser alocado em diversas outras áreas de veículo, dificultando a desativação do sistema”.

E daqui para frente?

“A tendência para o futuro dos alarmes automotivos é uma interação cada vez maior com a central eletrônica”, afirma o diretor da PST Eletronics, “será possível até checar o estado do alarme pelo celular, sem precisar estar próximo ao carro”. Segundo Nisti, nos próximos anos o alarme poderá atuar também como um leitor, interpretando informações do carro. Ou seja, não seria mais necessário um computador específico para saber o que acontece com o veículo quando a luz da injeção acende no painel.

Outra tendência para o futuro está na simplificação da arquitetura eletrônica. “Isso nos dará mais trabalho no desenvolvimento dos módulos do alarme, mas com certeza irá facilitar a construção dos sistemas e até pode baratear o preço final”, finaliza Fábio Nisti.

Veículos elétricos: história e perspectivas no Brasil*

Vistos por muitos como um grande avanço tecnológico, os automóveis

híbridos e elétricos não são novidade no mercado. Já foram fortes

concorrentes dos automóveis convencionais, mas, por razões que serão

explicadas a seguir, foram preteridos e tiveram desde os anos 1930

participação marginal na história do automóvel. No entanto, desde o

lançamento do Toyota Prius, em 1997, o mercado norte-americano tem

assistido a um grande número de lançamentos de automóveis híbridos e,

mais recentemente, de veículos puramente elétricos. Esse fato pode ser

atribuído em grande parte ao incentivo do governo americano aos fabricantes

e consumidores de veículos híbridos e elétricos.

Os Estados Unidos e a economia do petróleo

Os Estados Unidos (EUA) são os maiores consumidores de petróleo e

derivados no mundo. Seu consumo supera 20 milhões de barris por dia,

o que equivale a 21,7% do consumo mundial de petróleo

O estilo de vida norte-americano é fortemente dependente do petróleo.

Em particular, no setor de transportes 95% da energia consumida é oriunda

do petróleo [EIA DOE ( 2009)]. Por essa razão, a grande dependência

externa no fornecimento desse energético é considerada questão de importância

estratégica para o país.

De fato, cerca de 33% do petróleo consumido nos EUA é produzido

internamente, enquanto a maior parte é importada de nações politicamente

instáveis (Gráfi cos 2 e 3). Em 2007, os EUA consumiram mais de

75 bilhões de barris de petróleo, ao custo de US$ 550 bilhões. O petróleo

importado respondeu por 60% do total consumido, ao custo de US$ 300

bilhões, o que equivale a 40% do valor do défi cit na balança comercial

americana naquele ano [Energy Security Leadership Council (2008)].

A dependência de fontes externas para o abastecimento interno de 211

petróleo representa um alto preço para a economia americana. A vulnerabilidade

do transporte internacional de petróleo e de sua infraestrutura

levou os EUA a manter forças militares posicionadas em pontos estratégicos

do planeta, a fi m de garantir a segurança em instalações e em rotas

de transporte de petróleo. De acordo com Crane et al. (2009), estima-se que

os custos de manutenção de tropas no Golfo Pérsico variem de US$ 67,5 bilhões

a US$ 83 bilhões anuais, que somados aos US$ 8 bilhões gastos em

operações militares anualmente, equivalem de 12% a 15% do orçamento

destinado à defesa [Electrifi cation Coalition (2009)].

A gasolina é o derivado de petróleo mais consumido pelo setor de

transporte nos EUA, compreendendo 64% da energia consumida pelo

segmento. Esse setor é responsável por 68% do total de petróleo consumido

internamente, ou 13,7 x 103 de barris por dia [EIA DOE (2009)]. Em 2007,

havia nos EUA 248 milhões de veículos, ou 0,825 veículo

per capita

Como uma das respostas à forte dependência do petróleo importado,

desde 2007, o governo americano vem estimulando a produção de automóveis

híbridos e o desenvolvimento de automóveis com tecnologia Plug-in Hybrid

Electric Vehicle (PHEV).1 Bem recebidos no mercado desde o lançamento

do Prius, em 1997, os híbridos são vistos pela população como um avanço

tecnológico capaz de reduzir a poluição atmosférica e a forte dependência

do petróleo.

No entanto, automóveis híbridos e elétricos não são uma tecnologia

recente. No início da história do automóvel, eles dominaram parcelas

signifi cativas do mercado, mas acabaram perdendo espaço para

o

veículo convencional.

Veículos elétricos: uma breve história

A seguir apresentamos brevemente os principais momentos da história

do carro elétrico no mundo.

O início: século XIX

A história dos carros elétricos começa em meados do século XIX.

De acordo com Hoyer (2008), ela está intimamente relacionada à história

das baterias. Em 1859, o belga Gaston Planté realizou a demonstração da

primeira bateria de chumbo e ácido. Esse equipamento veio a ser utilizado

por diversos veículos elétricos desenvolvidos a partir do início

da década de 1880 na França, EUA e Reino Unido. Em 1885, Benz

demonstrou o primeiro motor de combustão interna. Em 1901, Thomas

Edison, interessado no potencial dos veículos elétricos, desenvolveu a

bateria níquel-ferro, com capacidade de armazenamento 40% maior que

a bateria de chumbo, só que com custo de produção muito mais elevado.

As baterias níquel-zinco e zinco-ar foram também criadas no fi nal do

século XIX.

Além das baterias, duas tecnologias desenvolvidas entre 1890 e 1900

contribuiram para melhorar o desempenho dos carros elétricos: a frenagem

regenerativa, um equipamento capaz de transformar a energia cinética do

automóvel em movimento em energia elétrica durante uma frenagem e o 213

sistema híbrido a gasolina e eletricidade.

Na virada do século XIX, três tecnologias de propulsão concorriam no

mercado de automóveis: o carro elétrico, a vapor e a gasolina.

Ascensão e queda: século XX

Em 1903, havia cerca de quatro mil automóveis registrados na cidade

de Nova York, sendo 53% a vapor, 27% a gasolina e 20% elétricos.

Em 1912, quando a frota de carros elétricos naquela cidade atingiu o ápice

de 30 mil unidades, a quantidade de automóveis a gasolina já era trinta

vezes maior [Struben e Sterman (2006)]. A partir de então, a trajetória

dos carros elétricos seguiu em forte queda. Entre os principais fatores

apontados para o declínio dos carros elétricos a partir de então, podem-se

citar [DOE (2009)]:

• O sistema de produção em série de automóveis, desenvolvido por

Henry Ford, permitiu que o preço fi nal dos carros a gasolina fi casse

entre US$ 500 e US$ 1.000, o que correspondia à metade do preço

pago pelos elétricos.

• Em 1912 foi inventada a partida elétrica, que eliminou a manivela

utilizada para acionar o motor dos veículos a gasolina.

• Nos anos 1920, as rodovias dos EUA já interligavam diversas cidades,

o que demandava veículos capazes de percorrer longas distâncias.

• As descobertas de petróleo no Texas reduziram o preço da gasolina,

tornando-a um combustível atrativo para o setor de transportes.

O objetivo dos primeiros automóveis híbridos era o de compensar a

baixa efi ciência das baterias utilizadas nos veículos puramente elétricos e

a falta de estrutura de distribuição de energia elétrica no início do século

XX. De acordo com Hoyer (2008), há registro da produção, já em 1903,

de um automóvel que apresentava as características de um híbrido em

série, graças a um gerador elétrico, alimentado por um pequeno motor

de combustão interna, e dois pequenos motores elétricos, que forneciam

tração às rodas dianteiras. Outro modelo, produzido entre 1901 e 1906,

podia ser caracterizado como um híbrido em paralelo: o motor de combustão

interna era utilizado tanto para fornecer tração às rodas quanto

para carregar uma bateria, enquanto o motor elétrico fornecia potência

extra ao motor de combustão ou funcionava sozinho, quando em trânsito

lento. Até os anos 1920, em países como os EUA, França e Canadá, havia

diversos modelos de híbridos à disposição no mercado.

No início da história do automóvel, poucas pessoas aventuravam-se

pelas estradas do interior, onde não havia infraestrutura elétrica nem gasolina

disponíveis. Contudo, a maior performance do motor a combustão

interna, em termos de km/litro de combustível, e a facilidade de distribuição

de combustíveis líquidos, que eram comercializados em pequenos

estabelecimentos comerciais, permitiram que a rede de distribuição de

gasolina se expandisse rapidamente. Além do mais, a manutenção dos

primeiros automóveis a gasolina, dada sua simplicidade, era realizada por

profi ssionais especializados em conserto e manutenção de bicicletas. Por outro

lado, poucos eram os mecânicos que compreendiam o funcionamento dos

motores elétricos e das baterias que equipavam os automóveis elétricos

e híbridos. A propaganda boca a boca teve também, naquela época, um

papel importante na difusão do uso dos automóveis a combustão interna.

A partir dos anos 1930, os veículos elétricos passaram a ser produzidos

em escala cada vez menor, sendo utilizados em algumas cidades dos EUA

e Reino Unido, basicamente, para coleta de lixo, serviço de entregas e para

distribuição de leite. Foram observados alguns picos de produção nesses

dois países durante a primeira e a segunda guerras mundiais, quando o

racionamento de gasolina e diesel forçou a busca por fontes de energia

alternativas ao petróleo. No Japão do pós-guerra, o carro elétrico tornou-se

também bastante popular, por causa do racionamento de combustíveis,

mas sua produção foi descontinuada na década de 1950 quando o racionamento

cessou.

A reabilitação

Somente após a década de 1960, quando a opinião pública começou a

se voltar para os problemas ambientais, os automóveis elétricos2 voltaram

a atrair a atenção das grandes montadoras. Naquela época, o chumbo ainda

era utilizado como aditivo para a gasolina, não havia fi ltros nem catalizadores

para conter as emissões e o automóvel era considerado uma das

principais fontes da poluição atmosférica nas grandes cidades
v

A partir dos anos 1970, a questão ambiental passou a fazer parte do 215

debate sobre a geração e o consumo de energia. Três fatos apontaram a

necessidade de se desenvolverem alternativas tecnológicas renováveis

para a produção de energia.

• Em 1972, o Clube de Roma publicou o livro Limites para o Crescimento,

que chamou a atenção para a necessidade de um limite

para a exploração de recursos naturais não renováveis.

• A crise do petróleo, em 1973, causada pelo embargo de produtores

de petróleo, teve como consequência ondas de racionamento em

diversos países.

• A conscientização a respeito do uso da energia nuclear, tais como

a segurança operacional e o destino dos dejetos radioativos.

Apesar de os anos 1970 terem sido uma época propícia para os veículos

elétricos, já que esses combinavam emissão nula de poluentes com

a possibilidade de utilizar fontes de energias renováveis, os protótipos

desenvolvidos na época não chegaram às linhas de produção. Houve diversas

iniciativas de trazê-los de volta ao mercado no período, mas nem

os automóveis elétricos puros nem os híbridos estavam aptos a competir

no mercado com os automóveis convencionais.

Somente no fi m dos anos 1980 as atenções voltaram-se mais uma vez

para os veículos elétricos, novamente no intuito de reduzir a poluição nas

grandes cidades. O conceito de desenvolvimento sustentável ganhava força,

e o foco se concentrava na necessidade de utilização de fonte de energia

alternativa e no desenvolvimento de novas tecnologias de transportes.

Em 1990, o estado da Califórnia implementou suas primeiras normas regulatórias

alternativa e no desenvolvimento de novas tecnologias de transportes.

Em 1990, o estado da Califórnia implementou suas primeiras normas regulatórias

de emissão zero. Em 1992, a Agenda 213 enfatizou a importância

dos problemas causados pelo uso extensivo de energia fóssil, bem como a

necessidade de redução do consumo de energia nos países desenvolvidos

e de busca de uma possível transição para fontes renováveis de energia.

Ainda no ano de 1992, a União Europeia defi niu uma política de transportes

por meio da expressão “uma estratégia para a mobilidade sustentável

Nesse contexto, a utilização dos carros elétricos era vista como uma das

condições mais importantes para a sustentabilidade proposta.

No início dos anos 1990, os legisladores da Califórnia, nos EUA,

decidiram que as montadoras de automóveis daquele estado deveriam

oferecer veículos elétricos aos consumidores [Sovacool e Hirsh (2008)].

A California Air Resources Board – Carb, órgão do governo responsável

por monitorar a qualidade do ar no estado da Califórnia, defi niu uma cota

de vendas de veículos com emissão zero ou, em inglês, zero-emmissionn-

-vehicle (ZEV), de 2% em 1998, 5% em 2001 e 10% em 2003. Os estados

de Nova York e Massachusetts adotaram medidas semelhantes em seguida.

De acordo com a legislação da Califórnia, cada montadora receberia um

bônus de US$ 5 mil para cada ZEV vendido dentro da cota. A General

Motors e a Honda iniciaram então o desenvolvimento de veículos elétricos

que fossem comercialmente viáveis.

Entretanto, eram muitas as forças contrárias à iniciativa da Carb.

Outras montadoras e a American Automobil Manufacturers Association

(AAMA) alegavam que o veículo elétrico sairia caro demais para os

consumidores e que o chumbo, presente nas baterias, não traria benefícios

ambientais à substituição da gasolina. Por sua vez, as grandes

companhias de petróleo, como Exxon, Shell e Texaco, contribuíam

fi nanceiramente para campanhas de políticos contrários aos veículos

elétricos e fi nanciavam propagandas contrárias a esse tipo de veículo.

Como resultado, em 1996 a Carb capitulou e postergou seu cronograma
v

Ainda nos anos 1990, foi protagonizada uma nova tentativa de introduzir

os automóveis híbridos, dessa vez, por meio de parcerias público-privadas.

O governo Clinton anunciou, em 1993, uma iniciativa denominada

Partnership for a New Generation Vehicles (PNGV), com o objetivo de

desenvolver um automóvel “limpo”, com consumo de 4 litros/100 km.

Após alguns anos e investimentos da ordem de US$ 1 bilhão, três protótipos

foram anunciados: todos eram híbridos, mas nenhum chegou às

linhas de produção.

Em 1997, a Toyota, fabricante japonesa de automóveis que não estava

incluída no PNGV, lançou no mercado japonês o Prius, um sedã híbrido de

quatro portas. No mesmo ano, a Audi lançou o Duo, o primeiro híbrido

do mercado europeu, que se revelou um fracasso. Na época, diversas

montadoras europeias dedicavam-se ao desenvolvimento de automóveis 217

a diesel, visando reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

A Honda, em 1999, foi a primeira empresa a lançar um híbrido no

mercado americano, o Insight, que foi um sucesso imediato. Em 2000,

o Prius também chegou ao mercado dos EUA, obtendo um sucesso muito

maior que o esperado pela Toyota, efeito que se repetiu mais tarde no mercado

europeu. Em 2003, a Honda lançou o Civic híbrido, com a mesma

aparência e dirigibilidade do Civic convencional. Em 2004, a Ford lançou

o Escape, um veículo utilitário esportivo, em versão híbrida.

Com os objetivos, entre outros, de reduzir a dependência da economia

dos EUA em relação ao petróleo importado e de aumentar a produção de

combustíveis limpos de origem renovável, o governo norte-americano

promulgou em 2007 o Energy Independence and Security Act, que destinou

US$ 95 milhões anuais, entre os anos de 2008 e 2013, à pesquisa e

ao desenvolvimento de um sistema de transporte elétrico, e à formação

de capital humano especializado em veículos elétricos e na tecnologia

PHEV. Além disso, US$ 25 bilhões foram destinados aos fabricantes

de automóveis e fornecedores que produzirem veículos híbridos e seus

componentes até o ano de 2020.

Em 2009, as vendas de híbridos no mundo atingiram 598.739 unidades

[HybridCars.com (2010)], sendo 44% nos EUA, 41% no Japão e o restante

na Holanda, Reino Unido e Canadá. Nos EUA, os maiores mercados se

encontram em Los Angeles, Nova York, São Francisco, Washington (D.C.)

e Chicago. As vendas de híbridos nos EUA em 2008 representaram pouco

mais que 4% do mercado norte-americano, totalizando 279.847 unidades

[HybridCars.com (2010) e U.S. Department of Transportation (2010)].

O Toyota Prius pode ser considerado um fenômeno de vendas, pois

domina atualmente quase 50% do mercado de híbridos, concorrendo

com cerca de 20 modelos de automóveis híbridos à venda nos EUA.

O grau de satisfação entre os proprietários do Prius é altíssimo. De

acordo com pesquisas realizadas, 88% dos proprietários estão muito satisfeitos

com o automóvel e 12% estão de alguma forma satisfeitos. O sucesso

do Prius se deve em grande parte ao seu design distintivo, à sua popularidade

entre celebridades da mídia norte-americana e à propaganda

boca a boca realizada entre proprietários e pessoas interessadas em

adquirí-los [Klein (2008)].

Em julho de 2009, foi promulgado nos EUA o American Clean Energy

and Security Act 2009. Essa lei instituiu que a Secretaria de Energia,

as agências reguladoras estaduais e todas as distribuidoras de energia não

reguladas deveriam apresentar planos para o desenvolvimento de redes inteligentes

(smart grids)4 integradas, com suporte à tecnologia PHEV até julho

de 2012. Adicionalmente, defi niu um teto de US$ 50 bilhões, até 2020,

para assistência fi nanceira às montadoras e produtores de autopeças que

se dedicassem ao desenvolvimento de híbridos.

Com essa lei, o governo Obama5 tinha como objetivos principais

criar empregos “verdes”, reduzir a dependência do petróleo, amenizar as

emissões de gases de efeito estufa e buscar a transição para uma economia

baseada em energia limpa. Indiretamente, o incentivo fi nanceiro à inovação

tecnológica teria o propósito de ajudar a salvar a indústria automobilística

americana durante a crise mais grave de sua história.

Uma opção

para o Brasil

É possível afi rmar que o crescimento, ao longo do tempo, da frota

de automóveis em um país está diretamente relacionado ao seu nível de

desenvolvimento econômico. Dargay et al. (2007) mostram que o padrão

de crescimento ocorrido entre 1960 e 2002 em países como EUA,

Alemanha e Japão, também pode ser observado em China, Índia, Brasil

e Coreia do Sul. A relação entre o tamanho da frota nacional e o nível

de desenvolvimento, medido pelo PIB dos países, apresenta uma curva

em S, indicando que:

a) a frota nacional cresce lentamente quando o país se encontra em

níveis relativamente baixos de desenvolvimento;

b) o crescimento da frota se acelera na medida em que a renda nacional
aumenta; e

c) a frota atinge um nível de saturação quando o país chega a graus 219

mais elevados de desenvolvimento

De acordo com uma projeção para o Brasil [Dargay et al.(2007)],

considerando a renda per capita de US$ 15.900 e uma população de

222 milhões de habitantes, em 2030, a frota nacional seria a quinta

maior do mundo, atingindo 83,7 milhões de automóveis, e fi cando atrás

apenas de China (390 milhões), EUA (314 milhões), Índia (156 milhões)

e Japão (86,6 milhões). Isso representaria um crescimento da ordem de

127% em 20 anos, uma vez que a frota atual é de cerca de 36,9 milhões

de automóveis [Denatran (2010)].

O aumento do número de automóveis no Brasil irá certamente demandar

uma quantidade crescente de energia nos próximos anos, o que torna o

uso da eletricidade no setor de transportes uma interessante alternativa aos

combustíveis utilizados atualmente, tanto sob o ponto de vista estratégico

quanto ambiental.

Pelo lado estratégico, ocorreria maior diversifi cação de fontes energéticas

para o setor de transportes. A eletricidade no Brasil é gerada localmente

e distribuída por um sistema interligado altamente confi ável, com

um custo relativamente baixo, se comparada aos demais combustíveis

 

líquidos. Além disso, o uso do PHEV aliado aos smart grids permite que

os automóveis elétricos funcionem como buffers da rede de distribuição,

carregando suas baterias nas horas de baixa demanda e descarregando-asnos horários de pico.

Pelo lado ambiental, reforça o uso de energia elétrica, que no Brasil 221

é gerada quase que totalmente a partir de fontes renováveis [em torno de

85%, de acordo com MME (2009)], e reduz o uso do motor de combustão,

uma importante fonte emissora de gases de efeito estufa. Além do mais,

contribui para aumentar a efi ciência energética, já que o motor elétrico

tem efi ciência da ordem de 90%, contra 40% do motor de combustão.

 

Conclusão

 

Automóveis híbridos e elétricos estão longe de ser uma novidade

no mercado. Nos primórdios da indústria automobilística, foram fortes

concorrentes do automóvel convencional, mas perderam a corrida e por

mais de 80 anos foram uma mera nota de rodapé na história do automóvel.

O retorno dos carros híbridos e elétricos nos EUA tem como foco

principal a segurança energética do país, pois permitiria que o petróleo,

em grande parte importado de lugares politicamente instáveis, fosse

substituído pela energia elétrica, totalmente produzida no próprio país.

Se o objetivo tivesse apenas motivação ambiental ou de efi ciência

energética, as medidas propostas não enfatizariam o meio de transporte

individual, em detrimento de transportes coletivos, nos centros urbanos.

As medidas tomadas pelo governo irão, por um lado, estimular a produção

e o consumo de mais automóveis, e por outro, aumentar o consumo

de energia elétrica, que nos EUA é gerada em sua maior parte a partir de 

carvão e gás natural, dois combustíveis fósseis muito poluentes.

Evidentemente, além da retórica ambiental empregada para justifi -

car os incentivos aos veículos elétricos, existe também o interesse em

promover a renovação da indústria automobilística, de modo a torná-la

de novo a líder mundial desse segmento. De fato, a ajuda do governo

norte-americano à General Motors (e ao seu veículo elétrico, o Volt) foi

justifi cada nesses termos.

Carros híbridos, como o Volt da GM, vêm tendo boa aceitação no mercado,

e podem servir como uma “ponte” entre a gasolina e a eletricidade

como fonte de energia no setor de transportes. Ou seja, essa seria uma 

“tecnologia de transição”, que abriria o caminho para um produto totalmente

distinto daquele hegemônico no mercado. É importante observar,

no entanto que, em virtude do tamanho da frota e do nível de saturação

do mercado norte-americano de automóveis, serão necessárias décadas

para que a mudança traga resultados signifi cativos na balança energética

norte-americana.

No Brasil, o carro elétrico pode tornar-se uma alternativa importante,

caso se adote, no curto prazo, uma política de incentivo à sua utilização.

Dado o nível de desenvolvimento da nossa frota, ainda em estágio inicial, o

uso do carro elétrico em larga escala, em detrimento do carro convencional,

traria benefícios estratégicos e ambientais efetivos no longo prazo. Há de se

convir, no entanto, que o transporte individual não é uma forma tão efi caz

de utilização de recursos quanto o transporte coletivo, principalmente no

caso do Brasil, considerando-se o atual nível de desenvolvimento do país.

É importante notar que, mesmo nos casos em que a eletricidade é gerada

a partir de combustíveis fósseis, como o carvão e o gás natural, o carro

elétrico traz a vantagem de concentrar as emissões nas fontes geradoras

de energia, que são passíveis de serem reguladas, e não nos pontos de

consumo, que são numerosos, dispersos e de difícil controle. Por outro

lado, um importante risco ambiental do carro elétrico está associado à

bateria, que deve ser reciclada ao fi nal de sua vida útil.

Além do mais, a história tem mostrado que não são poucas as força 

contrárias à ideia do carro elétrico. Há barreiras institucionais e políticas,

além das mercadológicas, a serem vencidas para que o carro elétrico se

consolide no mercado. No entanto, o imperativo da exaustão dos recursos

fósseis e as questões ambientais deixam os veículos elétricos em posição

ímpar para se tornarem realidade.