Novo trem de força é uma equação a resolver

A indústria automotiva mundial recebe há vários anos enorme pressão para reduzir os níveis de emissões, melhorar o consumo de combustíveis e o desempenho dos veículos. Em paralelo a esta equação, é forçada a oferecer soluções para uso de combustíveis alternativos, especialmente os biocombustíveis e, claro, redução de custos. Neste campo, o último desafio é a utilização da propulsão elétrica via tecnologia híbrida para energia elétrica, importante inovação, mas que ainda nos exige avaliar a sua viabilidade, suas chances e riscos para o mercado.

Uma das mais recentes tecnologias é o recirculador de gases de escape (EGR), da Mahle Alemanha. O sistema trabalha com rotação de flap, gerando depressões balanceadas a cada condição de operação dos motores e diferenças de pressão. Com integral controle de ar e fluxo de gases de escape, o sistema é capaz de aumentar o grau do EGR e reduzir a saída de gases. Com sistemas altamente eficientes e com uma flexível ativação eletrônica, as válvulas são habilitadas a gerar fluxo de gases durante a operação e durante a partida a frio.

A importância da partida a frio e o período de aquecimento do motor aumentam significantemente com as futuras regulamentações de emissões. Já existem resultados experimentais com um motor extrapesado. Com este sistema, o fluxo do EGR pode ser aumentado além de 50% acima de uma larga faixa de uma curva de um motor extrapesado. Sabemos já que existem vantagens em emissões de NOx e consumo do combustível, assim como um considerável potencial para reduzir o tempo e esforço para o pós-tratamento de gás de escape usando medidas internas de motor. De uma forma geral, esta tecnologia oferece maior economia de combustível e eficiência no cumprimento de futuras normas de emissões no mundo.

Atualmente, na indústria automobilística, até 80% de todas as inovações são baseadas em software e eletrônica embarcada. Tendo em vista a mudança da mentalidade em razão da discussão climática, dos mercados emergentes e das características demográficas, esta tendência vai continuar. Os principais desafios são a redução do consumo de energia, melhoria significativa da facilidade de uso até mesmo para funções complexas e novas funções. E isso deve ser feito a preços adequados ou em baixo custo total de propriedade.

A busca de soluções envolve comunicação em rede e integração de funções complexas distribuídas, por exemplo, para sensores de gestão de energia e fusão de dados e para uma assistência coordenada ao motorista, importantes fatores-chave. Focar na definição de novas aplicações de software que abranjam todos os espaços do veículo e sejam distribuídos através de múltiplas unidades de controle eletrônicas levará a uma funcionalidade mais ampla, melhoria de qualidade e redução de custos de garantia. Isto resultará em um valor agregado mais alto para o motorista e para a cadeia automotiva.

Compreender a complexidade do veículo é pré-requisito para alcançarmos sucesso na equação. Através da padronização de interfaces funcionais e de módulos de software, como o Autostar, ou gerenciando os serviços centralizadamente na arquitetura do sistema veicular, fica garantido que novas funções veiculares possam ser disponibilizadas facilmente em uma variedade de plataformas de unidades de controle no futuro.

A eletrônica e o software se tornaram ainda mais importantes, assim como os sistemas de direção alternativos que melhoram a eficiência de sistemas motorizados convencionais e a eletrificação que será de grande importância no que tange a atuação e a gestão energética. As necessidades dos clientes serão o principal direcionamento para novas funções e sistemas de assistência, e a interação homem-máquina e a facilidade de uso serão de fundamental importância. O futuro das vantagens competitivas decisivas será baseado na inovação e na capacidade de manipular a sempre crescente complexidade dos sistemas. Entretanto, a inovação somente será atingida por sistemas altamente conectáveis e complexos.

Também a complexidade e a funcionalidade das novas tecnologias vão aumentar, mas poderão ser gerenciadas pela arquitetura e pela continuidade no processo de desenvolvimento de sistemas. Padrões foram definidos e são implementados para reduzir custos e lidar com toda espécie de complexidade. O paradigma do desenvolvimento baseado em modelos e o conhecido Autostar serão aceitos. O resultado é que o consumidor e a eletrônica automobilística se integrarão e ocorrerá transição do desenvolvimento baseado em componentes para o desenvolvimento baseado em funções. Isso sem contar nas melhorias da segurança através de softwares.

O sucesso do veículo elétrico depende de reduzirmos a complexidade da tecnologia e as empresas de eletricidade oferecerem infraestrutura adequada para distribuição de energia elétrica. Uma visão interessante neste segmento é da Siemens. Baseada no aumento de picos de energia na rede através de energias renováveis, a empresa visualiza sua competência no setor de distribuição de energia, no redesenho da rede para permitir estabilização da mesma para uma conexão bidirecional das baterias dos veículos. O compartilhamento dos custos das baterias caras através de utilização múltipla das mesmas também está no foco. Para a fabricante mundial, isto requer um projeto especial para a estrutura interna do veículo e não pode ser visualizado de forma independente por questões de sinergia.

Com a redução da complexidade em um veículo elétrico, o setor pode enfrentar fortes pressões do segmento elétrico. Penso que algumas ações serão necessárias para isso: reduzir a complexidade do trem de força com design puramente elétrico; e diminuir a complexidade da integração funcional com uma nova visão de arquitetura de sistemas eletrônicos, que é implementar conceitos veiculares de futuro e de custo efetivo, alinhados aos crescentes e dinâmicos requisitos pelas megatendências das mudanças demográficas, urbanização e cuidados ambientais. E terceiro, investimento em circuitos elétricos de alta-energia e alta performance, como baterias.

. Por: Horst Bergmann, diretor do Comitê Internacional Alemanha do Congresso SAE BRASIL 2009, que apresentará o Fórum Internacional Trem de Força Global: os últimos Desenvolvimentos de Tração Convencional e Elétrica, no dia 8 de outubro, no Expo Center Norte, em São Paulo.