Conhecida mundialmente como a maior produtora de petróleo do planeta, a Saudi Aramco está a investir fortemente em tecnologias capazes de manter os motores de combustão competitivos numa indústria automóvel cada vez mais eletrificada. Em vez de apostar exclusivamente nos veículos elétricos a bateria, a empresa saudita acredita que os híbridos poderão desempenhar um papel central na transição energética durante as próximas décadas.
A Aramco está a desenvolver um novo sistema híbrido dedicado (DHE) que promete reduzir consumos até 35% e baixar custos face aos híbridos convencionais. O projeto combina um motor de combustão radicalmente simplificado com tecnologia elétrica inspirada no sistema da Toyota, mas com soluções inéditas
A estratégia passa por desenvolver sistemas híbridos mais eficientes, mais baratos e mais compactos do que os atualmente disponíveis no mercado. O novo conceito DHE (Dedicated Hybrid Engine) é apresentado como uma alternativa capaz de oferecer consumos muito reduzidos sem os elevados custos associados aos híbridos tradicionais de divisão de potência, como os utilizados pela Toyota.
A Aramco já tinha dado sinais claros deste posicionamento ao adquirir 10% da Horse Powertrain, a empresa criada pela Renault e pelo grupo Geely para desenvolver motores de combustão e sistemas híbridos.
Um motor híbrido desenhado de raiz
Ao contrário de muitos sistemas híbridos adaptados a motores convencionais, o DHE foi concebido desde o início para funcionar em conjunto com propulsão elétrica. Isso permitiu aos engenheiros eliminar soluções consideradas desnecessárias num híbrido moderno.
O protótipo inicial utiliza um motor tricilíndrico atmosférico de 1,6 litros extremamente compacto e simplificado. Dispensa cabeça do motor separada, utiliza apenas duas válvulas por cilindro e não recorre a distribuição variável. O objetivo foi reduzir custos, atrito mecânico e complexidade.
A eficiência térmica anunciada situa-se entre os 41% e os 42%, valores muito elevados para um motor a gasolina e próximos dos melhores motores híbridos atualmente disponíveis. Para atingir estes números, o motor utiliza uma combinação de elevada taxa de compressão, ciclo LIVC (Late Intake Valve Closing), recirculação de gases de escape arrefecidos e dupla injeção, direta e indireta.
Tecnologia inspirada na Toyota, mas mais avançada
A arquitetura mecânica recorda o sistema Hybrid Synergy Drive da Toyota, utilizando engrenagens planetárias e motores-geradores elétricos. Contudo, o DHE distingue-se por possuir conjuntos planetários em ambas as extremidades da cambota, eliminando a necessidade de diferencial convencional.
Cada lado do motor está ligado a um motor-gerador elétrico e a um motor de tração, permitindo operar tanto como híbrido convencional como extensor de autonomia para veículos elétricos. O sistema poderá ainda evoluir para motores elétricos de fluxo axial, mais compactos e eficientes.
Outra particularidade está na lubrificação partilhada entre motor térmico e conjuntos planetários, uma solução pensada para reduzir peso, complexidade e perdas mecânicas.
Projeto nasceu em Detroit e foi desenvolvido em França
O desenvolvimento do sistema está a decorrer no centro de investigação da Aramco em Detroit, sob liderança de Nayan Engineer, engenheiro conhecido pelos trabalhos anteriores em motores de ignição por compressão a gasolina na Hyundai.
Os protótipos funcionais foram construídos pela Pipo Moteurs, especialista francesa em motores para competição automóvel.
Consumos mais baixos e custos inferiores
Segundo os cálculos da Aramco, um sedan médio equipado com o sistema DHE poderá reduzir o consumo de combustível em cerca de 35% face a um motor convencional de quatro cilindros com injeção direta, com um custo adicional estimado em 3.800 dólares.
A empresa afirma ainda que o sistema poderá ser mais de 20% mais barato do que os atuais híbridos completos de divisão de potência, mantendo níveis semelhantes de eficiência.
A modularidade do projeto permitirá criar variantes bicilíndricas, V4 e V6, atmosféricas ou turboalimentadas, adaptáveis a diferentes tipos de veículos, desde utilitários compactos até SUV com tração integral.
Hidrogénio também faz parte dos planos
Apesar de o foco imediato estar nos híbridos a gasolina, a Aramco prevê que esta arquitetura possa futuramente funcionar também com hidrogénio, como forma adicional de descarbonização.
Num momento em que vários fabricantes abrandam o ritmo de eletrificação total devido à procura crescente por híbridos, o projeto da Aramco demonstra que ainda existe margem significativa para evoluir os motores de combustão interna — sobretudo quando trabalham em conjunto com sistemas elétricos altamente eficientes.