Jaguar Land Rover recupera calor nos escapes para maior eficiência

Texto: Nuno Fatela
Data: 19 Dezembro, 2017

O grupo de investigação a este sistema de recuperação de energia nos gases de escape liderado pela Jaguar Land Rover também integra a Ford. O objetivo é desenvolver um novo componente, um gerador termoelétrico, para obter energia a partir do calor, que é depois utilizada no motor elétrico.

A eficiência dos motores é uma luta constante, e a forma de aproveitar todo o calor gerado no processo de combustão é um fator-chave para melhorar a eficiência. Tendo em conta isso, foi agora anunciada uma nova solução neste campo, através do projeto Viper II (Vehicle Integrated Powertrain Energy Recovery), liderado pela Jaguar Land Rover e que também integra a Ford, o European ThermoDynamics e a Universidade de Nottingham.

 

A ideia passa por transformar o calor emanado pelo escape em eletricidade, tirando proveito de energia que de outra forma seria dissipada. Segundo é explicado, isto permite gerar, num motor a gasolina, 300 watts de corrente a utilizar nos sistemas auxiliares do motor elétrico. O resultado é um aumento de 5% na eficiência. Algo que em termos de consumos pode não ser mais do que um decilitro de combustível a menos, mas que na luta das emissões pode ser bastante importante.

A base do sistema de recuperação de energia nos gases de escape é um novo gerador termoelétrico, montado atrás do conversor catalítico. Esta solução parte do conhecimento de que a eficiência térmica dos motores a gasolina ronda os 35% (um caso extremo nos modelos de produção é o Mercedes Project One acima dos 50%), sendo esta a quantidade de combustível transformada em energia mecânica utilizada pelo motor. A maior parte perde-se através da fricção e do calor, a que se junta ainda o funcionamento dos turbos e o aquecimento do conversor catalítico e filtro de partículas. O resto acaba por ser dissipado através do escape e perdido no sistema de refrigeração.

Foto: Autocar

 

Como os gases saem a grande temperatura do conversor catalítico, este gerador termoelétrico incorpora diversos módulos termoelétricos com dois lados, um quente e um frio. É através deste sistema que o ar é canalizado, o que permite converter o calor em eletricidade. Isto tira partido do princípio cientifico conhecido como “Efeito Seebeck”, que diz precisamente que quando calor é aplicado a uma extremidade de um semicondutor, a diferença de temperatura entre ao dois lados gera corrente elétrica.

Uma das peculiaridades deste sistema é que gera-se mais energia se a diferença de temperatura entre as pontas dos módulos for maior. Por isso, o gerador termoelétrico é refrigerado através de líquido. Mas, para evitar que o calor extremo possa danificar os componentes, existe uma válvula que vai alterando o fluxo do ar. Ou seja, o lado quente pode rapidamente passar a ser o lado frio, alterando a sua função.

 

Este sistema de recuperação de energia nos gases de escape está já a ser aplicado a veículos de testes. E poderá vir a surgir em todos os automóveis, pois o responsável da Jaguar Land Rover que lidera o projeto Viper II, Bob Glichrist, diz que “o design é modular, podemos alterar o seu comprimento para se adaptar ao tamanho do carro”. Apesar de já estar em testes, ainda não é conhecido qualquer plano para a introdução deste gerador termoelétrico em modelos de produção.

Fonte: Autocar