As medidas ambientais contra emissões de poluentes cada vez mais apertadas na Europa têm forçado o desenvolvimento de alternativas de mobilidade para além do carro elétrico. Neste momento, o hidrogênio é a opção mais pesquisada no setor automotivo. Nos últimos meses, surgiram vários desenvolvimentos que utilizam o hidrogênio em motor de combustão interna como solução para trabalho sem emissões poluentes, ou zero emissões.

por Marcos Cesar Silva

A empresa austríaca AVL Racetech, que trabalha com o universo da Fórmula 1 e NASCAR, anunciou um motor turboalimentado a hidrogênio e com excelente desempenho: este último detalhe é o mais impressionante, pois até ao momento era muito difícil queimar hidrogênio com uma mistura rica o suficiente para oferecer um bom desempenho. A AVL Racetech está eliminando essa dificuldade, conforme afirmou em comunicado. “Nos últimos meses, o departamento de automobilismo da AVL desenvolveu um motor inovador a hidrogênio em colaboração com o laboratório húngaro HUMDA”, explicou.

O conjunto é um protótipo de motor turbo com 2.000 cm3 de cilindrada, que pode atingir a potência específica de 205 cv/litro: ou seja, nesse caso a potência total gerada é de 410 cv, semelhante a qualquer motor de combustão a gasolina de competição. O segredo do sucesso do AVL é um sistema inteligente de injeção de água, para moderar e melhorar a combustão nas câmaras de combustão do motor. Especificamente, a água é borrifada na admissão para evitar a ignição prematura indesejada, que pode danificar o motor.

Isso garante que, na fase de combustão, todo o combustível seja queimado no tempo correto, o que amplia a confiabilidade do propelente. “A relação ar/combustível é de 1”, revelou a empresa, ou seja, uma combustão estequiométrica, que utiliza a quantidade certa de oxigênio para ser realizada e assim tornar-se um processo mais eficiente.

Em termos de especificações técnicas, os 410 cv alcançados nos testes são atingidos a 6.500 rpm, enquanto o torque máximo de 50 mkgf acontece entre 3.000 e 4.000 rpm, número superiores aos que haviam estimado quando apresentaram o projeto no ano passado. “No final de 2022, anunciamos pela primeira vez que trabalharíamos num motor de corrida de 2 litros movido a hidrogênio, com combustão estequiométrica e injeção de água”, disse Paul Kapus, chefão de desenvolvimento de motores de combustão interna da AVL.

“Os resultados obtidos pelo nosso motor de corrida a hidrogênio confirmam que podemos oferecer um ‘pacote’ extremamente competitivo com esta tecnologia”, indicou Ellen Lohr, ex-pilota e diretora de esportes motorizados da AVL. “O objetivo da AVL Racetech é levar o automobilismo a um futuro sustentável.”

Do outro lado do Atlântico, a Toyota registrou a patente nos Estados Unidos para um motor de combustão que incorpora um novo sistema de arrefecimento. Propõe a utilização de válvulas de injeção de água para baixar as altas temperaturas geradas pelo hidrogênio durante a sua combustão. O projeto conta com um par dessas válvulas em cada cilindro para introduzir o elemento líquido como refrigerante nos diferentes orifícios de admissão.

Para garantir um controle preciso deste sistema de arrefecimento, a Unidade de Controle Eletrônico (ECU) será responsável pela gestão de todos os parâmetros do motor: os dados dos sensores para controlar a combustão, combustível, rotações e emissões. Este computador será responsável por monitorar o estado de funcionamento do veículo em todos os momentos e assim determinar a quantidade de água que deve ser injetada no motor a cada instante.