Índice
INTRODUÇÃO
9
COMPETIÇÃO
14
PIONEIROS (< - 1920)
30
ANTIGOS (1920 - 1980)
48
MODERNOS (1980 - 2000)
60
CONVENCIONAIS
78
DESPORTIVOS
100
QUADRICICLOS
118
TRICICLOS
124
PORTUGUESES
134
CONCEPT CARS
144
FUEL CELL
186
1902 Baker Torpedo Kid No mesmo ano foi ainda feito o Torpedo Kid, semelhante ao veículo original, mas mais pequeno e mono-lugar. A saga do Baker Torpedo terminou numa corrida para carros elétricos em Cleveland no ano seguinte, 1903 (ver foto). Dois Torpedo Kid participaram na prova. A certa al-
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tura, um deles, foi abalroado por um Waverley Electric, indo colidir com quatro espetadores (felizmente sem consequências). No entanto, Walter Baker, achou que seria melhor deixar de atropelar espetadores e abandonou ali mesmo as corridas.
A Grande Corrida elétrica (1968)
CalTech VW MicroBus vs Tech 1 (MIT Corvair) Estranha aparência para um carro entrar na secção da competição, mas na realidade este VW modificado por Wally Pippel da CalTech ganhou uma corrida para carros elétricos em 1968, entre o MIT e a CalTech. A corrida era costa-a-costa e a carrinha VW levou quase 9 dias (210 h) a fazer o percurso. Cada equipa partiu da sua universidade em direção à do oponente e embora a equipa do MIT tenha chegado antes, teve penalizações que lhe valeram mais 30 minutos que o tempo da VW. Wally Pippel combinou com 30 empresas de eletricidade para lhe fornecerem postos de recarga com 50 kW ao longo do percurso. No entanto, tanta potência aquecia as baterias que, por vezes, tiveram de ser arrefecidas com gelo. Enquanto que o carro do MIT foi rebocado por umas centenas de quilómetros, o VW tinha um gerador portátil, tam-
bém contra as regras da corrida, mas completou toda a distância pelos seus meios. O carro dos alunos do MIT era um Corvair com 900 kg de baterias Ni-Cd. Tal como o carro da CalTech, os carregamentos eram rápidos, com potências chegando aos 50 kW, pelo que o arrefecimento das baterias com gelo era a norma durante o carregamento (ver figura). As baterias do Tech 1 custaram cerca de 3 vezes mais que as do VW, pois eram de melhor tecnologia. Embora o Tech 1 tenha chegado ao destino cerca de 2 dias antes do seu oponente, teve grandes penalizações. O grande problema foi que nalgumas etapas o Tech 1 percorreu maior distância a reboque do que pelos seus próprios meios. Dos 5300 km percorridos, mais de 700 km foram a reboque, incluindo os últimos 200 km. A máxima distância conseguida em modo elétrico foi de 130 km.
Recordistas de Velocidade
Bateria (tipo)
chumbo
Vel. Máx.
227 km/h
Ano
1968
Lead Wedge Em 1968 este carro, conduzido por Jerry Kugel, atingiu uma velocidade de 223.5 km/h nas planícies salinas de Bonneville, no Utah (EUA) . Possuía 20 baterias de chumbo da Autolite montadas em série e ligadas a um motor da
General Electric. O projeto foi liderado por Danny Eames (na foto, ao lado do condutor) da Autolite, que fora recentemente comprada pela Ford. O recorde anterior, detido pelo Baker Torpedo, durara… 65 anos!
Buckeye Bullet I Depois de recordistas elétricos de Bonneville como o Silver Eagle (236 km/h em 1971), o Battery Box (282 km/h em 1974), o Lightning Rod (347 km/h em 1997) e o White Lightning (395 km/h em 1999), foi a vez do Buckeye Bullet I (BB1), o primeiro de uma série de veículos desenvolvidos na Ohio State University, se tornar o carro elétrico mais veloz do planeta. As marcas conseguidas pelo BB1 em Bonneville Salt Flats foram o recorde nacional americano de 507.1 km/h e o recorde internacional homologado pela FIA de 437.5 km/h. A marca nacional foi melhor que a internacional pois as regras desta última apenas permitiam um intervalo de 60 minutos entre as duas viagens (ida e volta) que o veículo necessita fazer, o que não permitiu uma recarga tão completa das baterias do veículo.
Motor (tipo / potência)
indução / 368 kW
Bateria (tipo)
NiMH
Vel. Máx.
517 km/h
Ano / Peso
2004 / 1814 kg
19
Maratona
28
Radical SRZero Um grupo do Imperial College de Londres esteve a trabalhar desde 2009 num carro elétrico com 400 cv capaz de fazer os 26 000 km da estrada Pan-Americana, desde o Alasca ao sul da Terra do Fogo. Esta viagem foi completada em 70 dias, no dia 17 novembro de 2010 (ver a descrição em www.racinggreenendurance.com/blog). O carro assemelha-se a um protótipo aberto, com 2 motores (um por roda traseira) e tem capacidade para 2 pessoas. A estratégia foi carregar as baterias durante a noite, gastar 2/3 desta eletricidade, carregar mais 1/3 durante
o dia e gastar o restante, até à paragem da noite.O carro foi construído pela Racing Green Endurance a partir de um chassis da Radical Sportscars. A RGE é uma spin-off de um projeto do Imperial College. Motor (potência / tensão)
300 kW / 550 V
Bateria (tipo / energia)
Li-ion (Thunder Sky) / 56 kWh
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h 400 km (US EPA) / 200 km/h / 7 s Ano / Peso
2009 / 1100 kg
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Mitsubishi FTO EV A Mitsubishi alterou um FTO para elétrico, de modo a bater o record de distância percorrida em 24h, com 2142 km, em 1999. Para tal usaram baterias de iões de lítio que carregavam durante 20 minutos, circulando o veículo a 130 km/h. Bateria (tipo)
Li-ion
Ano
1999
O início da mobilidade elétrica Antecedentes da propulsão elétrica e das baterias Já Tales de Mileto (624-546 A.C.) havia estudado fenómenos relacionados com a eletricidade estática mas é provável que já na antiguidade tenham existido aplicações elétricas como é o caso da enigmática “bateria de Bagdad”, que terá sido usada para a eletrodeposição de metais preciosos na Mesopotâmia há cerca de 2000 anos. No séc. XIX, a descoberta do eletromagnetismo por Hans C. Ørsted em 1820, segundo o qual o campo elétrico e magnético estão intimamente relacionados, abriu caminho ao desenvolvimento da propulsão elétrica. Michael Faraday foi o primeiro a conceber um dispositivo que convertia energia elétrica em energia mecânica, o motor homopolar (1821). Quanto à tecnologia de armazenamento de eletricidade, esta teve os seus primórdios no séc. XVIII com o primeiro condensador (a garrafa de Leiden, 1745) e a pilha galvânica de Volta (1800). Mas somente a invenção das baterias recarregáveis (de chumbo-ácido) por Gaston Planté em 1859 e o seu posterior aperfeiçoamento por Camille Alphonse Faure em 1881 é que possibilitaram a proliferação de veículos elétricos autónomos.
Bateria de Volta.
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1837 Locomotiva a baterias de Robert Davidson Os primeiros motores elétricos da história foram desenvolvidos por Faraday (motor homopolar, 1821) e Ányos Jedlik (1827), os primeiros modelos auto-movidos a eletricidade pelo próprio Jedlik (1828), Thomas Davenport (1834) e Sibrandus Stratingh e Christopher Becker (1835), mas o primeiro veículo digno desse nome parece ter sido a locomotiva elétrica, com motores de desenho primitivo, desenvolvida em 1837 pelo escocês Robert Davidson. Em 1842 este apresentou um protótipo de tamanho real, a Galvani, que chegou a andar mais de 2 km na linha Edimburgo-Glasgow a uma velocidade superior a 6 km/h. Sendo alimentada por baterias não recarregáveis de zinco-ácido e pesando umas proibitivas 5 toneladas era pouco viável comercialmente. Seja como for, um conjunto de mecânicos de vapor viram na Galvani uma ameaça para o seu emprego, o que bastou para que a destruíssem.
Em vários sítios da internet existe ainda referência a outro escocês de nome semelhante, Robert Anderson, mas é muito provável que na realidade se trate de Robert Davidson. De facto, todas as referências são parcas em detalhes acerca do inventor e do invento e aparentam ter origem comum numa fonte usada pela Wikipedia. É sintomático que nalguns desses artigos a fotografia do suposto inventor seja confundida com a de um homónimo, general na Guerra da Secessão americana…
1881 Triciclos elétricos de Gustave Trouvé e William Ayrton/John Perry ´80 - A década de arranque
Em 1880 o inventor francês Gustave Trouvé implementou pela primeira vez um motor elétrico fora de bordo num barco, tendo também demonstrado o seu uso num triciclo, na exposição internacional da eletricidade de Paris em 1881. Nesse mesmo ano, os ingleses William Ayrton e John Perry construíram outro triciclo elétrico com granTriciclo elétrico des rodas traseiras, sendo a direita Ayrton / Perry. movida por um motor elétrico de meio cavalo de potência. A velocidade era variada, ativando ou desativando em cascata as baterias montadas em série. Tratou-se do primeiro veículo equipado com iluminação elétrica (as especificações referem-se a este veículo). Motor (potência)
0.37 kW
Bateria (tipo)
chumbo
Autonomia / Vel. Máx.
40 km / 15 km/h
Ano
1881
1890 Morrison-Electric Surrey O transporte coletivo elétrico torna-se possível Este veículo elétrico aberto construído por William Morrison, um químico entusiasta das baterias, possuía um conjunto de baterias de fabrico original com 24 células que demoravam 10h a carregar e pesavam 348 kg. O sistema de direção consistia num eixo vertical comandado por uma manivela. A carga do motor era regulada através de inter-
ruptores que controlavam o número de células de bateria ativas. Foi o único veículo americano entre os 6 modelos elétricos apresentados na World’s Columbian Exposition de Chicago, ocorrida em 1893. Na sequência de um acordo com Morrison, a American Battery Company de Harold Sturgis começou a promover veículos baseados no modelo e no tipo de baterias inventadas por Morrison. Uma versão modificada deste veículo, ao qual foi retirado o banco traseiro para acomodar mais baterias, entrou na primeira corrida de carros de Chicago em 1895.
Motor (potência / tensão)
3 kW / 58 V
Vel. Máx.
23 km/h
Ano
1890
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1900 Lohner-Porsche Elektromobil O primeiro Porsche: elétrico e revolucionário O Lohner-Porsche Elétrico foi o primeiro projeto automóvel completado por Ferdinand Porsche, na altura com apenas 25 anos de idade, e causou sensação na exposição universal de Paris em 1900 onde foi exposto e ganhou o prémio de invenção mais inovadora. Feito em madeira, incorporou pela primeira vez na história motores montados diretamente nas rodas com 3.5 cv (7 de pico cada), eliminando as complexas transmissões e aumentando drasticamente a eficiência energética (a primeira patente de um motor-in-wheel é da autoria de Wellington Adams, em 1884). Pouco depois, Ferdinand Porsche adaptou este veículo para a corrida de Semmering-
-Bergrennen com motores e travões nas quatro rodas, tornando este veículo o primeiro da história com tração e travagem integral. Segundo alguns é também o primeiro veículo de tração dianteira da história. Este veículo teve algum sucesso comercial, tendo sido vendidas 65 unidades entre 1900 e 1905.
Motor (potência / tensão)
2 x 5.15 kW / 80 V
Vel. Máx.
58 km/h
Bateria (tipo)
chumbo
Ano / Peso
1900 / 1130 kg (816 kg baterias)
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1900 Lohner-Porsche Semper Vivus O primeiro híbrido elétrico da história? Pouco depois de ter feito o revolucionário Lohner-Porsche elétrico, Ferdinand Porsche adaptou a versão de corrida deste veículo tornando-o, muito provavelmente, no primeiro veículo híbrido da história, desta feita com uma configuração série (em que o motor de combustão apenas gera eletricidade, não estando mecanicamente ligado às rodas). Reduzindo o tamanho da bateria adicionou dois motores de combustão interna monocilínricos de Dion Bouton arrefecidos a água, de 2.7 cv cada um. Estes geravam independentemente 2.5 cv de eletricidade (20 A, 90 V) exclusivamente para alimentar os dois motor-in-wheel e carregar as baterias com o excedente. Isto possibilitava uma autonomia muito maior que a de um veículo elétrico puro, algo importante na altura, dada a raridade de estações de carregamento de baterias.
Revertendo a polaridade dos geradores era ainda possível usá-los para arrancar os motores de combustão, outra inovação. Apesar de ser tão revolucionário este veículo não teve sucesso comercial. De facto, tinha como desvantagens o seu peso elevado que acabava por danificar os pneus, o controlo ainda pouco otimizado e fiável da interação entre motores de combustão – baterias – e motores elétricos, a sujidade produzida e o viciar das baterias. A Porsche fez em 2007 uma réplica funcional deste veículo revolucionário (na foto acima). Motor (potência / tensão)
2 x 2 kW / 90 V
Bateria (tipo)
chumbo
Vel. Máx.
35 km/h
Ano / Peso
1900 / 1200 kg
Mercedes A-Class E-Cell (1997) Cerca de 15 protótipos do Mercedes Classe A foram fabricados em versão elétrica para obedecerem às leis californianas. As baterias usadas eram do tipo Na-NiCl, de nome Zebra, que funcionam a temperatura elevada, mas com boas características. Esta bateria, desenvolvida pela Daimler-Benz, funciona por volta dos 300°C, pelo que terá de ter um bom isolamento térmico para não perder calor para o exterior. O classe A era perfeito para a transformação elétrica pois a sua estrutura já tinha uma sandwich debaixo do habitáculo, onde as baterias podiam ser colocadas sem problemas para o espaço interior. O desenvolvimento destas baterias foi terminado em 1999.
74
Mercedes A-Class E-Cell (2000) Em 2010, com colaboração da Tesla, o Mercedes A-Class E-Cell incorporou baterias de iões de lítio, tendo sido fabricados cerca de 500 destes carros. Estas baterias foram também usadas no Smart ForTwo EV.
Motor (potência)
70 kW
Bateria (tipo / energia)
Li-ion / 36 kWh
Autonomia / Vel. Máx.
250 km / 150 km/h
Ano
2000
75
84
Chevrolet Volt Com este carro a GM tentou fundir o melhor de 2 mundos: a eficiência e a sustentabilidade da motorização elétrica e a possibilidade de fazer viagens longas como nos veículos convencionais. O Volt é um dos carros mais mencionados da atualidade, mas é ainda um pouco mal compreendido. O seu estilo e desenho convencionais, incluindo o uso de motor de combustão interna com um posicionamento tradicional, mostra a “inércia” dos grandes construtores e dos seus clientes à mudança radical. Mas não é somente
esta inércia que levou a isso. O normal mecânico ficará menos intimidado por um carro elétrico se este lhe parecer mais familiar. Mas há mais razões para o motor de combustão se encontrar entre as rodas da frente.Por um lado, a função principal do motor é atuar como extensor de autonomia, isto é, o motor funciona como gerador para fornecer eletricidade ao motor elétrico quando o estado de carregamento das baterias é demasiado baixo, o que permite fazer viagens longas mesmo com a bateria descarregada. Por outro lado, na busca de eficiência, os engenheiros notaram que a velocidade elevada no sistema de propulsão ganhava mais de 10% de rendimento se houvesse uma ligação mecânica entre o motor de combustão e as rodas, pelo que desenvolveram um sistema epicicloidal (não muito diferente do
Motor Gerador
Bateria iões de lítio
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Controlador Ficha de Carregamento
Motor de combustão
Embraiagem 1 Gerador elétrico
Prius) com uma ligação entre as rodas e o motor através do gerador elétrico. Este desenho apresenta o motor elétrico ligado ao centro do trem epicicloidal, as rodas aos porta-satélites e o aro exterior, que habitualmente estará parado, mas pode ser ligado (por uma embraiagem - 3) ao gerador elétrico do motor de combustão. Este gerador pode ser usado para reduzir a rotação do motor elétrico principal quando o Volt está a velocidade elevada, tanto em modo elétrico como em modo “range extender”. Neste último caso o motor fica mecanicamente ligado às rodas. Estes 2 processos são tendentes a aumentar a eficiência da propulsão, reduzindo irreversibilidades. A produção prevista para 2012 é de 60 000 unidades. Uma particularidade deste carro é que se pode usar um telemóvel para ler o seu estado de carga.
Embraiagem 2
Embraiagem 3 Motor elétrico
Trem epicicloidal
Passado um ano do seu lançamento feito em finais de 2010, foram vendidas 5 000 unidades nos EUA, um pouco menos que as 8 000 vendidas pelo Nissan Leaf. Motor (potência)
110 kW
Bateria (tipo / energia / consumo)
Li-ion (LG) / 16 kWh / 225 Wh/km
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
80 km / 110 km/h / 9.2 s
Ano / Peso
2010 / 1715 kg
Opel Ampera
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O Opel Ampera é o irmão europeu do Chevrolet Volt. Aquando do seu desenvolvimento, pensou-se que a motorização seria diferente, sendo referido um motor de 1.0 L turbo-comprimido para “range extender”, seguindo a tradição europeia de “downsizing”. Na realidade o Ampera será bem mais semelhante ao Volt, usando o mesmo motor (1.4 L de bloco de ferro fundido) e a mesma transmissão (ver pág. 84). Tal como no Volt, as baterias estão colocadas ao longo do centro do carro e por baixo dos assentos traseiros, num formato em T. Existem 2 motores elétricos, que também funcionam como geradores, um ligado às rodas e o outro ligado ao motor de combustão. A gestão da potência é bastante sofisticada e há mesmo a possibilidade, quando se roda acima dos 110 km/h, e se as baterias estiverem descarregadas, de o motor de combustão se ligar diretamente às rodas, por meio do gerador a ele ligado. De notar que esta ligação “direta” é um passo em frente no sentido da otimização energética do sistema, pois produzir eletricidade num gerador para mover um motor tem menos rendimento que uma ligação mecânica. Embora haja controvérsia, aparentemente os motores são síncronos de ímanes permanentes.
Motor (potência)
110 kW
Bateria (tipo / energia / consumo)
Li-ion (LG CHEM) / 16 kWh / 225 Wh/km
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h 80 km / 110 km/h / 9.2 s Ano / Peso
2011 / 1715 kg
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Renault A Renault oferece uma frota de carros elétricos denominados ZE (zero emissions) desde o pequeno Twizy ao Kangoo, passando pelo Zoe e pelo Fluence. Destes 4 carros, somente o Kangoo e o Fluence são baseados numa versão anteriormente existente com motor de combustão, sendo que o pequeno Twizy é quadriciclo. Em Portugal o preço destes carros da Renault não inclui as baterias, que são alugadas (a 45 €/mês), mas este preço implica uma quilometragem máxima anual de 7 500 km.
Elect’road e Electri’cité Este era um dos poucos carros elétricos de 5 lugares espaçoso, disponível no mercado desde 2002, baseado no Kangoo e vendido pela Renault. Pode ser somente elétrico (Electri’cité) ou pode incluir um pequeno motor (range extender) de 14 cv para carregar as baterias (Elect’road). O range extender era um Lombardini de 500 cc e arrefecimento líquido, produzindo 21 cv. A produção total foi de cerca de 500 unidades.
90
Motor (tipo / potência)
síncrono / 44 kW
Autonomia / Vel. Máx.
80 km / 120 km/h
Bateria (tipo / energia / consumo)
NiCd (Saft) / 13.2 kWh / 250 Wh/km
Ano
2002 (Electri’cité) / 2003 (Elect’road)
Fluence
Kangoo ZE
É um carro familiar, um pouco maior que o Laguna e, tal como o Zoe, a sua disponibilidade está prevista para 2012. O Fluence que apareceu no salão de Frankfurt em 2009 (ver pág. 176) estava baseado no Renault Fluence comercializado fora da Europa, que era o Megane III com mala. Dado que não é um carro desenhado para ser elétrico (é uma conversão) as baterias estão colocadas atrás dos bancos traseiros, limitando o volume da mala.
Após as Elect’road e Electri’cité de 2002 baseadas na Kangoo, a Renault volta a oferecer uma versão elétrica deste comercial. As baterias são agora de iões de lítio, com maior autonomia e não há a versão com range extender. Há duas versões: o Express e o Maxi (ambas diferentes do concept de 2009 - ver pág. 177). O volume de carga não é alterado das versões com motor de combustão, pois as baterias foram colocadas por baixo do espaço de carga. O preço desta carrinha não inclui as baterias que são alugadas (a pouco mais de 70 €/mês + IVA), mas este preço implica uma quilometragem máxima anual de 15 000 km. Recentemente (2011) foi feita uma encomenda de mais de 15 000 destas viaturas para serem utilizadas por várias instituições francesas, nomeadamente os correios franceses.
Motor (tipo / potência)
síncrono / 70 kW
Bateria (tipo / energia)
Li-ion / 22 kWh
Autonomia / Vel. Máx.
185 km (ciclo NEDC) / 135 km/h
Ano / Peso
2012 / 1543 kg
Motor (tipo / potência)
síncrono / 44 kW
Bateria (tipo / energia / consumo)
Li-ion / 22 kWh / 250 Wh/km
Autonomia / Vel. Máx.
170 km (NEDC) / 130 km/h
Ano
2011
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Zoe Preview
Motor (potência)
60 kW
Bateria (tipo)
Li-ion
O Zoe é um pouco maior que o Clio, e a sua venda está prevista para o fim de 2012.
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
160 km / 160 km / 8.1 s
Ano / Peso
2012 / 1392 kg
110
e-Wolf A e-Wolf é uma empresa alemã especializada na produção de carros desportivos, utilitários, de carga e scooters elétricas. Nesta secção aparecem os mais “agressivos”, sendo o Alfa-1 quase um carro de corridas. A e-Wolf apresenta, assim, uma gama de carros para track days (ocasiões em que as pistas são abertas a particulares).
E1 Este carro é legal, tal como um Lotus 7 ou um Ariel Atom são legais, embora seja um carro pensado para os circuitos. É extremamente leve (500 kg) e aparentemente os seus criadores levam o peso muito a sério, dizendo que só pode ser conduzido por pessoas com menos de 70 kg. Motor (tipo / potência)
indução / 110 kW
Bateria (tipo)
Li-ion
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
300 km / 230 km/h / 5 s
Ano / Peso
2009 (salão de Frankfurt) / 500 kg
-race O Alfa-R (como também pode ser escrito) é um carro desportivo com o desenho, como tantos outros, do Lotus 7. Tal como o E1, a aceleração e o comportamento em estrada (ou pista) são excecionais.
111
-1 SRF O Alfa-1 SRF é um carro de corrida com 375 cv que pode andar em estrada, um típico carro para track day. O problema de se ter um carro destes para track days é a sua autonomia. Provavelmente em pista a autonomia baixará para cerca de metade, o que poderá significar somente uma hora de pista.
Motor (potência / tensão)
280 kW / 520 V
Bateria (tipo / energia)
Li-cerâmica / 41.5 kWh
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h 300 km / 230 km/h / 3.9 s Ano / Peso
2011 / 970 kg (350 kg baterias)
Motor (potência / tensão)
140 kW / 620 V
Bateria (tipo / energia)
Li-cerâmica / 24 kWh
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
200 km / 160 km/h / 5.1 s
Ano / Peso
2011 / 670 kg (210 kg baterias)
Lightning GT O Lightning é um bonito carro desportivo tipicamente britânico, com um longo e curvo capô. A tração é feita por 4 motores de 160 cv (640 cv no total), colocados no interior de cada jante. Vai ser lançado em 2012 com produção anual prevista de 250 unidades.
112
Motor (potência)
4x120 kW
Bateria (tipo / energia)
Li-ion (Nano Safe) / 36 kWh
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h 290 km / 200 km/h / 4 s Ano
2008
Tesla
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Roadster O Tesla Roadster é o carro elétrico por excelência. Fabricado da Califórnia, tem como principais clientes estrelas de Hollywood e outras pessoas conhecidas e influentes que conseguiram mudar a opinião pública sobre os carros elétricos. Até ao Tesla, alguns viam os carros elétricos algo como eletrodomésticos, mas o Roadster é um carro elétrico verdadeiramente surpreendente, rapidíssimo, lindíssimo e funcional. O seu desenvolvimento foi longo, pois foi necessário desenvolver e otimizar todos os seus sistemas. Estranhamente para um carro elétrico moderno, o motor não é de ímanes permanentes, mas de indução e arrefecido a ar. Mesmo assim foi possível, aumentando a sua velocidade de rotação (até às 14 000 rpm), dar-lhe uma densidade energética muito elevada. Inicialmente o Tesla deveria ter 2 velocidades, mas o desenvolvimento da caixa mostrou-se problemático, pelo que os técnicos decidiram-se por uma relação direta entre o motor e o diferencial traseiro. O Tesla é baseado num chassis Lotus Elise, mas a grande quantidade de baterias, eleva-lhe significativamente o peso, pelo que as suspensões tiveram de ser adaptadas. Ao conduzir nota-se que não é um Lotus, pois não tem a ma-
nobrabilidade deste, motivada pelo elevado peso (quase o dobro do original Elise). Ao curvar e ao passar por lombas nota-se este “lastro”, mas nas incríveis acelerações e recuperações isso desaparece, comportando-se melhor que o seu primo inglês, mercê da resposta imediata e brutal do motor elétrico, sem necessidade de mudanças de caixa, obtendose um fluxo contínuo de aceleração, qualquer que seja a velocidade. Um dos componentes mais elaborados foi o conjunto das baterias e do BMS (controlo das baterias). Os engenheiros foram ao extremo de dotar este carro com controlo de temperatura (aquecimento e arrefecimento) de cada elemento da bateria de modo a otimizar a sua operação em qualquer circunstância. O desempenho de cada célula individual é controlado e, caso tenha algum problema ou deixe de funcionar, o sistema refaz as ligações no sistema das baterias de modo a minimizar o problema. Desde 2010 a Tesla oferece o Roadster Sport, menos 0.2 s na aceleração 0 -100 km/h e com suspensões mais adequadas a andamento rápido.
Motor (tipo / potência / tensão)
indução / 215 kW / 375 V
Bateria (tipo / energia / consumo)
Li-ion / 56 kWh / 110 Wh/km
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
390 km (ciclos EPA); 500 km (@40 km/h) / 200 km/h / 3.7 s
Ano
2008 / 1235 kg
Model S Ao contrário do Tesla Roadster que tem 2 lugares, o Model S poderá levar até 7 pessoas (2 crianças) num ambiente luxuoso e com elevadas prestações. Magnânimas são também as previsões de produção: 20 mil unidades por ano.
Motor (tipo)
indução
Bateria (tipo / energia / consumo)
Li-ion / 80 kWh / 150 Wh/km
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
480 km / 200 km/h / 5.6 s
Ano
2011 (salão de Detroit) / 1735 kg
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Fisker Karma O Fisker Karma é o produto de um fantástico desenho de Henrik Fisker, que tem outras criações no seu currículo: BMW Z8 e Aston Martin DB9 e V8 Vantage. A propulsão do Karma é somente elétrica, havendo um motor de 4 cilindros turbo com 260 cv para produção exclusiva de eletricidade, quando as baterias estiverem com pouca carga ou em condução desportiva. Usa dois motores elétricos ligados ao diferencial traseiro, desenvolvendo 402 cv.
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Como noutros carros elétricos, o tejadilho está coberto de células fotovoltaicas. O projeto foi realizado pela Quantum Technologies, um parceiro de Fisker. O Karma será, como todas as criações da Fisker Automotive (o Tramonto e o Latigo CS), um carro inovador, exclusivo e luxuoso. Está a ser produzido na Finlândia, na Valmet, onde se fazem alguns modelos da Porsche.
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Motor (tipo / potência)
sínc. ímanes per. / 295 kW
Bateria (tipo / energia)
Li-ion / 20 kWh
Autonomia / 0-100 km/h
80 km / 7.9 s (só baterias); 5.9 s (com motor)
Ano / Peso
2011 / 1950 kg
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Epic EV Torq
Silence PT2
Este estranho desportivo de 3 rodas proveniente da Califórnia promete performances elevadas. A carroçaria é mantida ao mínimo, pelo que o piloto e o passageiro têm pouca proteção às intempéries.
Duas empresas canadianas, a EBW e a T-Rex, formaram a Silence Inc., cujo resultado foi este triciclo elétrico de elevadas performances e grande rigidez, capaz de elevar a adrenalina a qualquer entusiasta.
Motor (potência)
150 kW
Bateria (tipo / energia)
Li-ion / 30 kWh
Motor (potência)
100 kW
0-100 km/h
4.3 s
Autonomia / Vel. Máx.
400 km / 200 km/h
Ano / Peso
2010 / 770 kg
Ano / Peso
2006 / 410 kg
Zap Alias A Zapp é uma marca que geralmente apresenta carros pequenos (quadriciclos), mas o Alias é um conceito desportivo apresentado por este construtor, atualmente ligado à Jonway, uma empresa chinesa, para a construção deste carro. O Alias tem 3 rodas e pode albergar 3 pessoas. A tração é dianteira, com 2 motores nas rodas da PML Flightlink (agora Protean Electric).
Motor (tipo / potência)
indução / 82 kW
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
160 km / 140 km/h / 7.8 s
Bateria (tipo / energia)
Li-ion / 32 kWh
Ano / Peso
2008 / 980 kg
VentureOne EV Este triciclo elétrico de 2 lugares foi desenvolvido pela empresa holandesa Carver Engineering, sendo inicialmente chamado Carver One. O nome advém do facto deste veículo se inclinar ao curvar, um processo motorizado que pode levar somente 0.5 s para chegar aos 45°. Este sistema demorou
mais de 15 anos a aperfeiçoar, ao longo de 18 gerações de protótipos. Há duas versões deste triciclo, uma híbrida e outra elétrica pura (os dados são deste modelo). Em ambos os modelos, a tração é feita por motores montados dentro das rodas traseiras.
Motor (potência)
2 x 20 kW
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h 180 km / 160 km/h / 6 s
Bateria (tipo / energia)
Li-ion (A123) / 17 kWh
Ano / Peso
2008 / 635 kg
Venture Persu Hybrid
127
Em 2008 a empresa mudou de nome e agora está a desenvolver um triciclo parecido com o anteriormente apresentado, mas denominado Persu Hybrid. Como o nome indica, é híbrido, embora também esteja disponível uma versão elétrica. Motor (potência)
50 kW
Autonomia (bat.) / Vel. Máx.
30 km/ 160 km/h
Bateria (tipo / energia)
Li-ion / 3 kWh
Ano
2009
Tilter O Tilter, um triciclo desenvolvido em França, é um veículo entre uma moto (inclina-se ao curvar) e um carro, pois tem uma cabine fechada e climatizada com lotação para dois e, tal como num carro, a direção é controlada por um volante. A inclinação ao curvar deve-se à ação conjunta das 3 rodas, não somente da dianteira, como é vulgar nalguns triciclos. A tração é feita a partir de 2 motores montados dentro de cada roda traseira. Motor (potência / tensão)
15 kW / 256 V
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
120 km / 110 km/h / 13 s
Bateria (tipo / energia)
LiFePO4 / 8 kWh
Ano / Peso
2011 (salão de Genebra) / 340 kg
Little
136
Little 4 O Little é um quadriciclo que tem por base um veículo concebido originalmente em França há alguns anos, sendo fabricado na empresa SMS (InCharge Sustainable Mobility Solutions) em Fafe desde 2010. O carro é inteiramente produzido à mão nas suas instalações, à exceção da carroçaria (em fibra de vidro), do tratamento de chapa e de alguns componentes (motor, circuitos elétricos, consola de mostradores, etc.). Parte destes componentes é proveniente do grupo PSA (caixa de direção, cubos de rodas, mostrador,
cintos de segurança, pedais, cablagem, etc.). O Little 4 tem 4 lugares, mas pode ser comercializado com 2 lugares e na versão comercial, aberto ou fechado e está homologado nas versões quadriciclo ligeiro e quadriciclo motociclo. Motor (tipo / potência / tensão)
indução / 4 kW / 48 V
Bateria (tipo)
chumbo
Autonomia / Vel. Máx.
100 km / 50 km/h
Ano / Peso
2010 / 350 kg (sem baterias)
e_Box O Little e_Box é um veículo comercial baseado no Little 4 mas pensado para o trabalho. É vendido nas versões furgão (caixa fechada de 1.4m3), caixa basculante ou outra por medida. É homologado como quadriciclo ligeiro com um motor de 5.5 cv, ou quadriciclo motociclo, dispondo de 2 destes motores, um no eixo da frente e outro no eixo traseiro, transformando-o num 4 x 4.
Motor (tipo / potência / tensão)
indução / 8 kW / 48 V
Bateria (tipo)
chumbo
Autonomia / Vel. Máx.
80 km / 45 km/h
Ano / Peso
2011 / 300 kg (sem baterias)
TR O Little TR é um protótipo desportivo de exposição, apresentado no salão de Paris em 2010. Usa 4 motores nas rodas, num total de 30 cv de potência.
Shifter-e O Shifter-e é outro dos veículos comercializados pela InCharge, pensado para uma utilização preferencialmente fora-de-estrada, em parques ou outros espaços naturais, embora possa circular também na estrada.
Motor (tipo / potência / tensão)
indução / 4 kW / 48 V
Bateria (tipo)
chumbo
Autonomia / Vel. Máx.
100 km / 45 km/h
Ano / Peso
2011 / 300 kg (sem baterias)
Motor (potência)
20 kW
Bateria (tipo)
Li-ion
Autonomia / Vel. Máx.
180 km / 140 km/h
Ano
2010
137
CARROS PORTUGUESES UNIVERSIDADES E INSTITUTOS SUPERIORES
FST 04e, 2011
Em várias Universidades e Institutos Superiores há projetos de veículos elétricos a decorrer. Aqui são apresentados os mais relevantes.
Escola Superior de Tecnologia de Viseu 141
Um Volvo 460 foi convertido em elétrico por um professor e alunos desta escola. O motor e o controlador eletrónico são arrefecidos por água. Finda a conversão, o peso ficou equidistribuído pelos dois eixos. O motor está ligado diretamente à caixa (sem embraiagem), que é utilizada como redutor e engrenada sempre em 3.a. Motor (tipo / potência / tensão)
sínc. ímanes per. / 39 kW / 120 V
Bateria (tipo / energia / consumo)
chumbo / 12 kWh / 200 Wh/km
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
60 km / 140 km/h / 15 s
Ano / Peso
2009 (homologação) / 1020 kg
Instituto Politécnico de Tomar Os alunos e docentes deste instituto “eletrificaram” um Mini de 1970 usando 6 baterias de chumbo. Toda a eletrónica e controlo foi desenvolvido na “casa”. Motor (tipo / potência / tensão)
c. contínua / 10.4 kW / 36 V
Bateria (tipo / energia / consumo)
chumbo / 8 kWh / 160 Wh/km
Autonomia / Vel. Máx.
50 km / 40 km/h
Ano / Peso
2006 / 580 kg
148
Nissan Esflow O Esflow é um desportivo com 2 lugares e tração traseira, elétrica. Tanto os motores como as baterias têm por base o Leaf, embora o Esflow tenha 2 motores, um por roda traseira. Este carro não será comercializado, mas a Nissan planeia um carro desportivo elétrico no futuro.
149
Bateria (energia)
24 kWh
Autonomia / 0-100 km/h
240 km / 5 s
Ano
2011 (Genebra)
Peugeot HYmotion4 O sistema HYmotion4 consiste numa filosofia híbrida aplicável a vários modelos da marca e que lhes permite ter tração às 4 rodas. Em Paris apareceram 4 modelos, o RC, o Prologue, o Hypnos e o C4 WRC. Este sistema incluiu um motor de combustão num dos eixos e um motor elétrico
Citroën C4 WRC O C4 WRC HYmotion4 foi um carro híbrido de rally a ser anunciado em 2008, usando um sistema de recuperação de energia das travagens. O motor elétrico está ligado ao eixo traseiro e usa baterias de Li-ion. Além de produzir potência extra durante acelerações, o sistema reduz o aquecimento dos travões e baixa os consumos. As rodas da frente são tracionadas por um motor a gasolina.
154
Motor (tipo / potência)
Indução / 125 kW
Bateria (tipo / energia)
Li-ion / 8.8 kWh
Autonomia (bateria)
40 km
Ano / Peso
2008 (Paris) / 1350 kg
Peugeot Leonin Este é um exercício de design orientado para expor o símbolo (leão) da Peugeot, com o seu poder agressivo. Assim, trata-se somente de um exercício de rendering, não tendo sido feito nenhum protótipo.
Autonomia / Vel. Máx.
500 km / 160 km/h
Ano
2008
ligado ao outro eixo. Este conceito é conhecido por hibridização “pela estrada”, pois quando o motor de combustão produz mais potência que a necessária para a locomoção, a restante é recuperada e convertida em eletricidade pelo motor/gerador no outro eixo.
155
Peugeot EX1 Este é um dos carros da Peugeot de aspeto mais dramático, usando motores elétricos em cada eixo, com uma potência global de 340 cv. Foi criado para as comemorações dos 200 anos da Peugeot. Os bancos estão ligados às portas, pelo que abrem com elas. A Peugeot tem usado este carro para bater recordes relativos a carros elétricos, tais como vários de aceleração e a melhor volta em Nurburgring (9 min 01 s).
Motor (potência)
250 kW
Bateria (tipo / energia)
Li-ion / 30 kWh
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
465 km / 260 km/h / 3.5 s
Ano / Peso
2010 (Paris) / 750 kg
178
Renault DeZir Este coupé desportivo de 2 lugares foi desenvolvido com a inspiração de 3 palavras: simples, sensual e quente, que mostram o seu bonito desenho e a agradabilidade do seu interior. O motor elétrico está montado à frente do eixo traseiro, de modo a proporcionar uma boa distribuição de pesos.
179
Motor (potĂŞncia)
95 kW
Bateria (tipo / energia)
Li-ion / 24 kWh
Autonomia / 0-100 km/h
160 km / 5 s
Ano
2010 (Paris)
Allis-Chalmers Fuel Cell Tractor Este trator experimental, capaz de cargas de trabalho superiores a 1.3 toneladas, foi o primeiro veículo FC do mundo, 120 anos depois do inglês William Grove ter desenvolvido o conceito da FC. Com uma potência de 15 kW, possuía 1008 células com eletrólitos de hidróxido de potássio. Ainda não utilizava o hidrogénio puro como reagente mas o propano, que também é rico neste elemento, apesar de contaminar a FC reduzindo a sua vida útil. Este tipo de FC foi utilizado nas missões espaciais Gemini e Apolo e possibilitava que a água produzida pela reação pudesse ser bebida pelos astronautas. Motor (tipo / potência)
c. contínua / 15 kW
F. Cell (tipo / potência)
alcalina (hidr. potássio) / 15 kW
F. Cell (combustível)
Propano
Ano / Peso
1959 / 2390 kg
188
Chevrolet Equinox FCEV / HydroGen4 (Europa) Este SUV FC possui prestações semelhantes ao seu congénere de 3.6 litros a gasolina e teve já várias atualizações neste modelo. No âmbito do Projeto Driveway foram disponibilizados mais de 100 destes veículos nos EUA, Alemanha e Japão com mais de dois milhões de quilómetros percorridos, constituindo-se como a maior frota de teste e demonstração de veículos FC de sempre. Um ponto que mostra a ainda pouca maturidade da tecnologia é o facto de a FC estar apenas projetada para uma vida de 80 000 km. De facto, depois de uma forte aposta da administração Bush no financiamento da investigação em células de combustível em 2005, a administração Obama tem reorientado este financiamento preferencialmente para a tecnologia de baterias. É sintomático que em 2011 o site da Chevrolet quase não contenha qualquer referência aos veículos FC. Motor (tipo / potência)
indução / 73 kW
F. Cell ( combustível)
4.2 kg H2@ 700 bar
Bateria (tipo)
NiMH
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
320 km / 190 km/h / 12 s
F. Cell (tipo / potência)
PEM (GM) / 93 kW
Ano
2005
GM AUTOnomy Concept Não se trata propriamente de um carro pronto para ir para a Zona traseira estrada mas mais de uma proposta de mudança de paradigma de deformação da mobilidade. O veículo elétrico, em particular quando associado à tecnologia fuel cell (por conseguir ser mais compacta que a elétrica pura, para uma dada autonomia) permite uma nova liberdade de design nunca antes possível. Num veículo convencional motor de combustão, a transmissão, o radiador, a direção, etc, necessitam ocupar espaços bem definidos, que interferem enormemente com o design do veículo. Pelo contrário, a maioria dos componentes de um veículo elétrico/ FC, particularmente se associados à condução drive-by-wire, podem ser facilmente distribuídos ao longo de um chassis skasistema de Arrefecimento teboard universal de baixo perfil (a GM propõe 15 cm) ao qual podem ser acoplados habitáculos muito diversos. Esta possibilidade permite aos construtores uma economia de escala ao Sistema de células poderem propor uma infinidade de tipologias de veículo bade combustível seadas num único chassis/motorização e também uma oportunidade para as famílias poderem dispor de vários tipos de veículo, desde o utilitário familiar ao coupé desportivo, apenas necessitando de dispor de um único módulo de motorização, F. Cell (tipo) o componente mais dispendioso do veículo. Este concept foi F. Cell (combustível) pensado com base no powertrain do HydroGen 3, e foi apliAno cado pela primeira vez no GM Hy-Wire.
189 Porta de comunicações entre chassis e carroçaria
Sistema de controlo
Fixações chassis-carroçaria
Motor na jante
PEM (GM) H2 2002 (salão de Detroit)
Zona dianteira de deformação
Mercedes F800 Este conceito da Mercedes, que também inclui uma versão híbrida Plug-in, procura maximizar a capacidade de armazenamento de hidrogénio, alojando quatro grandes garrafas deste gás ao longo do túnel de transmissão entre os passageiros e por baixo do banco traseiro. Os 600 km de autonomia total, conseguidos com esta solução, procuram compensar de alguma forma a enorme dificuldade em se encontrar estações de carregamento de hidrogénio. Recentemente (2011) a Mercedes lançou mais um concept FC de luxo, o F125, que pretende antecipar o que poderão ser as tecnologias maduras em 2025.
192
Motor (potência)
100 kW
Bateria (tipo)
Li-ion
F. Cell (tipo)
PEM (AFCC)
F. Cell (combustível)
5.2 kg H2 @ 700 bar
Auto. / Vel. Máx. / 0-100 km/h
30 km (elet.) + 600 km (FC) / 180 km/h / 11 s
Ano
2010 (salão de Genebra)
193
Toyota A Toyota é uma das marcas com maior investimento na mobilidade elétrica, sendo que tem desenvolvido tecnologia de células de combustível desde 1992 implementando-a nos SUV Rav4 e Highlander, bem como em vários concept cars.
FCHV (Highlander) Este Highlander foi comercializado em modo leasing, tendo sido fornecidas 18 unidades, no Japão e nos EUA. Incorpora vários componentes em alumínio para compensar o aumento de peso devido ao sistema FC. A versão de 2007 aumentou a pressão dos depósitos para 700 bar ficando com uma autonomia impressionante de 800 km, proporcionada por 6 kg de hidrogénio. Para mostrar a robustez do veículo em condições duras foi feita uma viagem (nas fotos) de 3700 km entre Fairbanks (Alaska, EUA) e Vancouver (Canadá), naturalmente com paragens para reabastecimento. Existe um modelo mais recente, o FCHV-adv, que incorpora uma FC 25% mais eficiente que a anterior.
194
Motor (tipo / potência)
ímanes per. / 80 kW
Bateria (tipo)
NiMH
F. Cell (tipo / potência)
PEM (Toyota) / 90 kW
F. Cell (combustível)
148 L H2 @ 700 bar
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
780 km / 155 km/h / 10.9 s
Ano
2007 / 1880 kg
Fine-S concept Este conceito de caráter superdesportivo, possui tração independente às quatro rodas (os motores estão nelas incorporados) e baixo centro de gravidade. Isto porque, à semelhança do conceito AUTOnomy da GM, assenta numa plataforma onde estão alojados todos os componentes da motorização e pode ser comum a vários modelos. A flexibilização da plataforma é levada ao seu
máximo potencial ao possuir comandos do tipo drive-by-wire, sem necessidade de interligação mecânica. Motor (potência)
4 x 25 kW
Bateria (tipo)
Li-ion
F. Cell (tipo)
PEM (Toyota)
F. Cell (combustível)
H2 comprimido
Ano
2003 (salão de Detroit)
Honda A Honda tem o grande mérito de ser uma das poucas marcas a disponibilizar atualmente um veículo FC de produção (o Honda FCX Clarity).
Puyo Uma curiosidade deste engraçado concept FC é a sua carroçaria coberta por gel macio e agradável ao toque (donde deriva o nome japonês do carro), que supostamente minimizará os ferimentos em caso de acidente. A carroçaria é luminescente para ser facilmente visível à noite. Esta “caixa sem cantos” é conduzida com um joystick e pode rodar sobre si própria 360°. As suas especificações técnicas são tão vagas quanto a probabilidade deste carro vir algum dia a ser produzido em série. F. Cell (tipo)
PEM (Honda)
F. Cell (combustível)
H2
Ano
2007 (salão de Tóquio)
195
FCX Clarity Este veículo é o culminar do grande investimento da Honda na tecnologia FC desde o FCX V1 de 1999. É um dos poucos veículos FC disponíveis no mercado em regiões como o Japão ou a Califórnia, onde existem algumas estações de carregamentos de hidrogénio. Está disponível apenas através de leasing a um custo aproximado de 600 dólares por mês. Em 2009 foi escolhido como o “world green car of the year”.
196
Motor (tipo / potência)
sínc. ímanes per. / 100 kW
F. Cell (tipo / potência / Comb.)
PEM (Honda) / 100 kW / 4 kg H2 @ 350 bar
Autonomia / Vel. Máx. / 0-100 km/h
570 km / 160 km/h / 11 s
Ano / Peso
2007 (Salão de Los Angeles) / 1625 kg
197