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Dec 18, 2023

A eletrificação de reboques dá um passo em direção a uma maior eficiência e estabilidade

O caminho para a eletrificação total do reboque será longo, mas certo

O caminho para a eletrificação total do trailer será longo, mas certas tecnologias que melhorarão a eficiência geral estão mais próximas do que poderíamos imaginar. Os reboques equipados com eixos elétricos e motores de cubo poderão contribuir para o esforço de tração do motor, reduzindo o consumo de combustível. A estabilidade do veículo e o desempenho de frenagem também podem ser melhorados usando sistemas mais avançados.

Wolfgang Hahn, líder de inovação de sistemas no ZF Group North America, disse aos participantes da reunião anual da Associação Canadense de Equipamentos de Transporte (CTEA) em Victoria que tudo se trata de recuperar a energia cinética não aproveitada do movimento do veículo.

"Apenas uma pequena porção do conteúdo total de energia de um litro de combustível diesel realmente contribui para o movimento de avanço do caminhão", disse Hahn, destacando o atrito interno do motor, perdas de bombeamento e cargas elétricas como drenos de energia significativos.

"De longe, as maiores perdas a serem superadas são a resistência à direção: arrasto aerodinâmico, resistência ao rolamento dos pneus, resistência à aceleração e subida - em outras palavras, superar a inércia", disse ele. "Perda pode não ser a palavra certa. A energia nunca é perdida. Ela pode ser convertida em alguma outra forma, mas é perdida para nosso uso."

Os sumidouros de energia, como o arrasto aerodinâmico e a resistência ao rolamento, podem ser mitigados, mas nunca eliminados. Por outro lado, é possível compensar algumas das perdas recuperando alguma porcentagem da energia cinética perdida pelo calor e pelo desgaste do metal durante a frenagem em declives ou desaceleração.

Hahn diz que há grandes oportunidades para recuperar energia, usando geradores elétricos em eixos ou rodas de reboques para desacelerar o veículo, em vez de usar a tradicional compressão e frenagem por fricção. A energia recuperada pode ser armazenada em baterias e posteriormente utilizada para aliviar a carga do motor durante a aceleração e momentos de pico de demanda de potência.

"Na prática, isso pode nos permitir usar menos potência do motor e, assim, operar com maior eficiência de combustível", disse Hahn.

Freios de compressão do motor ou freios de escape são úteis para resistir à aceleração em declives, especialmente em declives longos, no que Hahn chama de frenagem de resistência, mas não contribuem em nada para um esforço de recuperação. No entanto, se a principal estratégia de frenagem de resistência fosse o eixo eletrônico do trailer com um motor/gerador, uma alta porcentagem dessa energia cinética poderia ser recuperada de maneira fácil e econômica, argumentou Hahn. O freio motor se tornaria então o segundo estágio para controle de velocidade durante a frenagem de resistência, deixando os freios de serviço para o final.

Então, o que pode ser feito com toda essa energia "gratuita"?

“Normalmente, vemos isso com tratores convencionais combinados com reboques equipados com eixos elétricos e baterias para armazenar a energia”, disse ele. "A energia é frequentemente utilizada para substituir o motor que aciona o compressor na refrigeração."

Nos últimos anos, a ConMet eMobility tem trabalhado para desenvolver esse sistema. Chamado eHub, o ConMet combinou um motor elétrico nas rodas com seu conjunto de cubo ConMet PreSet Plus para capturar energia cinética e convertê-la em eletricidade. A eletricidade é armazenada no que a empresa descreve como uma "bateria leve e de alta capacidade" que fica embaixo de um trailer. Quando compartilhada com um sistema de refrigeração de transporte, a ConMet afirma que a energia recuperada é suficiente para substituir o motor a diesel usado anteriormente para acionar o compressor frigorífico.

Existem unidades em serviço agora na Califórnia, por meio de uma parceria com a Carrier Transicold, a Great Dane Trailers e a empresa de distribuição de foodservice Sysco Corp.

Essas configurações têm sido usadas na Europa nos últimos 20 anos, disse Hahn, reconhecendo que a implantação em escala na América do Norte levará algum tempo.

Os caminhos tecnológicos europeus e norte-americanos divergiram há alguns anos, com os países da União Européia adotando controles eletrônicos e maior integração trator-reboque. Ao mesmo tempo, os fabricantes de caminhões norte-americanos decidiram desenvolver sensores aprimorados e recursos de rede para seus tratores.