Mario Uncini Manganelli apresenta a hipótese técnica de um motor híbrido para o MotoGP, com números e comparações.
De Paulo Gozzi / Corsedimoto. com
A F1 introduziu motorizações híbridas em 2014, abrindo também caminho para este tipo de tecnologia na produção de automóveis de produção. Os veículos de duas rodas estão muito atrás: a propulsão endotérmica ainda domina, tanto em série quanto em competição. Mas também estamos a começar a falar cada vez mais sobre híbridos no nosso ambiente, e surge uma questão: poderá o MotoGP tornar-se uma ponte para o futuro como a F1 foi para os carros? A categoria principal de motocicletas poderia mudar para híbrida? E se sim, quais seriam as complexidades tecnológicas, os custos e os benefícios de desempenho que poderiam resultar? Confiamos essas questões a Mário Uncini Manganelli, ex-fabricante de motores da Oral, KTM, Aprilia (com seis campeonatos mundiais de Superbike de pilotos e fabricantes vencidos com o RSV4). O engenheiro bolonhês também tem experiência com motores Mercedes F1. Hoje presta assessoria a diversas empresas automotivas, tanto na área de motocicletas quanto de automóveis, e também trata de ciência popular para leitores de Corsedimoto.
Quais são os componentes básicos da parte híbrida?
« O primeiro componente é o motor elétrico PMG (Gerador de ímã permanente, motor/gerador de íman permanente) que no nosso caso funcionaria não só como gerador de electricidade mas também como arrancador. Ou seja, permitiria prescindir dos arrancadores externos actualmente utilizados, operados por um mecânico e ligados à transmissão. Uma bateria, chamada bateria auxiliar, é necessária para alimentar o PMG na partida, para não sacrificar a energia armazenada na bateria de bordo da motocicleta. »
Exemplo de PMG produzido pela Pulse (Rovereto), empresa especializada em aplicações de protótipos para automobilismo.
Qual poderia ser a configuração híbrida ideal?
« O motor endotérmico poderia ser reduzido para 750 cc, sugiro um V4, com 230 cv e velocidade máxima limitada a 16 -500 rpm. Este limite ajudaria a evitar custos de desenvolvimento incontroláveis. A velocidade média do pistão é de aproximadamente 17 a 000 metros/segundo, diâmetro de 25 a 26 mm, curso de 73 a 74 mm. Com este tipo de configuração é possível obter uma potência nominal do virabrequim de 43 a 44 cavalos. O motor elétrico deve ser capaz de girar de 225 a 230 rotações por minuto. Dimensões: Aproximadamente 16 mm de diâmetro por 17 mm de espessura, e seria resfriado a líquido para aumentar a eficiência. Tal PMG pesaria de 500 a 135 quilos e forneceria uma potência adicional de 35 a 7 cavalos, ou cerca de 8 kW.
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E será que tal MotoGP atingiria os atuais 300 cavalos de potência endotérmica?
« Poderíamos chegar a 250-257 cv (230 cv endotérmicos, 27 cv elétricos), mas com uma eficiência muito maior, pois seriam produzidos cerca de 25-27 cv pela unidade elétrica. Maior potência significa que o torque fornecido pela parte elétrica seria distribuído por toda a curva de utilização do motor, ou seja, não apenas em alta velocidade como é o caso dos motores endotérmicos, eles estão disponíveis. A vantagem de desempenho, traduzida em tempo de volta e distância, pode ser muito significativa em comparação com uma motocicleta com a mesma cilindrada. »
Quanto poderia pesar um MotoGP híbrido?
« Tomemos como referência a configuração descrita acima. O motor endotérmico poderia pesar de 5 a 6 quilos a menos que um motor 1000 de quatro cilindros, em linha ou V, a caixa de câmbio completa seria menor, assim como a embreagem e a unidade de acionamento primário. Haveria economia de combustível, cerca de 3-3,5 litros a menos e um tanque de combustível menor e mais leve. Porém, o aumento do peso dos componentes da parte híbrida deve ser levado em consideração. Para o inversor contamos em torno de 4 a 5 quilos, enquanto a bateria ficaria em torno de 28 quilos, estimando uma capacidade de 6 a 7 kWh com densidade de 230 Wh/kg. Um MotoGP híbrido pesaria 28 quilos a mais que um modelo atual, cujo limite de peso é de 157 quilos. Com as baterias mais modernas, poderíamos chegar a 250 Wh/kg com uma economia de cerca de 2 kg (7% do peso). Alguns dos pesos mostrados acima seriam compensados e o aumento de peso seria em grande parte atribuível à bateria, após uma grande otimização inicial. O peso mínimo regulamentar do híbrido poderia, portanto, ser de 185 kg. »
Quanto o consumo seria reduzido?
« A poupança de combustível pode ser estimada, já falámos de 3,5 litros compensados pela produção elétrica. Quanto à produção de CO2, ou seja, ao impacto ambiental de um motor híbrido, é difícil responder, porque de momento não existe literatura técnica suficiente e testes conhecidos que permitam avaliar este tipo de valores em alto desempenho. motores. »
Um MotoGP híbrido teria problemas de segurança para resolver?
« Absolutamente. A alta tensão é um fator a considerar. Seria então necessário verificar a confiabilidade do inversor e do motor elétrico. Mas estas são tecnologias que estão agora num estágio avançado de desenvolvimento na área automotiva, e não apenas nas corridas. Nada que não possa ser otimizado e gerenciado. »
Poderia o MotoGP introduzir um fornecedor único para a parte híbrida?
« Não faltariam oportunidades. Fabricantes como Marelli, Bosch, Siemens ou McLaren Electronics, para citar apenas alguns, seriam perfeitamente capazes de montar unidades híbridas a serem fornecidas a todas as equipas num regime de fornecedor único, portanto a custos controlados e iguais para todos. Pelo contrário, o envolvimento de marcas mais especializadas aumentaria o desafio tecnológico. »
Quanto tempo levaria o desenvolvimento?
« Três anos a partir do lançamento da fórmula. Assim, se a MSMA, a FIM e outros órgãos relevantes decidirem agora tomar uma atitude semelhante, o MotoGP híbrido poderá estar no caminho certo para o campeonato mundial de 2026.
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A pilotagem seria diferente?
« Absolutamente. A parte elétrica forneceria 25 – 27 cavalos de potência adicionais, que poderiam ser explorados em uma ampla gama de uso do motor, principalmente se falarmos do torque do motor elétrico, e não apenas na abertura máxima das borboletas do acelerador como c. o caso dos motores endotérmicos. Com mais torque, a aerodinâmica teria um papel ainda maior, ou seja, a carga vertical produzida pelos apêndices cada vez mais visíveis das asas, o que gera aderência adicional. Com mais torque disponível em diferentes velocidades, esta área se tornaria ainda mais estratégica. No entanto, o aumento do peso reduziria a eficácia da travagem. »
Para gerenciar a transição para o híbrido, de quantas pessoas cada equipe precisaria?
« Pelo menos um engenheiro eletrônico responsável pela confiabilidade do sistema e pelo mapeamento da parte híbrida. O inversor seria obviamente programável e conectado à unidade de controle principal ou ECU que já controla o motor endotérmico e as funções de todo o veículo.
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Entre os actuais concorrentes do MotoGP, quem poderia beneficiar disso?
« A Honda é campeã mundial de F1 há anos e tem grande experiência em híbridos. A Yamaha pôde contar com os recursos da Toyota (com quem também teve contactos no passado) e, portanto, também possui know-how interno. Já a Ducati contaria com os recursos da Audi, muito apostada na energia elétrica e que chegará à F1 em 2026. Na Aprilia está Massimo Rivola, ex-funcionário da Ferrari. Você consegue imaginar o interesse em um acordo de parceria técnica entre Noale e Ferrari? Só a KTM, hoje, não tem ligação com o setor automotivo, mas poderia muito bem contar com os recursos disponíveis no mercado.
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Quanto aumentariam os custos?
« Um aumento em relação à tecnologia atual faz sentido. Um MotoGP híbrido poderia custar de 10 a 15% mais caro. Mas isso poderia ser compensado reduzindo as unidades de motores disponíveis para quatro por temporada, em comparação com as sete atualmente.
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O híbrido é plausível em motocicletas de estrada?
« Se a economia de combustível e especialmente as regulamentações sobre emissões se tornassem ainda mais rigorosas do que hoje, os híbridos poderiam ser o caminho a percorrer. É claro que aplicar um sistema de bateria PMG – inversor – a uma maxi bicicleta de estrada seria complicado e caro, e o processo é ainda mais longo do que para corridas. Assim, dado o tempo necessário para desenvolvimento, testes e homologação, serão necessários pelo menos seis a oito anos para ver uma Superbike híbrida na estrada, a partir do lançamento regulamentar. »
Foto de abertura: Inversor projetado pela Pulse (Rovereto), empresa especializada em aplicações de protótipos para automobilismo.
