ETR - Electric Turbo Recharging
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Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2023-06-27
Autores
Dutenhefner, Ana Luiza Marson
Molina, Barbara Faria
Figueiredo, Beatriz Gozzo
Silva, Bruno Henrique Shimamoto
Marrasca, Carlos Eduardo
Barros, Davi Furuse de
Lima, Lucas Rodrigues de
Hernandez, Murilo Morales
Nunes, Rodrigo Alves
Molina, Barbara Faria
Figueiredo, Beatriz Gozzo
Silva, Bruno Henrique Shimamoto
Marrasca, Carlos Eduardo
Barros, Davi Furuse de
Lima, Lucas Rodrigues de
Hernandez, Murilo Morales
Nunes, Rodrigo Alves
Orientador
Sumioshi, Silvio Sizuo
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Texto completo (DOI)
Palavras-chave
veículos híbridos,turbocompressor,recuperação de energia,eficiência energética,redução de consumo de combustível
Resumo
Com a crescente preocupação global com as mudanças climáticas e a necessidade de reduzir a pegada de carbono, muitos governos e empresas estão adotando políticas e metas mais rigorosas para incentivar a produção e o consumo de veículos com baixa emissão de carbono. Além disso, muitas montadoras estão investindo cada vez mais na produção de veículos híbridos e elétricos para atender à crescente demanda do mercado e manterem-se competitivas em um ambiente de negócios em constante evolução. Esses veículos são vistos como o futuro da indústria automotiva e muitas empresas estão trabalhando para inovar e desenvolver tecnologias ainda mais eficientes e mais sustentáveis. Os veículos híbridos estão se tornando uma solução cada vez mais popular para a redução das emissões de carbono e a sustentabilidade ambiental no mercado automotivo, impulsionando o crescimento do mercado e incentivando a inovação tecnológica para o desenvolvimento de estudos em diferentes modos de propulsão de veículos. Com a transição para a matriz elétrica cada vez mais próxima, soluções de sistemas híbridos se fazem necessárias, visto que o motor de combustão interna (m.c.i.) apresenta diversas perdas possíveis de serem reaproveitadas, como o sistema de exaustão, onde ocorre a perda de aproximadamente 20% da energia da combustão. Para isso, o projeto ETR traz uma nova abordagem a respeito da regeneração de energia em veículos híbridos, utilizando o calor proveniente dos gases de escape para gerar energia que alimenta o pack de baterias do sistema híbrido. No projeto ETR o turbocompressor é separado em dois volumes, formando dois conjuntos independentes. No coletor de escape do veículo, é posicionada a turbina, junto de sua carcaça central. Em seu eixo, é acoplado uma máquina elétrica. Já no coletor de admissão, é posto o compressor, junto à uma segunda carcaça central e uma máquina elétrica. Com esses conjuntos separados, aliados à um sistema de gerenciamento, é possível obter um saldo positivo de energia, recuperando energia elétrica através da rotação do eixo da turbina, e aplicando rotação no eixo do compressor quando demandado.
With the growing global concern about climate change and the need to reduce the carbon footprint, many governments and companies are adopting stricter policies and targets to encourage the production and consumption of low-carbon vehicles. In addition, many automakers are increasingly investing in the production of hybrid and electric vehicles to meet growing market demand and remain competitive in an ever-evolving business environment. These vehicles are seen as the future of the automotive industry and many companies are working to innovate and develop even more efficient and smarter technologies. Hybrid vehicles are becoming an increasingly popular solution for reducing carbon emissions and environmental sustainability in the automotive market, driving market growth and encouraging technological innovation for the development of studies in different vehicle propulsion modes. With the transition to the electrical matrix getting closer and closer, hybrid system solutions are required, since the internal combustion engine (i.c.e.) presents several possible losses that can be reused, such as the exhaust system, which loses approximately 20% of the combustion. For this, the ETR project brings a new approach to energy regeneration in hybrid vehicles, using the heat from the exhaust gases to generate energy that feeds the battery pack of the hybrid system. In the ETR design, the turbocharger is separated into two volumes, forming two independent assemblies. The turbine is positioned in the vehicle's exhaust manifold, along with its central housing. An electric machine is attached to its shaft. On the intake manifold, on the other hand, the compressor is positioned, attached to a second central housing and an electric motor. With these separate sets, allied to a management system, it is possible to obtain a positive energy balance, recovering electrical energy through the rotation of the turbine shaft, and applying rotation to the compressor shaft when required.
With the growing global concern about climate change and the need to reduce the carbon footprint, many governments and companies are adopting stricter policies and targets to encourage the production and consumption of low-carbon vehicles. In addition, many automakers are increasingly investing in the production of hybrid and electric vehicles to meet growing market demand and remain competitive in an ever-evolving business environment. These vehicles are seen as the future of the automotive industry and many companies are working to innovate and develop even more efficient and smarter technologies. Hybrid vehicles are becoming an increasingly popular solution for reducing carbon emissions and environmental sustainability in the automotive market, driving market growth and encouraging technological innovation for the development of studies in different vehicle propulsion modes. With the transition to the electrical matrix getting closer and closer, hybrid system solutions are required, since the internal combustion engine (i.c.e.) presents several possible losses that can be reused, such as the exhaust system, which loses approximately 20% of the combustion. For this, the ETR project brings a new approach to energy regeneration in hybrid vehicles, using the heat from the exhaust gases to generate energy that feeds the battery pack of the hybrid system. In the ETR design, the turbocharger is separated into two volumes, forming two independent assemblies. The turbine is positioned in the vehicle's exhaust manifold, along with its central housing. An electric machine is attached to its shaft. On the intake manifold, on the other hand, the compressor is positioned, attached to a second central housing and an electric motor. With these separate sets, allied to a management system, it is possible to obtain a positive energy balance, recovering electrical energy through the rotation of the turbine shaft, and applying rotation to the compressor shaft when required.