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ônibus híbrido desenvolvido por Itaipu e parceiros. [1]

Itaipu e empresas parceiras desenvolveram, em apenas quatro meses, o primeiro ônibus elétrico híbrido com motor a combustão movido a etanol (OEHE) do mundo. O protótipo integra o Projeto Veículo Elétrico (VE), da binacional, e será utilizado pela primeira vez nesta quinta-feira (16), quando passageiros ilustres subirão a bordo. Entre eles, o presidente Luiz Inácio Lula da Silva e outros 11 chefes de Estado da América do Sul, participantes da 40ª Cúpula de Presidentes do Mercosul e Estados Associados – Cúpula Ñandeva, que acontece em Foz do Iguaçu até sexta-feira (17).
     
Neste curto período, os especialistas passaram pelas etapas de conceituação, desenvolvimento, construção e validação do OEHE. O protótipo permite aliar a alta eficiência do motor elétrico com os benefícios ambientais do etanol. O objetivo é contribuir com a redução dos gases geradores do efeito estufa e otimizar a diversificação do uso de energia limpa e renovável.  
    
A iniciativa também pretende motivar o desenvolvimento de veículos ambientalmente corretos para utilização na Copa do Mundo de 2014 e nos Jogos Olímpicos do Rio de Janeiro em 2016.

Parceria
      
Cada empresa parceira do projeto foi responsável por um componente específico para a construção do veículo. A Eletra coordenou as principais etapas do projeto, desde os acertos contratuais até a entrega do ônibus para Itaipu. A Mitsubishi Motors do Brasil forneceu o motor a combustão V6, de tecnologia flexfuel. No caso do OEHE, é utilizado exclusivamente o etanol, combustível renovável proveniente de biomassa que captura dióxido de carbono durante o crescimento da planta (cana-de-açúcar).
     
Os ajustes necessários para o perfeito funcionamento do motor a combustão no OEHE foram feitos pela Magnet Marelli, empresa fornecedora do sistema de injeção eletrônica dos motores Mitsubishi com tecnologia flexfuel.
    
O motor a combustão interna fornece energia mecânica ao gerador elétrico fornecido pela WEG Equipamentos Elétricos, que participou também com o fornecimento do motor elétrico refrigerado a água e com o inversor de tração equipado com frenagem regenerativa, equipamentos especialmente desenvolvidos para esta aplicação e vitais para o bom funcionamento do veículo.
      
A carroceria foi construída pela Mascarello, utilizando a configuração interna de ônibus urbano Low Entry. Porém, sempre privilegiando o conforto e a segurança dos usuários, além da adequação para receber todos os equipamentos elétricos e mecânicos necessários em um veículo híbrido.
     
O chassi fornecido pela Tutto Trasport faz o papel de estruturação do veículo, oferecendo muito conforto aos usuários a partir da suspensão pneumática, que pode ser rebaixada para melhorar o acesso dos passageiros ao interior do veículo.
     
O sistema eletrônico de ar-condicionado fornecido pela Euroar tem papel essencial e fundamental, já que o OEHE não tem janelas, seguindo as tendências mundiais de design e aerodinâmica.
    
As empresas FZ-Sonick e MES SA tiveram uma participação especial no projeto, provendo consultoria durante todas as etapas  e  acompanhando os testes de integração no local da montagem, realizados sob a coordenação das equipes técnicas da Itaipu e da Eletra.

Com todos os componentes funcionando em perfeito sincronismo, o OEHE demonstra ser um veículo confortável e com baixos níveis de emissão de ruído e de gases poluentes. O desempenho energético foi otimizado pelo fato de as baterias de cloreto de sódio (tecnologia Zebra, 100 % reciclável), produzidas pela FZ-Sonick, possibilitarem o recarregamento por meio de tomadas convencionais de 220 V.

A recarga das cinco baterias, com equipamentos da empresa MES SA,  é feita em um tempo máximo de 8 horas e, quando carregadas, fornecem tensão de 600V e corrente de 32Ah, tendo como resultado uma capacidade de armazenamento energético de 100 kWh. A autonomia calculada é cerca de 300 km, considerando a operação em percurso típico de corredor.
     
Descrição de Funcionamento
      
Durante as acelerações, o sistema eletrônico de controle autoriza o motor elétrico de tração a utilizar a energia proveniente do gerador elétrico e das baterias para colocar o veículo em movimento.
       
Nas condições de veículo parado, descidas ou velocidade de cruzeiro, o gerador elétrico não fornece energia para o sistema de tração, pois o sistema de gerenciamento de energia identifica uma condição de baixa requisição carga e direciona a energia excedente para recarregar as baterias.
     
Nas frenagens, o motor elétrico se transforma em um gerador e parte da energia cinética do veículo é recuperada para recarregar as baterias. Este função é conhecida como “Frenagem Regenerativa”. A combinação das duas formas de recarga proporciona o acréscimo na autonomia do OEHE, dependendo do perfil topográfico e da forma de condução do veículo.
     
O OEHE pode ser operado também no modo puramente elétrico, ou seja, a tração será alimentada somente pelas baterias de tração desde que estas tenham sido carregadas previamente em uma tomada convencional 220 V. Nesta condição, o veículo tem autonomia máxima de até 60 km.
       
Em condições de emergência, o OEHE também esta apto a operar somente com a energia proveniente do grupo gerador composto pelo motor a combustão e o gerador elétrico. Nestas condições, o desempenho será limitado em função da potência disponível no sistema. Desta forma, OEHE está pronto para atender a demanda do transporte brasileiro de forma limpa e segura, oferecendo alto nível de tecnologia embarcada.
     
Ficha Técnica
    
Chassi
• Fabricante: Tutto
• Tipo: Low entry 13 metros
• Numero de eixos: 3
     
Carroceria
• Fabricante: Mascarello
• Tipo: Gran Via – Low entry
• Numero de portas: 3
• Capacidades:
o Passageiros sentados: 34 mais cadeirante
o Passageiros em pé: 57
• Iluminação interna e externa: com LED’s
• Acessórios:
o Monitor de LCD 22”
o Ar condicionado
o Tomadas internas de 127Vac/60Hz
     
Grupo motor gerador - Motor de combustão interna
• Fabricante: Mitsubishi
• Tipo: 6G74
• Combustível: Gasolina e Álcool (FLEX)
• Cilindros e cabeçote: V6/ 24 válvulas / SOHC
• Cilindrada: 3.497 cc
• Alimentação: Injeção eletrônica multiponto seqüencial
• Potência à 3600rpm contínuo: 125Kw
• Torque máximo (kgf.m@rpm) Álcool: 33,5 @ 3500
• Peso (kg): 193.
     
Grupo motor gerador - Gerador
• Fabricante: WEG
• Modelo: GTA 200
• Tipo: Síncrono tipo “Brushless”
• Potência nominal (kVA): 130
• Rotação (RPM): 3600
     
Baterias de tração (Baterias de Sódio)
• Fabricante: FZ- Sonick – Adquirido  pela  Itaipu
• Tipo: NaNiCl (Sódio, Níquel e Cloro)
• Modelo: Z37-620-ML3X-32.
• Capacidade (Ah): 32
• Energia (kWh): 19,8
• Máxima corrente de descarga (A): 112 carregadores
• Fabricante: MES SA – Adquirido pela Itaipu
• Modelo: BC-557-Z-3-A-EF.
• Tensão  (V): 110 a 253 Vac/ 47 a 63 Hz
• Potência (kW): 3,2 

     
Inversor de tração/DBW frenagem (Dynamic Break WEG)
• Fabricante: WEG
• Tipo: CFW-09 0533
• Controle: Vetorial com encoder
• Tensão de entrada (Vdc): 400 à 750
• Corrente nominal (A): 533
• Sobrecarga por 1 minuto (A): 799.5
      
Motor elétrico de tração
• Fabricante: WEG
• Tipo: Assíncrono trifásico para tração
• Potência Nominal (kW): 165
• Potencia máxima por 1 minuto (kW): 330
• Numero de pólos: 04
• Rotação Base e Máxima (RPM): 1800 / 3600
• Modo de resfriamento:  água
• Forma construtiva: B3E
• Carcaça: 250L
     
Inversor sistema auxiliar
• Fabricante: WEG
• Tipo: CFW-09 0030
• Controle: PWM senoidal
• Tensão de entrada (Vdc): 400 a 750
• Corrente nominal (A): 30
     
Aparelho de ar condicionado
• Fabricante: Euroar
• Tipo: E140 T
• Potencia (BTU’s/H): 140.000
• Fluido refrigerante: R134a (3,9kg)
• Vazão de ar no salão: 5400m³/h
• Ruído (dB A): <67