O que é e como funciona a tecnologia de hibridização MHEV plus que a Audi oferece nos seus novos A5 e Q5?

Há alguns anos, a Audi foi um dos fabricantes que mais apostaram na tecnologia de hibridização ligeira MHEV. A marca dos quatro anéis começou a oferecer esta tecnologia por volta de 2017, tanto nos motores TDI como nos TFSI, praticamente em toda a sua gama de modelos com motores de combustão. Chegaram a desenvolver dois sistemas MHEV: um mais simples para motores de 4 cilindros, baseado no sistema elétrico tradicional de 12 volts; e outro para os motores de seis e oito cilindros, neste caso com 48 volts.

Assim funciona o sistema MHEV convencional

Basicamente, este sistema de hibridização ligeira, que também utilizavam muitos outros fabricantes e que a Audi continua a usar em muitos modelos da sua gama atual, funciona da seguinte forma. Um alternador de arranque, designado pelas suas siglas em inglês BAS, está ligado à cambota do motor através de uma correia. Este alternador, que além disso é arrefecido a água, pode fornecer binário adicional para auxiliar o motor de combustão — no caso da Audi, até cerca de 60 Nm com o sistema de 48 volts — ou recuperar energia nas fases de desaceleração e travagem — até 12 kW —, que é armazenada na bateria do sistema.

Graças ao MHEV, o veículo pode avançar em certas fases em modo de roda livre com o motor desligado, com a consequente poupança de consumo. Nos Audi com este sistema de primeira geração, isso acontece durante um máximo de 40 segundos quando o condutor levanta o pé do acelerador a uma velocidade entre 55 e 160 km/h. O sistema permite que todos os consumidores elétricos continuem a funcionar mesmo com o motor desligado, graças à energia armazenada na bateria. Pelo mesmo motivo, outra vantagem do MHEV é que é possível ativar o start-stop e desligar o motor antes de o carro parar completamente. Neste caso, a Audi faz isso já a partir de cerca de 22 km/h.

O BAS não funciona apenas como alternador, mas também se encarrega de voltar a arrancar o motor após uma fase de roda livre ou uma paragem. E fá-lo de forma mais suave do que o sistema de arranque por pinhão convencional, que se mantém, mas apenas para o arranque inicial, quando o óleo do motor está frio e é necessário um binário de arranque maior. Além disso, quando se acelera com força, o BAS também fornece um impulso adicional ao motor de combustão, o que melhora a condução. É verdade que, com o MHEV convencional, este motor elétrico que faz de alternador nunca consegue mover as rodas por si só; ou seja, o carro nunca se move em modo elétrico.

No caso da Audi, a tecnologia MHEV funciona da mesma forma com 12 e com 48 volts, com a diferença de que as fases de roda livre, a potência disponível e a poupança de consumo são um pouco mais reduzidas no sistema de 12 volts.

O MHEV plus dos Audi A5 e Q5: quase como um híbrido “a sério”

Agora, a Audi evoluiu o sistema MHEV e, para os novos motores baseados na chamada Plataforma Premium de Combustão, que por enquanto são os novos Audi A5 e Audi Q5, utiliza o chamado MHEV Plus, que proporciona um maior grau de eletrificação, mas sem recorrer a sistemas de alta tensão, como os híbridos convencionais.

Na prática, a diferença mais importante é que, com o MHEV plus, um pequeno motor elétrico pode mover o veículo por si só em situações muito concretas e durante um período muito curto, como manobras a baixa velocidade — estacionamento — ou para manter a velocidade do veículo ao aproximarmo-nos de um cruzamento ou de uma rotunda até ao momento de travar, o que ajuda a reduzir o consumo. Além disso, há outras vantagens: o binário adicional que o MHEV plus proporciona é maior e está disponível mais cedo, o que melhora a aceleração e as retomas. E a capacidade de recuperar energia nas travagens também é superior. Poderíamos dizer que é “quase” como um híbrido “a sério”. Ou pelo menos como aqueles primeiros híbridos da Toyota, mas com um sistema muito menos complexo e sofisticado.

Comparado com o sistema MHEV mais simples, o MHEV plus aumenta em maior medida o desempenho e a agilidade, e reduz mais o consumo e as emissões. Insisto: não é um híbrido comum, que são mais sofisticados e complexos tecnicamente; mas é uma solução cada vez mais válida para mais fabricantes. Aliás, o que para a Audi é agora uma novidade já há muito tempo é utilizado noutras marcas, incluindo modelos populares. É o caso da Stellantis, que apostou numa tecnologia muito semelhante e a oferece no Opel Corsa , que, aliás, a marca não hesita em vender com a designação Hybrid, embora na realidade não o seja.

A Audi anuncia poupanças de até 0,4 l/100 km para o A5 com motor 2.0 TDI de 150 kW, e de até 0,7 l/100 km para o 3.0 TFSI. São valores muito semelhantes aos que se obtêm — sempre segundo dados oficiais — com os sistemas MHEV mais simples, embora seja verdade que o novo A5 é um carro maior, mais equipado e, por isso, mais pesado.

Assim funciona o MHEV plus: um gerador adicional potente

Como funciona o MHEV plus? Acrescentando um motor elétrico adicional ao alternador de arranque por correia (BAS), que a Audi designa PTG, que integra a eletrónica de potência e é instalado diretamente à saída do eixo da transmissão. Neste caso, o PTG pode fornecer até 18 kW (24 CV) de potência, gera um binário máximo de 230 Nm e tem capacidade para regenerar energia durante a travagem com uma potência até 25 kW.

O PTG pesa cerca de 21 kg, tem arrefecimento líquido e, a velocidades superiores a 140 km/h, desacopla-se da cadeia cinemática através de uma embraiagem. No caso dos Audi A5 e Q5, um novo sistema de controlo de travagem integrado permite combinar a travagem regenerativa e os travões hidráulicos de forma a aproveitar ao máximo a travagem regenerativa, sem alterações perceptíveis para o condutor na transição entre uma e outra. Uma vantagem adicional é que o MHEV plus permite que o ar condicionado funcione de forma contínua mesmo com o motor de combustão desligado, alimentando diretamente o compressor elétrico do ar condicionado.

Aqui, o alternador acionado por correia BAS também se encarrega de arrancar o motor e de fornecer energia à bateria, que, em vez de iões de lítio, é do tipo LFP, e tem uma capacidade de 1,7 kWh. Um sofisticado software de controlo avalia o funcionamento do veículo para decidir a forma como devem interagir o motor de combustão, o PTG e o BAS, sempre com o objetivo principal de alcançar o menor consumo possível. Entre os parâmetros considerados estão a posição do pedal do acelerador ou o modo selecionado na transmissão, alterando em cada caso a velocidade à qual o PTG se desacopla, bem como o objetivo de estado de carga (SoC) da bateria de 48 volts.

Um aspeto a ter em conta é que a Audi não utiliza o sistema MHEV plus em todos os motores das gamas A5 e Q5. Por exemplo, no A5 equipam os motores TDI de 150 kW e o V6 TFSI do S5, mas não o 2.0 TFSI, que, em contrapartida, tem esta hibridização na gama Q5.

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