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Motor a hidrogênio atualizado pelo SwRI alcança 440 cv, aumenta torque, melhora eficiência e se aproxima do desempenho de caminhões a diesel com emissões quase nulas
O motor a hidrogênio turboalimentado alcança 440 cv e passa a rivalizar com caminhões a diesel em eficiência. Os avanços foram obtidos pelo Southwest Research Institute, que modernizou seu motor de combustão interna a hidrogênio para serviço pesado ao incorporar um novo turbocompressor.
Os testes mais recentes revelam ganhos expressivos em potência, torque e eficiência, mantendo emissões quase nulas.
Os resultados aproximam o desempenho do motor ao dos caminhões a diesel de longa distância. Além disso, o instituto afirma que a solução preserva emissões de escapamento próximas de zero, reforçando o objetivo de criar alternativas viáveis para o transporte pesado.
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Conversão do motor e proposta do projeto
Em 2023, o instituto iniciou o desenvolvimento convertendo um motor convencional movido a gás natural para operar exclusivamente com hidrogênio.
Segundo a equipe, a adaptação exigiu alterações mínimas, indicando que plataformas de motores já existentes podem ser reaproveitadas sem a necessidade de sistemas de propulsão totalmente novos.
O motor convertido foi integrado a um caminhão de demonstração Classe 8 dentro do projeto H2-ICE, que busca uma solução economicamente viável e com zero emissões de carbono para veículos pesados.
O objetivo também envolve oferecer uma alternativa aos caminhões elétricos a bateria e aos modelos com célula de combustível, preservando tecnologias e estruturas de fabricação conhecidas pela indústria.
Ganhos em torque, potência e eficiência
A instalação do novo turbocompressor elevou de forma significativa o desempenho do motor. O torque máximo subiu de 1.494 para 1.760 libras-pé, enquanto a potência aumentou de 370 para 440 cavalos.
Esse avanço coloca o motor a hidrogênio dentro da faixa comum dos motores a diesel modernos de longa distância, que costumam entregar entre 1.450 e 1.850 libras-pé e operar entre 400 e 500 cavalos.
Chris Bitsis, diretor assistente do Departamento de Engenharia de Sistemas de Transmissão do instituto, afirmou que a atualização foi determinante.
Ele explicou que o novo turbocompressor proporcionou o fluxo de ar necessário para continuar elevando o desempenho e destacou que a eficiência máxima atingiu 44%, classificada por ele como líder na categoria de motores de ignição por faísca.
Bitsis observou ainda que esses avanços aproximam o motor a hidrogênio do consumo típico dos caminhões a diesel. Além disso, ressaltou que o modelo mantém emissões quase nulas, reforçando a vantagem ambiental da tecnologia.
Solução para desafios de fluxo de ar
O instituto afirma que motores a hidrogênio geralmente enfrentam limitações de ar, sobretudo em acelerações rápidas. A falta de ar no momento certo pode causar pré-ignição e aumento de emissões de óxidos de nitrogênio.
Para eliminar esse risco, foi desenvolvido um turbocompressor específico para a combustão de hidrogênio em parceria com um fornecedor comercial.
O novo projeto difere dos turbocompressores tradicionais porque combina os gases de escape com uma ligação mecânica ao virabrequim. Por meio de uma transmissão variável, o sistema oferece pressão sob demanda, garantindo combustão estável mesmo quando o motor opera sob cargas variáveis.
Avanços na adoção do hidrogênio no transporte pesado
O instituto declarou que a atualização demonstra progresso real rumo à implantação dos motores a hidrogênio em aplicações práticas.
Bitsis classificou os novos dados como um marco significativo no programa de motores de combustão a hidrogênio e afirmou que eles reforçam a prontidão da tecnologia para uso em aplicações de grande porte.
A equipe continuará trabalhando no aprimoramento do motor como parte das pesquisas em transporte limpo.
Daniel Stewart, vice-presidente da Divisão de Engenharia de Sistemas de Propulsão, destacou que os Estados Unidos já possuem fábricas e cadeias de suprimentos capazes de produzir esses motores em larga escala, indicando um caminho para adoção mais rápida caso o setor avance na direção da tecnologia.
